Murine ES cells can be maintained as a pluripotent, self-renewing population by LIF/STAT3-dependent signaling. The downstream effectors of this pathway have not been previously defined. In this report, we identify a key target of the LIF self-renewal pathway by showing that STAT3 directly regulates the expression of the Myc transcription factor. Murine ES cells express elevated levels of Myc and following LIF withdrawal, Myc mRNA levels collapse and Myc protein becomes phosphorylated on threonine 58 (T58),triggering its GSK3β dependent degradation. Maintained expression of stable Myc (T58A) renders self-renewal and maintenance of pluripotency independent of LIF. By contrast, expression of a dominant negative form of Myc antagonizes self-renewal and promotes differentiation. Transcriptional control by STAT3 and suppression of T58 phosphorylation are crucial for regulation of Myc activity in ES cells and therefore in promoting self-renewal. Together,our results establish a mechanism for how LIF and STAT3 regulate ES cell self-renewal and pluripotency.

High-throughput complementary DNA sequencing technologies have advanced our understanding of transcriptome complexity and regulation. However, these methods lose information contained in biological RNA because the copied reads are often short and modifications are not retained. We address these limitations using a native poly(A) RNA sequencing strategy developed by Oxford Nanopore Technologies. Our study generated 9.9 million aligned sequence reads for the human cell line GM12878, using thirty MinION flow cells at six institutions. These native RNA reads had a median length of 771 bases, and a maximum aligned length of over 21,000 bases. Mitochondrial poly(A) reads provided an internal measure of read-length quality. We combined these long nanopore reads with higher accuracy short-reads and annotated GM12878 promoter regions to identify 33,984 plausible RNA isoforms. We describe strategies for assessing 3' poly(A) tail length, base modifications and transcript haplotypes.

The production of cloned animals is, at present, an inefficient process. This study focused on the fetal losses that occur between Days 30–90 of gestation. Fetal and placental characteristics were studied from Days 30–90 of gestation using transrectal ultrasonography, maternal pregnancy specific protein b (PSPb) levels, and postslaughter collection of fetal tissue. Pregnancy rates at Day 30 were similar for recipient cows carrying nuclear transfer (NT) and control embryos (45% [54/120] vs. 58% [11/19]), although multiple NT embryos were often transferred into recipients. From Days 30–90, 82% of NT fetuses died, whereas all control pregnancies remained viable. Crown-rump (CR) length was less in those fetuses that were destined to die before Day 90, but no significant difference was found between the CR lengths of NT and control fetuses that survived to Day 90. Maternal PSPb levels at Days 30 and 50 of gestation were not predictive of fetal survival to Day 90. The placentas of six cloned and four control (in vivo or in vitro fertilized) bovine pregnancies were compared between Days 35 and 60 of gestation. Two cloned placentas showed rudimentary development, as indicated by flat, cuboidal trophoblastic epithelium and reduced vascularization, whereas two others possessed a reduced number of barely discernable cotyledonary areas. The remaining two cloned placentas were similar to the controls, although one contained hemorrhagic cotyledons. Poor viability of cloned fetuses during Days 35–60 was associated with either rudimentary or marginal chorioallantoic development. Our findings suggest that future research should focus on factors that promote placental and vascular growth and on fetomaternal interactions that promote placental attachment and villous formation.

Abstract Human ESCs (hESCs) respond to signals that determine their pluripotency, proliferation, survival, and differentiation status. In this report, we demonstrate that phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) antagonizes the ability of hESCs to differentiate in response to transforming growth factor β family members such as Activin A and Nodal. Inhibition of PI3K signaling efficiently promotes differentiation of hESCs into mesendoderm and then definitive endoderm (DE) by allowing them to be specified by Activin/Nodal signals present in hESC cultures. Under conditions where hESCs are grown in mouse embryo fibroblast-conditioned medium under feeder-free conditions, ∼70%–80% are converted into DE following 5 days of treatment with inhibitors of the PI3K pathway, such as LY 294002 and AKT1-II. Microarray and quantitative polymerase chain reaction-based gene expression profiling demonstrates that definitive endoderm formation under these conditions closely parallels that following specification with elevated Activin A and low fetal calf serum (FCS)/knockout serum replacement (KSR). Reduced insulin/insulin-like growth factor (IGF) signaling was found to be critical for cell fate commitment into DE. Levels of insulin/IGF present in FCS/KSR, normally used to promote self-renewal of hESCs, antagonized differentiation. In summary, we show that generation of hESC-DE requires two conditions: signaling by Activin/Nodal family members and release from inhibitory signals generated by PI3K through insulin/IGF. These findings have important implications for our understanding of hESC self-renewal and early cell fate decisions.

