Abstract Polyurethanes (PU) are integral to many aspects of our daily lives. Due to the extensive use of and difficulties in recycling or reusing PU, it mostly accumulates as waste. Various bacteria and fungi have been reported to degrade PU. We examined the fungus Aspergillus flavus G10 in that regard, after isolating it from the guts of Gryllus bimaculatus , a common cricket species. We observed surficial and chemical changes of PU with atomic force microscopy, scanning electron microscopy, and attenuated total reflectance Fourier-transform infrared spectroscopy. We measured physical changes as loss in tensile stress, stretching force, and weight of PU after incubations. Fungal hydrolysis of urethane bonds in the polymer backbone was demonstrated by detecting the formation of methylene di-aniline during incubations. Trapped CO 2 during incubations equaled 52.6% of PU carbon. Biodegradation of PU was maximal by fungi cultured on a malt extract medium at 25 °C, pH 12, and 14:10 hrs light to dark ratio. Pretreating PU films with UV light or 1% FeSO 4 or NaCl solutions further enhanced the rate of biodegradation. A range of techniques are needed to fully characterize the degradation of PU or other plastic polymers and to optimize conditions for their microbial degradation.

Objective: High levels of plasma low-density lipoprotein (LDL) are a key risk factor for atherosclerosis. Low-density lipoprotein receptor (LDLR) mediates the degradation of plasma LDL. Therefore, it may be possible to prevent and treat atherosclerosis by increasing the levels of LDLR. The natural polyphenolic compound ellagic acid (EA) has various biological activities. In mice, EA alleviated the progression of atherosclerosis; however, the underlying mechanism remains unclear. Approach and Results: Molecular interaction, cell, and animal experiments were used to explore the role and mechanism of EA in improving atherosclerosis. EA binds to the extracellular domain of the epidermal growth factor receptor (EGFR), thus activating the EGFR-extracellular signal-regulated kinase (EGFR-ERK) signaling pathway, stabilizing LDLR mRNA, and promoting the expression of LDLR protein. The development of EA-loaded human serum albumin nanoparticles enabled intravenous administration in animal experiments. Conclusion: The research verified the in vivo effects of EA on the EGFR-ERK signaling pathway, LDLR levels, and atherosclerosis. EA may assist in the prevention and treatment of atherosclerosis.

Maca (Lepidium meyenii Walp, 2n = 8x = 64) of Brassicaceae family is an Andean economic plant cultivated on the 4000-4500 meters central sierra in Peru. Considering the rapid uplift of central Andes occurred 5 to 10 million years ago (Mya), an evolutionary question arises on how plants like maca acquire high altitude adaptation within short geological period. Here, we report the high-quality genome assembly of maca, in which two close-spaced maca-specific whole genome duplications (WGDs, ~ 6.7 Mya) were identified. Comparative genomics between maca and close-related Brassicaceae species revealed expansions of maca genes and gene families involved in abiotic stress response, hormone signaling pathway and secondary metabolite biosynthesis via WGDs. Retention and subsequent evolution of many duplicated genes may account for the morphological and physiological changes (i.e. small leaf shape and loss of vernalization) in maca for high altitude environment. Additionally, some duplicated maca genes under positive selection were identified with functions in morphological adaptation (i.e. MYB59) and development (i.e. GDPD5 and HDA9). Collectively, the octoploid maca genome sheds light on the important roles of WGDs in plant high altitude adaptation in the Andes.

The effects of carboxylation degree (0.3-2.4 mmol/g) of cellulose nanofiber (CNF) on the microstructure and mechanical properties of edible walnut oleogels were comprehensively examined. The oleogels were well prepared by emulsion-templated approach for potential substitute of conventional saturated or trans-fats in food products. The results demonstrated that the oil-binding capacity (OBC) and textural strength of oleogels enhanced with the increase of CNF carboxyl content, while the structural strength (G' in rheological measurement) and the resistance to shear thinning was first decreased and then increased. It possibly reflected the competition on the dominant structuring mechanism by hydrogen bonding from cellulose hydroxyl groups and electrostatic interactions from -COONa function. With the combined mechanism, oleogel with low structural strength and relatively high OBC (CNF carboxyl content of 1.2 mmol/g, OBC >83 %, G' ≈ 7 × 10

