Unlike graphene, the existence of bandgaps (1-2 eV) in the layered semiconductor molybdenum disulphide, combined with mobility enhancement by dielectric engineering, offers an attractive possibility of using single-layer molybdenum disulphide field-effect transistors in low-power switching devices. However, the complicated process of fabricating single-layer molybdenum disulphide with an additional high-k dielectric layer may significantly limit its compatibility with commercial fabrication. Here we show the first comprehensive investigation of process-friendly multilayer molybdenum disulphide field-effect transistors to demonstrate a compelling case for their applications in thin-film transistors. Our multilayer molybdenum disulphide field-effect transistors exhibited high mobilities (>100 cm(2) V(-1) s(-1)), near-ideal subthreshold swings (~70 mV per decade) and robust current saturation over a large voltage window. With simulations based on Shockley's long-channel transistor model and calculations of scattering mechanisms, these results provide potentially important implications in the fabrication of high-resolution large-area displays and further scientific investigation of various physical properties expected in other layered semiconductors.

Ageing is a degenerative process that leads to tissue dysfunction and death. A proposed cause of ageing is the accumulation of epigenetic noise that disrupts gene expression patterns, leading to decreases in tissue function and regenerative capacity1–3. Changes to DNA methylation patterns over time form the basis of ageing clocks4, but whether older individuals retain the information needed to restore these patterns—and, if so, whether this could improve tissue function—is not known. Over time, the central nervous system (CNS) loses function and regenerative capacity5–7. Using the eye as a model CNS tissue, here we show that ectopic expression of Oct4 (also known as Pou5f1), Sox2 and Klf4 genes (OSK) in mouse retinal ganglion cells restores youthful DNA methylation patterns and transcriptomes, promotes axon regeneration after injury, and reverses vision loss in a mouse model of glaucoma and in aged mice. The beneficial effects of OSK-induced reprogramming in axon regeneration and vision require the DNA demethylases TET1 and TET2. These data indicate that mammalian tissues retain a record of youthful epigenetic information—encoded in part by DNA methylation—that can be accessed to improve tissue function and promote regeneration in vivo. Expression of three Yamanaka transcription factors in mouse retinal ganglion cells restores youthful DNA methylation patterns, promotes axon regeneration after injury, and reverses vision loss in a mouse model of glaucoma and in aged mice, suggesting that mammalian tissues retain a record of youthful epigenetic information that can be accessed to improve tissue function.

All living things experience an increase in entropy, manifested as a loss of genetic and epigenetic information. In yeast, epigenetic information is lost over time due to the relocalization of chromatin-modifying proteins to DNA breaks, causing cells to lose their identity, a hallmark of yeast aging. Using a system called “ICE” (inducible changes to the epigenome), we find that the act of faithful DNA repair advances aging at physiological, cognitive, and molecular levels, including erosion of the epigenetic landscape, cellular exdifferentiation, senescence, and advancement of the DNA methylation clock, which can be reversed by OSK-mediated rejuvenation. These data are consistent with the information theory of aging, which states that a loss of epigenetic information is a reversible cause of aging.

Ageing is a degenerative process leading to tissue dysfunction and death. A proposed cause of ageing is the accumulation of epigenetic noise, which disrupts youthful gene expression patterns that are required for cells to function optimally and recover from damage 1–3 . Changes to DNA methylation patterns over time form the basis of an ‘ageing clock’ 4, 5 , but whether old individuals retain information to reset the clock and, if so, whether this would improve tissue function is not known. Of all the tissues in the body, the central nervous system (CNS) is one of the first to lose regenerative capacity 6, 7 . Using the eye as a model tissue, we show that expression of Oct4, Sox2, and Klf4 genes (OSK) in mice resets youthful gene expression patterns and the DNA methylation age of retinal ganglion cells, promotes axon regeneration after optic nerve crush injury, and restores vision in a mouse model of glaucoma and in normal old mice. This process, which we call re co v ery of information v ia e pigenetic r eprogramming or REVIVER, requires the DNA demethylases Tet1 and Tet2, indicating that DNA methylation patterns don’t just indicate age, they participate in ageing. Thus, old tissues retain a faithful record of youthful epigenetic information that can be accessed for functional age reversal.

All living things experience entropy, manifested as a loss of inherited genetic and epigenetic information over time. As budding yeast cells age, epigenetic changes result in a loss of cell identity and sterility, both hallmarks of yeast aging. In mammals, epigenetic information is also lost over time, but what causes it to be lost and whether it is a cause or a consequence of aging is not known. Here we show that the transient induction of genomic instability, in the form of a low number of non-mutagenic DNA breaks, accelerates many of the chromatin and tissue changes seen during aging, including the erosion of the epigenetic landscape, a loss of cellular identity, advancement of the DNA methylation clock and cellular senescence. These data support a model in which a loss of epigenetic information is a cause of aging in mammals.

There are numerous hallmarks of aging in mammals, but no unifying cause has been identified. In budding yeast, aging is associated with a loss of epigenetic information that occurs in response to genome instability, particularly DNA double-strand breaks (DSBs). Mammals also undergo predictable epigenetic changes with age, including alterations to DNA methylation patterns that serve as epigenetic "age" clocks, but what drives these changes is not known. Using a transgenic mouse system called "ICE" (for inducible changes to the epigenome), we show that a tissue's response to non-mutagenic DSBs reorganizes the epigenome and accelerates physiological, cognitive, and molecular changes normally seen in older mice, including advancement of the epigenetic clock. These findings implicate DSB-induced epigenetic drift as a conserved cause of aging from yeast to mammals.