OBJECTIVE We evaluated whether a whey preload could slow gastric emptying, stimulate incretin hormones, and attenuate postprandial glycemia in type 2 diabetes. RESEARCH DESIGN AND METHODS Eight type 2 diabetic patients ingested 350 ml beef soup 30 min before a potato meal; 55 g whey was added to either the soup (whey preload) or potato (whey in meal) or no whey was given. RESULTS Gastric emptying was slowest after the whey preload (P < 0.0005). The incremental area under the blood glucose curve was less after the whey preload and whey in meal than after no whey (P < 0.005). Plasma glucose-dependent insulinotropic polypeptide, insulin, and cholecystokinin concentrations were higher on both whey days than after no whey, whereas glucagon-like peptide 1 was greatest after the whey preload (P < 0.05). CONCLUSIONS Whey protein consumed before a carbohydrate meal can stimulate insulin and incretin hormone secretion and slow gastric emptying, leading to marked reduction in postprandial glycemia in type 2 diabetes.

Abstract Context: Gastric emptying (GE) is a major determinant of postprandial glycemia. Because the presence of fat in the small intestine inhibits GE, ingestion of fat may attenuate the glycemic response to carbohydrate. Objective: The objective of this study was to evaluate the effect of patterns of fat consumption on GE and glucose, insulin, glucagon-like peptide-1 (GLP-1), and glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) concentrations after a carbohydrate meal in type 2 diabetes. Design: This was a randomized, cross-over study in which GE of a radioisotopically labeled potato meal was measured on 3 d. Setting: The study was performed at the Royal Adelaide Hospital. Patients: Six males with type 2 diabetes were studied. Intervention: Subjects ingested 1) 30 ml water 30 min before the mashed potato (water), 2) 30 ml olive oil 30 min before the mashed potato (oil), or 3) 30 ml water 30 min before the mashed potato meal that contained 30 ml olive oil (water and oil). Main Outcome Measures: GE, blood glucose, plasma insulin, GLP-1, and GIP concentrations were the main outcome measures. Results: GE was much slower with oil compared with both water (P < 0.0001) and water and oil (P < 0.05) and was slower after water and oil compared with water (P < 0.01). The postprandial rise in blood glucose was markedly delayed (P = 0.03), and peak glucose occurred later (P = 0.04) with oil compared with the two other meals. The rises in insulin and GIP were attenuated (P < 0.0001), whereas the GLP-1 response was greater (P = 0.0001), after oil. Conclusions: Ingestion of fat before a carbohydrate meal markedly slows GE and attenuates the postprandial rises in glucose, insulin, and GIP, but stimulates GLP-1, in type 2 diabetes.

Abstract Immunoglobulin G (IgG) autoantibodies reactive to fetal brain proteins in mothers of children with ASD have been described by several groups. To understand their pathologic significance, we developed a mouse model of maternal autoantibody related ASD (MAR-ASD) utilizing the peptide epitopes from human autoantibody reactivity patterns. Male and female offspring prenatally exposed to the salient maternal autoantibodies displayed robust deficits in social interactions and increased repetitive self-grooming behaviors as juveniles and adults. In the present study, neuroanatomical differences in adult MAR-ASD and control offspring were assessed via high-resolution ex vivo magnetic resonance imaging (MRI) at 6 months of age. Of interest, MAR-ASD mice displayed significantly larger total brain volume and of the 159 regions examined, 31 were found to differ significantly in absolute volume (mm 3 ) at an FDR of <5%. Specifically, the absolute volumes of several white matter tracts, cortical regions, and basal nuclei structures were significantly increased in MAR-ASD animals. These phenomena were largely driven by female MAR-ASD offspring, as no significant differences were seen with either absolute or relative regional volume in male MAR-ASD mice. However, structural covariance analysis suggests network-level desynchronization in brain volume in both male and female MAR-ASD mice. Additionally, preliminary correlational analysis with behavioral data relates that volumetric increases in numerous brain regions of MAR-ASD mice were correlated with social interaction and repetitive self-grooming behaviors in a sex-specific manner. These results demonstrate significant sex-specific effects in brain size, regional relationships, and behavior for offspring prenatally exposed to MAR-ASD autoantibodies relative to controls.