Epidermal growth factor receptor exon 20 insertions (EGFR Ex20ins) driver mutations in non-small cell lung cancer (NSCLC) is insensitive to EGFR tyrosine kinase inhibitors (TKIs). Therefore, it is necessary to develop more novel strategy to address the limitations of existing therapies targeting EGFR-mutated NSCLC. Lupalbigenin (LB), a flavonoid compound extracted from Derris scandens, has shown preclinical activity in lung cancer. However, the activity of LB in Ex20ins-driven tumors has not yet been elucidated. In this study, a series of stable BaF/3 cell-line that contains a high proportion (>90 %) of EGFR-eGFP Ex20ins were generated using an IL3-deprivation method. Ba/F3 cell models harboring dissimilar Ex20ins were used to characterize the antineoplastic mechanism of LB. Molecular docking confirmed that the LB could effectively bind to key target EGFR. The in vitro anticancer activity of LB was investigated in engineered Ba/F3 cells bearing diverse uncommon EGFR mutations. LB was shown to be more potent in inhibiting the viability of various uncommon EGFR-mutated cell lines. Mechanistic studies disclosed that LB repressed EGFR phosphorylation and downstream survival pathways in Ba/F3 cells expressing EGFR Ex20ins, resulting in caspase activation by activating the intrinsic apoptotic pathway. Further analyses showed that LB significantly induced G0/G1 cell cycle arrest and apoptosis in cells. LB also reduced the protein expression levels of CDK4, CDK6, CDK8, cyclin D1, cyclin A2, and Bcl2 and promoted the expression of cytochrome C, p27, and p53. In summary, we explored the possible potential targets of LB through network pharmacology and verified the target using in vitro experiments. Furthermore, our results demonstrated that LB showed potential anti-Ex20ins cancer activity through suppression of the EGFR and ERK1/2 signaling pathway in Ba/F3 cells bearing two to three amino acid insertion mutations. These findings suggested that LB might be valuable for further investigation as a potential candidate in the treatment of associated diseases.

The fall armyworm (FAW), Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) is a severely destructive pest native to the Americas, but has now become an alien invasive pest in China, and causes significant economic loss. Therefore, in order to make effective management strategies, it is highly essential to understand genomic architecture and its genetic background. In this study, we assembled two chromosome scale genomes of the fall armyworm, representing one male and one female individual procured from Yunnan province of China. The genome sizes were identified as 542.42 Mb with N50 of 14.16 Mb, and 530.77 Mb with N50 of 14.89 Mb for the male and female FAW, respectively. We predicted about 22,201 genes in the male genome. We found the expansion of cytochrome P450 and glutathione s-transferase gene families, which are functionally related to the intensified detoxification and pesticides tolerance. Further population analyses of corn strain (C strain) and rice strain (R strain) revealed that the Chinese fall armyworm was most likely invaded from Africa. These strain information, genome features and possible invasion source described in this study will be extremely important for making effective strategies to manage the fall armyworms.

Abstract Zinc is one of the most important trace elements that plays a vital role in many biological processes, and aberrant zinc metabolism has been implicated in lipid-related metabolic diseases. Previously, we showed that zinc antagonizes iron to regulate sterol regulatory element-binding proteins and stearoyl-CoA desaturase (SREBP-SCD) pathway in lipid metabolism in model organism Caenorhabditis elegans . Here, we further identified another cation diffusion facilitator CDF-1 in addition to SUR-7 in response to zinc to regulate lipid metabolism. Inactivation of SBP-1, the only homolog of SREBPs, leads to increased zinc level but decreased lipid accumulation reversely. However, either cdf-1(n2527) or sur-7(tm6523) mutation could successfully restore the altered fatty acid profile, fat content and zinc level of sbp-1(ep79) mutant. Furthermore, we found that CDF-1/SUR-7 may function bypass SBP-1 to directly affect the conversion activity of SCD in the biosynthesis of unsaturated fatty acids and lipid accumulation. Collectively, these results consistently support the link between zinc homeostasis and lipid metabolism via SREBP-SCD axis by cation diffusion facilitators CDF-1 and SUR-7.

With the changes in lifestyle and diet structure, the incidence of obesity has increased year by year, and obesity is one of the inducements of many chronic metabolic diseases. Epigallocatechin gallate (EGCG), which is the most abundant component of tea polyphenols, has been used for many years to improve obesity and its complications. Though it has been reported that EGCG can improve obesity through many molecular mechanisms, EGCG may have many mechanisms yet to be explored. In this study, we explored other possible mechanisms through molecular docking and in vitro experiments.