Abstract Aqueous zinc metal batteries are safe, economic, and environmentally friendly. However, the dendrite growth and inevitable corrosion issues under aqueous condition greatly restrict the development of long cycling life zinc metal batteries. To achieve the long‐term reversible zinc deposition/dissolution, a polyzwitterionic hydrogel electrolyte (PZHE) is constructed with record high room temperature ionic conductivity of 32.0 mS cm −1 and Zn 2+ transference number of 0.656. The abundant hydrophilic and charged groups in the zwitterionic polymer can well immobilize water molecules in the polymer skeleton and reduce side reactions. The charged groups of the zwitterionic polymer can also homogenize the ion distribution and achieve uniform zinc deposition. Long cycling life of over 3500 h is achieved for the symmetric batteries with PZHE. Full cells with VS 2 and MnO 2 cathodes are also demonstrated to exhibit excellent cycling stability. With combined advantages of physical and chemical crosslinking gels, the PZHE enabled flexible quasi‐solid state zinc metal batteries with excellent processability, self‐healing property and safety, can operate even under various extreme conditions such as cutting, soaking, hammering, washing, burning, and freezing. It is believed that the PZHE can provide a promising opportunity and pave the way for other long‐life aqueous batteries.

Abstract Callus formation and adventitious shoot differentiation could be observed on the cut surface of completely decapitated tomato plants. We propose that this process can be used as a model system to investigate the mechanisms that regulate indirect regeneration of higher plants without the addition of exogenous hormones. This study analyzed the patterns of trans-zeatin and miRNA expression during in vivo regeneration of tomato. Analysis of trans-zeatin revealed that the hormone cytokinin played an important role in in vivo regeneration of tomato. Among 183 miRNAs and 1168 predicted target genes sequences identified, 93 miRNAs and 505 potential targets were selected based on differential expression levels for further characterization. Expression patterns of six miRNAs, including sly-miR166, sly-miR167, sly-miR396, sly-miR397, novel 156, and novel 128, were further validated by qRT-PCR. We speculate that sly-miR156, sly-miR160, sly-miR166, and sly-miR397 play major roles in callus formation of tomato during in vivo regeneration by regulating cytokinin, IAA, and laccase levels. Overall, our microRNA sequence and target analyses of callus formation during in vivo regeneration of tomato provide novel insights into the regulation of regeneration in higher plants.

Summary To understand dynamic interplay between the human microbiome and host during health and disease, we analyzed the microbial composition, temporal dynamics, and associations with host multi-omics, immune and clinical markers of microbiomes from four body sites in 86 participants over six years. We found that microbiome stability and individuality are body-site-specific and heavily influenced by the host. The stool and oral microbiome were more stable than the skin and nasal microbiomes, possibly due to their interaction with the host and environment. Also, we identified individual-specific and commonly shared bacterial taxa, with individualized taxa showing greater stability. Interestingly, microbiome dynamics correlated across body sites, suggesting systemic coordination influenced by host-microbial-environment interactions. Notably, insulin-resistant individuals showed altered microbial stability and associations between microbiome, molecular markers, and clinical features, suggesting their disrupted interaction in metabolic disease. Our study offers comprehensive views of multi-site microbial dynamics and their relationship with host health and disease. Study Highlights The stability of the human microbiome varies among individuals and body sites. Highly individualized microbial genera are more stable over time. At each of the four body sites, systematic interactions between the environment, the host and bacteria can be detected. Individuals with insulin resistance have lower microbiome stability, a more diversified skin microbiome, and significantly altered host-microbiome interactions.

The human genome is diploid with one haploid genome inherited from the maternal and one from the paternal lineage. Within each haploid genome, large structural variants such as deletions, duplications, inversions, and translocations are extensively present and many are known to affect biological functions and cause disease. The ultimate goal is to resolve these large complex structural variants (SVs) and place them in the correct haploid genome with correct location, orientation, and copy number. Current methods such as karyotyping, chromosomal microarray (CMA), PCR-based tests, and next-generation sequencing fail to reach this goal either due to limited resolution, low throughput, or short read length. Bionano Genomics' next-generation mapping (NGM) offers a high-throughput, genome-wide method able to detect SVs of one kilobase pairs (kbp) and up. By imaging extremely long genomic molecules of up to megabases in size, the structure and copy number of complex regions of the genome including interspersed and long tandem repeats can be elucidated in their native form without inference. Here we tested Bionano's SV high sensitivity discovery algorithm, Bionano Solve 3.0, on in silico generated diploid genomes with artificially incorporated SVs based on the reference genome, hg19, achieving over 90% overall detection sensitivity for heterozygous SVs larger than 1 kbp. Next, in order to benchmark large SV detection sensitivity and accuracy on real biological data, we used Bionano NGM to map two naturally occurring hydatidiform mole cell lines, CHM1 and CHM13, each containing a different duplicated haploid genome. By de novo assembling each of two mole's genomes separately, followed by assembling a mixture of CHM1 and CHM13 data, we were able to measure heterozygous SV sensitivity by comparing SVs called in the mixture assembly against those called in the individual assemblies. We called 1999 unique SVs (> 1.5 kbp) in the pseudo-diploid assembly and established 87.4% sensitivity for detection of heterozygous SVs and 99.2% sensitivity for homozygous SVs. In comparison, a recent SV study on the same CHM1/CHM13 samples using long read NGS alone showed 54% sensitivity for detection of heterozygous SVs and 77.9% for homozygous SVs larger than 1.5 kbp. We also compared an SV call set of the diploid cell line NA12878 with the results of an earlier mapping study (Mak AC, 2016) and found concordance with 89% of the detected SVs found in the previous study and, in addition, 2599 novel SVs were detected. Finally, two pathogenic SVs were found in cell lines from individuals with developmental disorders. De novo comprehensive SV discovery by Bionano NGM is shown to be a fast, inexpensive, and robust method, now with an automated informatics workflow.

