Abstract Climate change causes warming, decreased O 2 , and increased CO 2 in marine systems and responses of organisms will depend on interactive effects between these factors. We provide the first experimental assessment of the interactive effects of warming (14 to 22°C), reduced O 2 (∼3 – 21 kPa O 2 ), and increased CO 2 (∼400 or ∼1000 µatm ambient CO 2 ) on four indicators of aerobic performance (standard metabolic rate, SMR, maximum metabolic rate, MMR, aerobic scope, and hypoxia tolerance, O 2crit ), blood chemistry, and O 2 transport (P 50 ) of a marine fish, the European sea bass (Dicentrarchus labrax). Warming increased SMR and O 2crit (i.e. reduced hypoxia tolerance) as well as MMR in normoxia but there was an interactive effect with O 2 so that hypoxia caused larger reductions in MMR and aerobic scope at higher temperatures. Increasing CO 2 had minimal effects on SMR, MMR and O 2crit and did not show interactive effects with temperature or O 2 for any measured variables. Aerobic performance was not linked to changes in blood chemistry or P 50 . Despite lack of effects of CO 2 on aerobic performance, increased CO 2 induced 30% mortality of fish exercised in low O 2 at 22°C indicating important threshold effects independent of aerobic performance. Overall, our results show temperature and O 2 , but not CO 2 , interact to affect aerobic performance of sea bass, disagreeing with predictions of the oxygen- and capacity-limited thermal tolerance hypothesis.

Abstract Passive acoustic monitoring can offer insights into the state of coral reef ecosystems at low-costs and over extended temporal periods. However, lack of effective automated analysis has impeded progress in this field. Here, we show machine learning (ML) can be used to unlock greater insights from reef soundscapes. We showcase this on a diverse set of tasks using three biogeographically independent datasets, each containing fish community, coral cover or depth zone classes. Supervised and unsupervised ML models were effective at identifying relevant classes and individual sites within these. We also compare three different approaches for extracting feature embeddings from soundscape recordings: acoustic indices designed by ecologists, a pretrained convolutional neural network (P-CNN) and a CNN trained on each dataset (T-CNN). We report P-CNNs present a powerful tool for soundscape ecologists due to their strong performance and low computational cost. Our findings have implications for soundscape ecology on any habitat.

ABSTRACT Mass mortality events in wildlife can be indications of an emerging infectious disease. During the spring and summer of 2021, hundreds of dead passerines were reported across the eastern US. Birds exhibited a range of clinical signs including swollen conjunctiva, ocular discharge, ataxia, and nystagmus. As part of the diagnostic investigation, high-throughput metagenomic next-generation sequencing was performed across three molecular laboratories on samples from affected birds. Many potentially pathogenic microbes were detected, with bacteria comprising the largest proportion; however, no singular agent was consistently identified, with many of the detected microbes also found in unaffected (control) birds, and thus considered to be subclinical infections. Congruent results across laboratories have helped drive further investigation into alternative causes including environmental contaminants and nutritional deficiencies. This work highlights the utility of metagenomic approaches in investigations of emerging diseases and provides a framework for future wildlife mortality events. Article Summary Line The causative agent of a mass mortality event in passerines remains inconclusive after metagenomic high-throughput sequencing with results prompting further investigation into non-pathogenic causes.

Abstract Fish in coastal ecosystems can be exposed to acute variations in CO 2 that can approach 1 kPa CO 2 (10,000 μatm). Coping with this environmental challenge will depend on the ability to rapidly compensate the internal acid-base disturbance caused by sudden exposure to high environmental CO 2 (blood and tissue acidosis); however, studies about the speed of acid-base regulatory responses in marine fish are scarce. We observed that upon exposure to ~1 kPa CO 2 , European sea bass ( Dicentrarchus labrax ) completely regulate erythrocyte intracellular pH within ~40 minutes, thus restoring haemoglobin-O 2 affinity to pre-exposure levels. Moreover, blood pH returned to normal levels within ~2 hours, which is one of the fastest acid-base recoveries documented in any fish. This was achieved via a large upregulation of net acid excretion and accumulation of HCO 3 − in blood, which increased from ~4 to ~22 mM. While the abundance and intracellular localisation of gill Na + /K + -ATPase (NKA) and Na + /H + exchanger 3 (NHE3) remained unchanged, the apical surface area of acid-excreting gill ionocytes doubled. This constitutes a novel mechanism for rapidly increasing acid excretion during sudden blood acidosis. Rapid acid-base regulation was completely prevented when the same high CO 2 exposure occurred in seawater with experimentally reduced HCO 3 − and pH, likely because reduced environmental pH inhibited gill H + excretion via NHE3. The rapid and robust acid-base regulatory responses identified will enable European sea bass to maintain physiological performance during large and sudden CO 2 fluctuations that naturally occur in coastal environments. Summary statement European sea bass exposed to 1 kPa (10,000 μatm) CO 2 regulate blood and red cell pH within 2 hours and 40 minutes, respectively, protecting O 2 transport capacity, via enhanced gill acid excretion.

