Using next-generation sequencing technology alone, we have successfully generated and assembled a draft sequence of the giant panda genome. The assembled contigs (2.25 gigabases (Gb)) cover approximately 94% of the whole genome, and the remaining gaps (0.05 Gb) seem to contain carnivore-specific repeats and tandem repeats. Comparisons with the dog and human showed that the panda genome has a lower divergence rate. The assessment of panda genes potentially underlying some of its unique traits indicated that its bamboo diet might be more dependent on its gut microbiome than its own genetic composition. We also identified more than 2.7 million heterozygous single nucleotide polymorphisms in the diploid genome. Our data and analyses provide a foundation for promoting mammalian genetic research, and demonstrate the feasibility for using next-generation sequencing technologies for accurate, cost-effective and rapid de novo assembly of large eukaryotic genomes. The genome of the giant panda — specifically of the female Beijing Olympics mascot Jingjing — has been determined using short-read sequencing technology, a first for such a complex genome. It consists of some 2.4 billion DNA base pairs, compared to 3 billion in humans, and contains around 21,000 protein-encoding genes, similar to the human genome. Genomic diversity reflected in the sequence is high, raising hopes that despite a population of only about 2,500, conservation efforts can keep the species from extinction. Intriguingly, the panda appears to have all the genes needed for a carnivorous digestive system but lacks digestive cellulase genes. It may therefore depend on its gut microbiome to handle its famously limited bamboo diet. Taste may be a diet-limiting factor: loss of function of the T1R1 gene means that pandas may not experience the umami taste associated with high-protein foods. Technical aspects of this work pave the way for the use of next-generation sequencing for rapid de novo assembly of large eukaryotic genomes. Here, a draft sequence of the giant panda genome is assembled using next-generation sequencing technology alone. Genome analysis reveals a low divergence rate in comparison with dog and human genomes and insights into panda-specific traits; for example, the giant panda's bamboo diet may be more dependent on its gut microbiome than its own genetic composition.

SARS-CoV-2 is an enveloped virus responsible for the COVID-19 pandemic. Despite recent advances in the structural elucidation of SARS-CoV-2 proteins, the detailed architecture of the intact virus remains to be unveiled. Here we report the molecular assembly of the authentic SARS-CoV-2 virus using cryoelectron tomography (cryo-ET) and subtomogram averaging (STA). Native structures of the S proteins in pre- and postfusion conformations were determined to average resolutions of 8.7–11 Å. Compositions of the N-linked glycans from the native spikes were analyzed by mass spectrometry, which revealed overall processing states of the native glycans highly similar to that of the recombinant glycoprotein glycans. The native conformation of the ribonucleoproteins (RNPs) and their higher-order assemblies were revealed. Overall, these characterizations revealed the architecture of the SARS-CoV-2 virus in exceptional detail and shed light on how the virus packs its ∼30-kb-long single-segmented RNA in the ∼80-nm-diameter lumen.

SUMMARY Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is an enveloped virus responsible for the COVID-19 pandemic. Despite recent advances in the structural elucidation of SARS-CoV-2 proteins and the complexes of the spike (S) proteins with the cellular receptor ACE2 or neutralizing antibodies, detailed architecture of the intact virus remains to be unveiled. Here we report the molecular assembly of the authentic SARS-CoV-2 virus using cryo-electron tomography (cryo-ET) and subtomogram averaging (STA). Native structures of the S proteins in both pre- and postfusion conformations were determined to average resolutions of 8.7-11 Å. Compositions of the N-linked glycans from the native spikes were analyzed by mass-spectrometry, which revealed highly similar overall processing states of the native glycans to that of the recombinant glycoprotein glycans. The native conformation of the ribonucleoproteins (RNP) and its higher-order assemblies were revealed. Overall, these characterizations have revealed the architecture of the SARS-CoV-2 virus in unprecedented detail, and shed lights on how the virus packs its ∼30 kb long single-segmented RNA in the ∼80 nm diameter lumen.

In yam (Dioscorea spp) species, bulbil at leaf axils is the most striking species-specific axillary structure and exhibits important ecological niches as well as crop yields. Genetic regulation underlying bulbil outgrowth remain largely unclear. We here first characterized the development of bulbil from Dioscorea alata L. using histological analysis and further performed full transcriptional profiling on its key developmental stages. Comprehensive mRNA analyses suggested that long-distance phytohormone signals including auxin, CK and ABA, play critical roles in controlling the initiation of bulbil through coordinately altering expression levels of genes involved in localized hormone metabolism and transport. Sucrose functioned as a novel signal and was required strongly at the early stage of bulbil formation, thus promoting its outgrowth through up-regulating trehalose-6-phophate pathway. GO pathway analysis demonstrated that genes are enriched in biological processes related to light stimuli, cell division, cell wall modification and carbohydrate metabolism. Particularly, some novel genes including dioscorin A/B, starch synthetic enzymes and chitinases showed remarkably high expression levels and strengthened the outgrowth of bulbil. Our data set demonstrated that the initiation of bulbil was highly regulated by a large number of transcriptional regulators. RNA in situ hybridization with MYB ,WRKY and NAC transcription factors confirmed their key roles in triggering bulbil initiation. Together, our findings provide a crucial angle for genetic regulation of controlling the unique reproductive development of bulbils. Transcriptome data set can serve as a valuable genomic resource for yam research community or further genetic manipulation to improve bulbil yields.

