Abstract Chuviruses (family Chuviridae ), which are in the recently discovered order Jingchuvirales , were first identified in arthropods in 2015 and have been detected through metagenomics in numerous invertebrates, but only a few vertebrates. With only few metagenomically based detections in vertebrates, their replication competency in vertebrates remained questioned, let alone their pathological significance. This study identified three novel chuviruses as the etiology of lymphocytic meningoencephalomyelitis in three wild aquatic turtles: an alligator snapping turtle ( Macrochelys sp.), a Kemp’s ridley turtle ( Lepidochelys kempii ), and a loggerhead turtle ( Caretta caretta ). The application of random, deep sequencing successfully assembled the complete snapping turtle chuvirus-1 [STCV-1], Kemp’s ridley turtle chuvirus-1 [KTCV-1] genome, and loggerhead turtle chuvirus-1 [LTCV-1]) genome. The STCV-1 and KTCV-1 sequences were used to create custom RNAscope ™ probes for in situ hybridization, which confirmed STCV-1, KTCV-1, and LTCV-1 (cross reactivity to the KTCV-1 probe) RNA within the inflamed region of the brain and spinal cord. STCV-1 and KTCV-1 were isolated on several turtle-origin cell lines. Phylogenetic analysis illustrated that all three viruses clustered with other vertebrate chuviruses, all within the genus Piscichuvirus . With more than 91% pairwise amino acid identity of the polymerase proteins, STCV-1, KTCV-1, and LTCV-1 belong to the same novel species, putatively named Piscichuvirus testudinae. This study demonstrates the first in situ evidence of chuviral pathogenicity in animals and only the second instance of jingchuviral isolation. The association of these chuviruses in three different chelonians with neurologic disease suggests the possibility that chuviruses are a significant, previously unrecognized cause of lymphocytic meningoencephalomyelitis in freshwater and marine turtles. Additional studies of these viruses are needed to elucidate their role in chelonians and the possibility of related viruses in other related hosts. Importance Chuviruses have been identified in multiple animal species, including humans. However, most were identified metagenomically, and detection was not strongly associated with disease. This study provides the first evidence of chuviral disease in animals in diseased tissue: mononuclear meningoencephalomyelitis in three chelonians from three different genera, two distinct families. These pathogenic turtle chuviruses belong to the genus Piscichuvirus containing other non-mammalian vertebrate chuviruses and were classified together within a novel chuviral species. This study supports the need for further investigations into chuviruses to understand their biology, pathogenic potential, and their association with central nervous system inflammation in chelonians, other reptiles, and other vertebrates.

Abstract Seed plants comprise angiosperms and gymnosperms. The latter includes gnetophytes, cycads, Ginkgo, and conifers. Conifers are distributed worldwide, with 630 species distributed across eight families and 70 genera. Their distinctiveness has triggered much debate on their origin, evolution, and phylogenetic placement among seed plants. To better understand the evolution of gymnosperms and their relation to other seed plants, we report here a high-quality genome sequence for a tree species, Chinese fir ( Cunninghamia lanceolata ), which has excellent timber quality and high aluminum adaptability and is a member of Cupressaceae with high levels of heterozygosity. We assembled an 11.24 Gb genome with a contig N50 value of 2.15 Mb and anchored the 10.89 Gb sequence to 11 chromosomes. Phylogenomic analyses showed that cycads sister to Ginkgo, which place to sister in all gymnosperm lineages, and Gnetales within conifers sister to Pinaceae. Whole-genome duplication (WGD) analysis showed that the ancestor of seed plants has differentiated into angiosperms and gymnosperms after having experienced a WGD event. The ancestor of extant gymnosperm has experienced a gymnosperm-specific WGD event and the extant angiosperms do not share a common WGD before their most recent common ancestor diverged into existing angiosperms lineages. Analysis of the MADS-box gene family of C. lanceolata revealed the developmental mechanism of the reproductive organs in C. lanceolata , which supported the (A)B(C) model of the development of gymnosperms reproductive organs. In addition, astringent seeds and shedding of whole branches (with withered leaves) might be a strategy of C. lanceolata that evolved during long-term adaptation to an aluminum-rich environment. The findings also reveal the molecular regulation mechanism of shade tolerance in C. lanceolata seedlings. Our results improve the resolution of ancestral genomic features within seed plants and the knowledge of genome evolution and diversification of gymnosperms.