ABSTRACT Aging is characterized by the accumulation of amyloid and prion-like proteins. However, the molecular mechanisms by which these proteins arise remain unclear. Here, we demonstrate that transcript errors generate amyloid and prion-like proteins in a wide variety of human cell types, including stem cells, brain organoids, and fully differentiated neurons. Intriguingly, some of these proteins are identical to proteins previously implicated in familial cases of amyloid diseases, raising the possibility that both familial and non-familial cases are caused by identical mutant proteins. However, transcript errors also generate amyloid proteins that have not been observed before, suggesting that aging cells are exposed to a second class of pathogenic proteins we are currently unaware of. Finally, we show that transcript errors are readily generated by DNA damage, a hallmark of human aging and a staple of multiple proteotoxic diseases, including Alzheimer’s disease. Together, these observations greatly expand our understanding of mutagenesis in human aging and disease and suggest a new mechanism by which amyloid diseases can develop.

This pilot study investigated extensively a small sample of day and night Ybackground noise in order to determine the significance of the choice of weighting filter, percentile value and measurement duration.Tape recorded day and night background noise was processed to determine Leg, Lmax, L1, L5, L10 . . . . . . ...L90, L91 . . . ..~L99 far ten octave'bands'and A' filter.The variation between day and night frequency spectrum suggests that the choice of filter characteristics is important.The shape of the cumulative distribution in the 1.90 1.99 region changes significantly between day and night indicating that the choice of LSD/LBS as background level may be critical.The confidence limits of background level values for different measurement time were determined.This paper suggests the type of investigation which should be undertaken by as many centres as possible in order to clarify the concept of a determinable background level.

Ribosomal RNA (rRNA) comprises at least 90% of total RNA extracted from mammalian tissue or cell line samples. Informative transcriptional profiling using massively parallel sequencing technologies requires either enrichment of mature poly-adenylated transcripts or targeted depletion of the rRNA fraction. The latter method is of particular interest because it is compatible with degraded samples such as those extracted from FFPE and also captures transcripts that are not poly-adenylated such as some noncoding RNAs. Here we provide a cross-site study that evaluates the performance of ribosomal RNA removal kits from Illumina, Takara/Clontech, Kapa Biosystems, Lexogen, New England Biolabs and Qiagen on intact and degraded RNA samples. We find that all of the kits are capable of performing significant ribosomal depletion, though there are differences in their ease of use. All kits were able to remove ribosomal RNA to below 20% with intact RNA and identify ~14,000 protein coding genes from the Universal Human Reference RNA sample at >1FPKM. Analysis of differentially detected genes between kits suggests that transcript length may be a key factor in library production efficiency. These results provide a roadmap for labs on the strengths of each of these methods and how best to utilize them.

ABSTRACT Accurate transcription is required for the faithful expression of genetic information. To provide insight into the molecular mechanisms that control the fidelity of transcription, we analyzed the landscape of transcription errors in human embryonic stem cells. These measurements provide the first reasonable estimate of the fidelity of transcription in human cells and identify multiple genetic and epigenetic factors that control its accuracy. In addition, we developed a new reporter mouse to identify cell types and tissues that commit these errors the most. These experiments revealed that CA1 and dentate gyrus neurons are highly sensitive to transcriptional mutagenesis, lending new support to the hypothesis that transcription errors play a role in the progression of Alzheimer’s disease. Taken together, these experiments provide unprecedented insight into the fidelity of gene expression in human cells and the molecular mechanisms that govern the central dogma of life.