Abstract The study is aimed to investigate that the IL-22/IL-22RA1 signaling pathway regulates scar formation. A total of 31 glaucoma patients who had been previously treated with trabeculectomy surgery and the intraocular pressure was uncontrollable because of scarring and 19 strabismus patients as control patient group. ELISA showed that the IL-22 content of serum from glaucoma patients was 29.80±5.1 ng/μl which is higher than that 5.21±0.9 ng/μl from healthy group significantly. Serum from patients was used to incubate human Tenon’s capsule fibroblasts (HTFs) cells and IL-22 antibody rescued the effect of IL-22 on the biological functions. qPCR and western blot result showed that IL-22 mediates the biological function of HTFs cells via binding IL-22RA1 directly. When transfection of siR-IL-22RA1 or IL-22RA1 gene, the HTFs cells shown significantly anti-fibrosis or pro-fibrosis separately. By using STAT3 inhibitor BAY in IL-22RA1 overexpression group, IL-22-induced proliferation were reduced in HTFS cells. IL-22 promoted fibroblasts cell proliferation and α-SMA via IL-22/IL-22RA1/STAT3 signaling pathway, thereby potentially regulating glaucoma filtration trace fibrosis. This results also show the novel factor in process of postoperative scarring. Summary Statement The present study suggested that IL-22 expression in glaucoma patient after surgery. IL-22/IL-22RA1 signaling pathway promoted fibroblasts cell proliferation and α-SMA by activating the STAT3 signaling pathway, thereby potentially regulating glaucoma filtration trace fibrosis.

Abstract Different anatomic locations of the body skin dermis come from different origins, and its positional hereditary information can be maintained in adults, while highly resolvable cellular specialization is less well characterized in different anatomical regions. Pig is regarded as excellent model for human research in view of its similar physiology to human. In this study, we performed single-cell RNA sequencing of six different anatomical skin regions from the Chenghua pig with superior skin thickness trait. We obtained 215,274 cells, representing seven cell types, among which we primarily characterized the heterogeneity of smooth muscle cells, endothelial cells and fibroblasts. We identified several phenotypes of smooth muscle cell and endothelial cell and presented genes expression of pathways such as the immune response in different skin regions. By comparing differentially expressed fibroblast genes among different skin regions, we considered TNN, COL11A1, and INHBA as candidate genes for facilitating ECM accumulation. These findings of heterogeneity in the main three cell types from different anatomic skin sites will contribute to a better understanding of hereditary information and places the potential focus on skin generation, transmission and transplantation, paving the foundation for human skin priming.

Abstract Abstract Figure Proteolysis-targeting chimeras (PROTACs) are heterobifunctional molecules that have emerged as a therapeutic modality to induce targeted protein degradation (TPD) by harnessing cellular proteolytic degradation machinery. PROTACs which ligand the E3 ligase in a covalent manner have attracted intense interest, however, covalent PROTACs with a broad protein of interest (POI) scope have proven challenging to discover by design. Here, we report structure-guided design and optimization of Von Hippel-Lindau (VHL) protein-targeted sulfonyl fluorides which covalently bind Ser110 in the HIF1α binding site. We demonstrate that their incorporation in bifunctional degraders induces targeted protein degradation of BRD4 or androgen receptor (AR) without further linker optimization. Our study discloses the first covalent VHL ligands which can be implemented directly in bifunctional degrader design expanding the substrate scope of covalent E3 ligase PROTACs.

The complement receptors C3aR and C5aR, whose signaling are selectively activated by anaphylatoxins C3a and C5a, are important regulators of both innate and adaptive immune responses. Dysregulations of C3aR and C5aR signaling lead to multiple inflammatory disorders, including sepsis, asthma, and acute respiratory distress syndrome (ARDS). The mechanism underlying endogenous anaphylatoxin recognition and activation of C3aR and C5aR remains elusive. Here we reported the structures of C3a-bound C3aR and C5a-bound C5aR1 as well as an apo C3aR structure. These structures, combined with mutagenesis analysis, reveal a conserved recognition pattern of anaphylatoxins to the complement receptors that is different from chemokine receptors, unique pocket topologies of C3aR and C5aR1 that mediate ligand selectivity, and a common mechanism of receptor activation. These results provide crucial insights into the molecular understandings of C3aR and C5aR1 signaling and structural templates for rational drug design for treating inflammation disorders.