Abstract The exosomal miRNAs of BMSCs participate in hyperglycemia induced poor healing of bone defects. Here, we demonstrate that exosomes derived from BMSCs harvested from diabetes mellitus(DM) rats suppressed bone formation when administered to normal rats with bone defects. Using high-throughput sequencing analysis of microRNA molecules, high miR-140-3p levels were expressed in exosomes released by N-BMSCs. Using TargetScan software and luciferase activity assays, plxnb1 was identified as the downstream molecular target of exosomal miR-140-3p that regulated osteogenesis. Transplantation of exosomes that overexpressed miR-140-3p into DM rats promoted the restoration of bone defects. Furthermore, miR-140-3p significantly promoted the differentiation of DM-BMSCs into osteoblasts and inhibited the expression p-RohA and p-ROCK in the plexin B1 signaling pathway. Taken together, these observations suggest that DM decreases the levels of exosomal miR-140-3p, which impedes bone formation and the differentiation of BMSCs. MiR-140-3p may represent a potential therapeutic target for DM related to abnormal bone metabolism.

Concrete vibration construction sustains high labor intensity, a poor working environment, difficulties in quality control, and other problems. Current research on concrete vibration focuses on monitoring vibration quality, evaluating vibration processes quantitatively, and assessing mechanical vibration of unreinforced mesh concrete (plain concrete). Standardizing concrete vibration under reinforcing steel mesh remains difficult. There is still a lag in the evaluation of the quality of rework and the consumption of human and material resources. To tackle these issues, a vibrating robotic arm system based on automation control technology, machine vision, and kinematic modeling is proposed. Research and simulation tests on intelligent concrete vibration under reinforcing steel mesh aim to enhance construction efficiency and quality. A five-degree-of-freedom robotic arm with a vision module identifies each rebar grid center in the image, extracts the pixel coordinates, and converts them to the mechanical coordinates by the integration of machine vision algorithms. A vibrator point screening algorithm is introduced to determine actual vibrator point locations based on specific insertion spacing, alongside a vibro-module for vertical movement. Real-time assessment of vibration quality is achieved using the YOLOv5 target detection model. Simulation tests confirm the feasibility of automated concrete vibration control under reinforcing steel mesh by a vibrating robot arm system. This research offers a new approach for unmanned vibration technology in concrete under reinforcing steel mesh, supporting future related technological advancements with practical value.

Shandong province, located in the Lower Yellow River, is one of the birthplaces of ancient Chinese civilization. However, the comprehensive genetic histories of this region have remained largely unknown until now due to a lack of ancient human genomes. Here, we present 21 ancient genomes from Shandong dating from the Warring States period to the Jin-Yuan Dynasties. Unlike the early Neolithic samples from Shandong, the historical samples are most closely related to post-Late Neolithic populations of the Middle Yellow River Basin, suggesting a population turnover in Shandong from the Neolithic Age to the Historical era. In addition, we detect a close genetic affinity between the historical samples in Shandong and present-day Han Chinese, showing long-term genetic stability in Han Chinese at least since the Warring States period.

Spatial cellular organization patterns (COPs) in tumor microenvironment influence the tumor progression and therapeutic response, however, little is known about the cellular composition and functional potential of these multicellular structures during lung adenocarcinoma progression. Here, we integrate spatial transcriptomics with single cell RNA sequencing to characterize the local tumor and immunological landscape of samples from 8 patients with early-stage lung adenocarcinoma at different pathological stages. We identified ten COPs that show distinct associations with local immune states and clinical outcomes, including survival and therapy response. The local infiltration levels of regulatory and dysfunctional immune cells are increased with pathological progression. Cell-to-cell interactions between malignant cells and tumor microenvironment (TME) cells were involved in protumor immune state remodeling. Finally, we detected a group of malignant cells that were specifically located at the tumor boundary, representing a more aggressive state, were involved in the invasion of invasive adenocarcinoma (IAC). Altogether, these results can improve our understanding of the local microenvironment characteristics that underlie LUAD progression and may facilitate the identification of drug targets to prevent invasive progression and biomarkers for diagnosis.

To investigate the effectiveness of modified temporomandibular joint disc reduction and suture with tragus incision assisted by arthroscopy for temporomandibular joint anterior disc displacement (ADD).

Precise assignment of sialylation linkages at the glycopeptide level is of importance in bottom-up glycoproteomics, and is also an indispensable step to understand the function of glycoproteins in pathogen-host interactions and cancer progression. Even though some efforts have been dedicated to the discrimination of α2,3/α2,6-sialylated isomers, unambiguous identification of sialoglycopeptide isomers is still needed. Herein, an innovative strategy of glycosyltransferase labeling assisted mass spectrometry (GLAMS) was developed. After specific enzymatic labeling, oxonium ions from higher-energy C-trap dissociation (HCD) fragmentation of α2,3-sailoglycopeptides generate unique reporters to distinctly differentiate those of α2,6-sailoglycopeptide isomers. Using this strategy, a total of 1,236 linkage-specific sialoglycopeptides were successfully identified from 161 glycoproteins in human serum.![Figure][1] [1]: pending:yes