Abstract We describe here the structure and organization of TnCentral ( https://tncentral.proteininformationresource.org/ ). a web resource for prokaryotic transposable elements (TE). TnCentral currently contains ~400 carefully annotated TE, including transposons from the Tn 3 , Tn 7 , Tn 402 and Tn 554 families, compound transposons, integrons and associated insertion sequences (IS). These TE carry passenger genes, including genes conferring resistance to over 25 classes of antibiotics and nine types of heavy metal as well as genes responsible for pathogenesis in plants, toxin/antitoxin gene pairs, transcription factors and genes involved in metabolism. Each TE has its own entry page providing details about its transposition genes, passenger genes, and other sequence features required for transposition as well as a graphical map of all features. TnCentral content can be browsed and queried through text and sequence-based searches with a graphic output. We describe three use cases, which illustrate how the search interface, results tables, and entry pages can be used to explore and compare TEs. TnCentral also includes downloadable software to facilitate user-driven identification, with manual annotation, of certain types of TE in genomic sequences. Through the TnCentral homepage, users can also access TnPedia which provides comprehensive reviews of the major TE families including an extensive general section, and specialised sections with descriptions of insertion sequence and transposon families. TnCentral and TnPedia are intuitive resources that can be used by clinicians and scientists to assess TE diversity in clinical, veterinary and environmental samples. Importance The ability of bacteria to undergo rapid evolution and adapt to changing environmental circumstances drives the public health crisis of multiple antibiotic resistance as well as outbreaks of disease in economically important agricultural crops and animal husbandry. Prokaryotic transposable elements (TE) play a critical role in this. Many carry “passenger genes” (not required for the transposition process) conferring resistance to antibiotics or heavy metals or causing disease in plants and animals. Passenger genes are spread by the normal TE transposition activities, by insertion into plasmids which then spread via conjugation within and across bacterial populations. Thus, an understanding of TE composition and transposition mechanisms is key to developing strategies to combat bacterial pathogenesis. Toward this end, we have developed TnCentral, a bioinformatics resource dedicated to describing and exploring the structural and functional features of prokaryotic TE and whose use is intuitive and accessible to users with or without bioinformatics expertise.

ABSTRACT Auxin plays crucial roles in nearly every aspect of plant growth and development. Auxin signaling activation is mediated through degradation of Auxin/INDOLE-3-ACETIC ACID (Aux/IAA) family. Nitric oxide (NO) regulates diverse cellular bioactivities through S -nitrosylation of target protein at specific cysteine residues. NO-auxin interplay has an important role in regulation plant growth. However, little is known about the molecular mechanism of how NO effects Aux/IAA proteins stability. Here we show that NO negatively regulates the IAA17 protein stability to repress auxin signaling. We found that NO directly inhibits IAA17 protein degradation. S -nitrosylation of IAA17 at Cys-70 represses the TIR-IAA17 co-receptor interaction to attenuate auxin responsiveness. Our data suggest a model in which S -nitrosylation of IAA17 at Cys-70 negatively regulates auxin signaling to effect plant development, providing a mechanism for redox-phytohormones networks.

Summary Data mining from RNA-seq or microarray data has become an essential part of cancer biomarker exploration. Certain existing web servers are valuable and broadly utilized, but the meta-analysis of multiple datasets is absent. Most web servers only contain tumor samples from the TCGA database with only one cohort for each cancer type, which also means that the analysis results mainly derived from a single cohort are thin and unstable. Indeed, consistent performance across multiple independent cohorts is the foundation for an excellent biomarker. Moreover, many analytical functions researchers require remain adequately unmet by these tools. Thus, we introduce BEST (Biomarker Exploration for Solid Tumors), a web application for comprehensive biomarker exploration on large-scale data in solid tumors. BEST includes more than 50,000 samples of 27 cancer types. To ensure the comparability of genes between different sequencing technologies and the legibility of clinical traits, we re-annotated transcriptome data based on the GRCh38 patch 13 sequences and unified the nomenclature of clinical traits. BEST delivers fast and customizable functions, including clinical association, survival analysis, enrichment analysis, cell infiltration, immunomodulator, immunotherapy, candidate agents, and genomic alteration. Together, our web server provides multiple cleaned-up independent datasets and diverse analysis functionalities, helping unleash the value of current data resources. It is freely available at https://rookieutopia.com/ . The bigger picture Bioinformatics web servers enable researchers without computational programming skills to conduct various bioinformatics analyses. However, most web servers only contain tumor samples from the TCGA database with only one cohort for each cancer type, which also means that the analysis results mainly derived from a single cohort are thin and unstable. Thus, we introduce BEST (Biomarker Exploration for Solid Tumors), a web application for comprehensive biomarker exploration on large-scale data in solid tumors. BEST includes more than 50,000 samples of 27 cancer types that have been uniformly re-annotated based on the GRCh38 patch 13 sequences, which ensures the comparability of genes between different sequencing technologies. BEST also offers prevalent functions including clinical association, survival analysis, enrichment analysis, cell infiltration, immunomodulator, immunotherapy, candidate agents, and genomic alteration. Together, BEST provides a curated database and innovative analytical pipelines to explore cancer biomarkers at high resolution.

