Abstract Mothers provide essential nutrients, including docosahexaenoic acid (DHA), an omega-3 fatty acid, during the perinatal period. DHA deficiency in perinatal mothers is linked to developmental abnormalities, especially in the central nervous system of the offspring; however, its specific impact on distinct events in fetal and neonatal brain development and prospective brain functions remains incompletely understood. We demonstrated using mice lacking Agpat3 , a gene encoding the enzyme that synthesizes DHA-containing phospholipids (DHA-PLs), that maternal DHA-PL synthesis significantly contributes to the maternal– offspring DHA supply during the fetal period but not in infancy. Selective modulation of DHA-PL levels during fetal and postnatal periods in Agpat3 -knockout mice showed that fetal stage-specific insufficiency in maternal DHA-PL supply potentially influences the neuropsychiatric phenotype in adult mice without affecting postnatal tissue DHA-PL levels, weight gain, and brain expansion. Collectively, enhancing maternal DHA-PL synthesis during pregnancy may help prevent prospective neuropsychiatric abnormalities in the offspring.

Transcriptional bursting is stochastic activation and inactivation of promoters, leading to discontinuous production of mRNA, and is considered to be a contributing factor to cell-to-cell heterogeneity in gene expression. However, it remains elusive how the kinetic properties of transcriptional bursting ( e.g. , burst size, burst frequency, and noise induced by transcriptional bursting) are regulated in mammalian cells. In this study, we performed a genome-wide analysis of transcriptional bursting in mouse embryonic stem cells (mESCs) using single-cell RNA-sequencing. We found that the kinetics of transcriptional bursting was determined by a combination of promoter and gene body binding proteins, including polycomb repressive complex 2 and transcription elongation-related factors. Furthermore, large-scale CRISPR-Cas9-based screening and functional analysis revealed that the Akt/MAPK signaling pathway regulated bursting kinetics by modulating transcription elongation efficiency. These results uncover key molecular mechanisms underlying transcriptional bursting and cell-to-cell gene expression noise in mammalian cells.

For patients who have difficulty controlling blood glucose even with insulin administration, xenogeneic islet cells, including human stem cell-derived pancreatic islets (hSC-islet) and porcine islets, have garnered attention as potential solutions to challenges associated with donor shortages. For the development of diabetes treatment modalities that use cell transplantation therapy, it is essential to evaluate the efficacy and safety of transplanted cells using experimental animals over the long term.

Human vascular endothelial cells (ECs) are categorized into two groups; pro-stenotic (Type-I) and anti-stenotic (Type-II) ECs, and one of the master genes for a stress-induced 'Type-II-to-Type-I' degeneration is Regulator of G-protein signaling 5 (RGS5). Here we show that miR-10b is a crucial downstream mediator in RGS5-dependent degeneration. We also demonstrated the miR-10bhigh Type-I EC exosome has a trans effect which suppresses anti-proliferative abilities of Type-II ECs. Moreover, we found miR-10b-deficient mice showed a resistance to experimental atherosclerosis, where high-fat-high-cholesterol-diet-fed mice were subjected to partial carotid ligation. Furthermore, we determined the key target of miR-10b was Latent transforming growth factor-β binding protein 1 (LTBP1), which is a regulator of TGF-β signaling. Compatible with a commonly accepted view that TGF-β creates the major growth-inhibitory signal against vascular smooth muscle cells, TGF-β inhibitor treatments abolished anti-proliferative functions of Type-II ECs. Therefore, RGS5/miR-10b/LTBP1/TGF-β axis plays a leading role in quality control of ECs.

(Ti–Zr–Hf)(97−x)–xNb–3Sn (Ti:(Zr + Hf) = 1:1) alloys were designed for biomedical superelastic alloys with magnetic resonance imaging (MRI) compatibility. The effects of Zr and Hf on constituent phases, superelasticity, shape memory effect and magnetic susceptibility were clarified. The specific Nb content for superelasticity and shape memory effect was also explored. It was found that the (Ti–Zr)–6.5Nb–3Sn alloy exhibited a superelastic recovery strain of 5.2% with lower magnetic susceptibility comparing with conventional Ti–Ni and Ti–Nb alloys. The magnetic susceptibility decreased with an increasing Hf content. The (Ti–Hf)–9Nb–3Sn alloy showed a superelastic recovery strain of 0.9% and very low magnetic susceptibility less than half of that of the conventional alloys. Based on the lattice parameters of these alloys, it was found that these alloys exhibited larger transformation lattice strain between a β phase and an α" phase than those of the Ti–Nb alloys, suggesting high potential to exhibit a large superelastic recovery strain. According to orientation analyses of constituting grains, the larger superelastic recovery strain in the (Ti–Zr)–6.5Nb–3Sn alloy than that of (Ti–Hf)–9Nb–3Sn alloy is considered to be caused by a strong recrystallization texture of {001}β<110>β. By optimization of heat-treatment temperature, superelastic recovery strain of 3.6% was achieved in a (Ti–0.5Zr–0.5Hf)–7.5Nb–3Sn alloy.

Abstract We identified a 5-fluoro-benzothiazole-containing small molecule, TKB272, through fluorine-scanning of the benzothiazole moiety, which more potently inhibits the enzymatic activity of SARS-CoV-2’s main protease (Mpro) and more effectively blocks the infectivity and replication of all SARS-CoV-2 strains examined including Omicron variants such as SARS-CoV-2XBB1.5 and SARS-CoV-2EG.5.1 than two Mpro inhibitors, nirmatrelvir and ensitrelvir. Notably, the administration of ritonavir-boosted nirmatrelvir and ensitrelvir causes drug-drug interactions warranting cautions due to their CYP3A4 inhibition, thereby limiting their clinical utility. When orally administered, TKB272 blocked SARS-CoV-2XBB1.5 replication without ritonavir in B6.Cg-Tg(K18-hACE2)2-Prlmn/J-transgenic mice, comparably as did ritonavir-boosted nirmatrelvir. When the ancestral SARCoV-2 was propagated with nirmatrelvir in vitro, a highly-nirmatrelvir-resistant E166V-carrying variant (SARS-CoV-2E166V-P14) readily emerged by passage 14; however, when propagated with TKB272, no variants emerged by passage 25. SARS-CoV-2E166V showed some cross-resistance to TKB272 but was substantially sensitive to the compound. X-ray structural analyses and mass-spectrometric data showed that the E166V substitution disrupts the critical dimerization-initiating Ser1’-E166 interactions, thereby limiting nirmatrelvir’s Mpro inhibition but that TKB272 nevertheless forms a tight binding with Mpro’s catalytic active sight even in the presence of the E166V substitution. TKB272 shows no apparent genotoxicity as tested in the micro-Ames test. Highly potent TKB272 may serve as a COVID-19 therapeutic, overcome resistance to existing Mpro inhibitors.