Abstract Giardia lamblia is a binucleate protistan parasite causing significant diarrheal disease worldwide. An inability to target Cas9 to both nuclei, combined with the lack of non-homologous end joining and markers for positive selection, has stalled the adaptation of CRISPR/Cas9-mediated genetic tools for this widespread parasite. CRISPR interference (CRISPRi) is a modification of the CRISPR/Cas9 system that directs catalytically inactive Cas9 (dCas9) to target loci for stable transcriptional repression. Using a Giardia nuclear localization signal to target dCas9 to both nuclei, we developed efficient and stable CRISPRi-mediated transcriptional repression of exogenous and endogenous genes in Giardia . Specifically, CRISPRi knockdown of kinesin-2a and kinesin-13 causes severe flagellar length defects that mirror defects with morpholino knockdown. Knockdown of the ventral disc MBP protein also causes severe structural defects that are highly prevalent and persist in the population more than five days longer than transient morpholino-based knockdown. By expressing two gRNAs in tandem to simultaneously knock down kinesin-13 and MBP, we created a stable dual knockdown strain with both flagellar length and disc defects. The efficiency and simplicity of CRISPRi in polyploid Giardia allows for rapid evaluation of knockdown phenotypes and highlights the utility of CRISPRi for emerging model systems.

Abstract Aim To perform a direct, double‐blind, randomised, crossover comparison of subcutaneous and intravenous glucagon‐like peptide‐1 (GLP‐1) in hyperglycaemic subjects with type 2 diabetes naïve to GLP‐1‐based therapy. Materials and Methods Ten fasted, hyperglycaemic subjects (1 female, age 63 ± 10 years [mean ± SD], glycated haemoglobin 73.5 ± 22.0 mmol/mol [8.9% ± 2.0%], both mean ± SD) received subcutaneous GLP‐1 and intravenous saline, or intravenous GLP‐1 and subcutaneous saline. Infusion rates were doubled every 120 min (1.2, 2.4, 4.8 and 9.6 pmol·kg −1 ·min −1 for subcutaneous, and 0.3, 0.6, 1.2 and 2.4 pmol·kg −1 ·min −1 for intravenous). Plasma glucose, total and intact GLP‐1, insulin, C‐peptide, glucagon and gastrointestinal symptoms were evaluated over 8 h. The results are presented as mean ± SEM. Results Plasma glucose decreased more with intravenous (by ~8.0 mmol/L [144 mg/dL]) than subcutaneous GLP‐1 (by ~5.6 mmol/L [100 mg/dL]; p < 0.001). Plasma GLP‐1 increased dose‐dependently, but more with intravenous than subcutaneous for both total (∆ max 154.2 ± 3.9 pmol/L vs. 85.1 ± 3.8 pmol/L; p < 0.001), and intact GLP‐1 (∆ max 44.2 ± 2.2 pmol/L vs. 12.8 ± 2.2 pmol/L; p < 0.001). Total and intact GLP‐1 clearance was higher for subcutaneous than intravenous GLP‐1 ( p < 0.001 and p = 0.002, respectively). The increase in insulin secretion was greater, and glucagon was suppressed more with intravenous GLP‐1 ( p < 0.05 each). Gastrointestinal symptoms did not differ ( p > 0.05 each). Conclusions Subcutaneous GLP‐1 administration is much less efficient than intravenous GLP‐1 in lowering fasting plasma glucose, with less stimulation of insulin and suppression of glucagon, and much less bioavailability, even at fourfold higher infusion rates.

Immunoglobulin G (IgG) autoantibodies reactive to fetal brain proteins are present in 23% of mothers of children with ASD, raising the possibility of a maternal autoantibody related (MAR) subtype of ASD. While previous passive transfer animal models have yielded promising results, they did not reflect a constant exposure to the salient autoantibodies throughout gestation, as would be the case in the clinical setting. Here we describe a novel non-passive transfer rat model to directly assess the pathologic significance of prenatal exposure to epitope-specific autoantibodies in generating ASD-relevant behaviors in offspring.