SUMMARY Drug resistance is a significant hindrance to effective cancer treatment. Although resistance mechanisms of epidermal growth factor receptor (EGFR)-mutant cancer cells to lethal EGFR tyrosine kinase inhibitors (TKI) treatment have been investigated intensively, how cancer cells orchestrate adaptive response under sublethal drug challenge remains largely unknown. Here we find that 2-hour sublethal TKI treatment elicits a transient drug-tolerant state in EGFR-mutant lung cancer cells. Continuous sublethal treatment reinforces this tolerance and eventually establishes long-term TKI resistance. This adaptive process involves H3K9 demethylation-mediated epigenetic upregulation of branched-chain amino acid aminotransferase 1 (BCAT1) and subsequent metabolic reprogramming, which promotes TKI resistance through attenuating reactive oxygen species (ROS) accumulation. Combinational treatment with TKI and ROS-inducing reagents overcomes this drug resistance in preclinical mouse models. Clinical information analyses support the correlation of BCAT1 expression with EGFR TKI response. Collectively, our findings reveal the importance of epigenetically regulated BCAT1-engaged metabolism reprogramming in TKI resistance in lung cancer. HIGHLIGHTS Sublethal EGFR TKI treatment induces transient drug-tolerant state and long-term resistance in EGFR-mutant lung cancer cells Epigenetically regulated BCAT1-mediated metabolic reprogramming orchestrates EGFR TKI-induced drug resistance Combinational treatment with TKI and ROS-inducing agents overcomes the drug resistance induced by EGFR TKI treatment

To characterize systemic changes in genetic effects on brain development, the age variation of the associations of cholinergic genetic variants and theta band event-related oscillations (EROs) was studied in a sample of 2140 adolescents and young adults, ages 12 to 25 from the COGA prospective study. The theta band EROs were elicited in visual and auditory oddball (target detection) tasks and measured by EEG recording. Associations were found to vary with age, sex, task modality (auditory or visual), and scalp locality. Seven of the twenty-one muscarinic and nicotinic cholinergic SNPs studied in the analysis, from CHRM2, CHRNA3, CHRNA5, and CHRNB4, had significant effects on theta band EROs with considerable age spans for some sex-modality combination. No SNP-age-modality combination had significant effects in the same direction for males and females. Results suggest that nicotinic receptor associations are stronger before age 18, while muscarinic receptor associations are stronger after age 18.

Summary Tubal ectopic pregnancy (TEP), a pregnancy complication caused by aberrant implantation in fallopian tubes, accounts for 9-13% pregnancy-related deaths. The lack of models for human TEP hampers the understanding of its pathological mechanisms. Here, we employed multiple models to investigate the crosstalk between human trophoblast development and intravillous vascularization. We found that the severity of TEP, the size of placental villi, and the depth of trophoblast invasion are correlated with the extent of intravillous vascularization. We identified a key pro-angiogenic factor secreted by trophoblasts, WNT2B, that promotes villous vasculogenesis, angiogenesis, and vascular network expansion. In an organoid coculture model consisting of trophoblast organoids and blood vessel organoids, knockdown of WNT2B in trophoblast organoids compromises their pro-angiogenic effect on the development of blood vessel organoids. These organoid-based models reveal an important role for WNT-mediated angiogenesis in pregnancies and could be employed to investigate the commutations between trophoblasts and endothelial/endothelial progenitor cells.

Abstract Prostate cancer is one of the leading causes of cancer-related deaths in men. While endocrine therapy is effective in the early stage of metastasis, significantly inhibits the progression of metastatic prostate cancer, most patients eventually develop CRPC. Tumor microenvironment are involved in the progression of prostate cancer as an “accomplice”, cancer cell–secreted exosomes were identified as crucial messengers can carry lncRNAs to participate in intercellular communication. we revealed PC-3-derived exosomes promote androgen resistance in LNCaP cells. HOXA-AS3 as a ceRNA of miRNA-29b-3p affects the proliferation and invasion ability of prostate cancer cells. A series of molecular experiments, cell experiments and clinical tissue verification experiments confirmed that HOXA-AS3 participates in the castration resistance and progression of prostate cancer through regulating the miR-29b-3p/Mcl-1/STAT3/Cytochrome C/caspases-9 pathway. Dysregulation of HOXA-AS3 is observed in many cancer types, and this study shows the importance of this lncRNA in controlling prostate cancer cell progression, thus highlighting it as a potential biomarker for inhibiting prostate cancer progression and a target for immunotherapy.

Research has identified clinical, genomic, and neurophysiological markers associated with suicide attempts (SA) among individuals with psychiatric illness. However, there is limited research among those with an alcohol use disorder (AUD), despite their disproportionately higher rates of SA. We examined lifetime SA in 4,068 individuals with DSM-IV alcohol dependence from the Collaborative Study on the Genetics of Alcoholism (23% lifetime suicide attempt; 53% female; mean age: 38). Within participants with an AUD diagnosis, we explored risk across other clinical conditions, polygenic scores (PGS) for comorbid psychiatric problems, and neurocognitive functioning for lifetime suicide attempt. Participants with an AUD who had attempted suicide had greater rates of trauma exposure, major depressive disorder, post-traumatic stress disorder, and other substance use disorders compared to those who had not attempted suicide. Polygenic scores for suicide attempt, depression, and PTSD were associated with reporting a suicide attempt (ORs = 1.22 - 1.44). Participants who reported a SA also had decreased right hemispheric frontal-parietal theta and decreased interhemispheric temporal-parietal alpha electroencephalogram resting-state coherences relative to those who did not, but differences were small. Overall, individuals with an AUD who report a lifetime suicide attempt appear to experience greater levels of trauma, have more severe comorbidities, and carry polygenic risk for a variety of psychiatric problems. Our results demonstrate the need to further investigate suicide attempts in the presence of substance use disorders.