Abstract Fasciola gigantica and Fasciola hepatica are causative pathogens of fascioliasis , with the widest latitudinal, longitudinal, and altitudinal distribution; however, among parasites, they have the largest sequenced genomes, hindering genomic research. In the present study, we used various sequencing and assembly technologies to generate a new high-quality Fasciola gigantica reference genome. We improved the integration of gene structure prediction, and identified two independent transposable element expansion events contributing to (1) the speciation between Fasciola and Fasciolopsis during the Cretaceous-Paleogene boundary mass extinction, and (2) the habitat switch to the liver during the Paleocene-Eocene Thermal Maximum, accompanied by gene length increment. Long interspersed element (LINE) duplication contributed to the second transposon-mediated alteration, showing an obvious trend of insertion into gene regions, regardless of strong purifying selection. Gene ontology analysis of genes with long LINE insertions identified membrane-associated and vesicle secretion process proteins, further implicating the functional alteration of the gene network. We identified 852 excretory/secretory proteins and 3300 protein-protein interactions between Fasciola gigantica and its host. Among them, copper/zinc superoxide dismutase genes, with specific gene copy number variations, might play a central role in the phase I detoxification process. Analysis of 559 single-copy orthologs suggested that Fasciola gigantica and Fasciola hepatica diverged at 11.8 Ma near the Middle and Late Miocene Epoch boundary. We identified 98 rapidly evolving gene families, including actin and aquaporin, which might explain the large body size and the parasitic adaptive character resulting in these liver flukes becoming epidemic in tropical and subtropical regions.

SUMMARY Chromatin and transcription regulators are critical to defining cell identity through shaping epigenetic and transcriptional landscapes, with their misregulation being closely linked to oncogenesis. Pharmacologically targeting these regulators, particularly the transcription activating BET proteins, has emerged as a promising approach in cancer therapy, yet intrinsic or acquired resistance frequently occurs with poorly understood mechanisms. Using genome-wide CRISPR screens, we find that BET inhibitor efficacy in mediating transcriptional silencing and growth inhibition depends on the auxiliary module of the INTAC complex, a global regulator of polymerase pause-release dynamics. This process bypasses a requirement for INTAC’s catalytic activities and instead leverages direct engagement of the auxiliary module with the RACK7/ZMYND8–KDM5C complex to remove histone H3K4 methylation. Targeted degradation of the COMPASS subunit WDR5 to attenuate H3K4 methylation restores sensitivity to BET inhibitors, highlighting how simultaneously targeting coordinated chromatin and transcription regulators can circumvent drug-resistant tumors.

Abstract Androgen excess is one of the most common endocrine disorders of reproductive-aged women, affecting up to 20% of this population. Women with elevated androgens often exhibit hyperinsulinemia and insulin resistance. The mechanisms of how elevated androgens affect metabolic function are not clear. Hyperandrogenemia in a dihydrotestosterone (DHT)-treated female mouse model induces whole body insulin resistance possibly through activation of the hepatic androgen receptor (AR). We investigated the role of hepatocyte AR in hyperandrogenemia-induced metabolic dysfunction by using several approaches to delete hepatic AR via animal-, cell-, and clinical-based methodologies. We conditionally disrupted hepatocyte AR in female mice developmentally (LivARKO) or acutely by tail vein injection of an adeno-associated virus with a liver-specific promoter for Cre expression in AR fl/fl mice (adLivARKO). We observed normal metabolic function in littermate female Control (AR fl/fl ) and LivARKO (AR fl/fl ; Cre +/- ) mice. Following chronic DHT treatment, female Control mice treated with DHT (Con-DHT) developed impaired glucose tolerance, pyruvate tolerance, and insulin tolerance, not observed in LivARKO mice treated with DHT (LivARKO-DHT). Further, during an euglycemic hyperinsulinemic clamp, the glucose infusion rate was improved in LivARKO-DHT mice compared to Con-DHT mice. Liver from LivARKO, and primary hepatocytes derived from LivARKO, and adLivARKO mice were protected from DHT-induced insulin resistance and increased gluconeogenesis. These data support a paradigm in which elevated androgens in females disrupt metabolic function via hepatic AR and insulin sensitivity was restored by deletion of hepatic AR.

The characterization and classification of white blood cells (WBC) is critical for the diagnosis of anemia, leukemia and many other hematologic diseases. We developed WBC-Profiler, an unsupervised feature learning system for quantitative analysis of leukocytes. We demonstrate that WBC-Profiler enables automatic extraction of complex signatures from microscopic images without human-intervention and thereafter effective construction of leukocytes profiles, which decouples large scale complex leukocytes characterization from limitations in both human-based feature engineering/optimization and the end-to-end solutions provided by modern deep neural networks, and therefore has the potential to provide new opportunities towards meaningful studies/applications with scientific and/or clinical impact

Background Hemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS), an infectious disease caused by hantaviruses, is endemic in China and remains a serious public health problem. Historically, Shandong Province has had the largest HFRS burden in China. However, we do not have a comprehensive and clear understanding of the current epidemic foci of HFRS in Shandong Province. Methodology/Principal Findings The incidence and mortality rates were calculated, and a phylogenetic analysis was performed after laboratory testing of the virus in rodents. Spatial epidemiology analysis was applied to investigate the epidemic foci, including their sources. A total of 6,206 HFRS cases and 59 related deaths were reported in Shandong Province. The virus carriage rates of the rodents Rattus norvegicus, Apodemus agrarius and Mus musculus were 10.24%, 6.31% and 0.27%, respectively. The phylogenetic analysis indicated that two novel viruses isolated from R. norvegicus in Anqiu City and Qingzhou City were dissimilar to the other isolated strains, but closely related to strains previously isolated in northeastern China. Three epidemic foci were defined, two of which were derived from the Jining and Linyi epidemic foci, respectively, while the other was the residue of the Jining epidemic focus. Conclusions/Significance The southeastern and central Shandong Province are current key HFRS epidemic foci dominated by A. agrarius and R. norvegicus, respectively. Our study could help local departments to strengthen prevention and control measures in key areas to reduce the hazards of HFRS.

Purpose Facioscapulohumeral Muscular Dystrophy (FSHD) is a common adult muscular dystrophy. Over 95% of FSHD cases are associated with contraction of the D4Z4 tandem repeat (~3.3kb per unit) at 4q35 with a specific genomic configuration (haplotype) called 4qA. Molecular diagnosis of FSHD typically requires pulsed-field gel electrophoresis with Southern blotting. We aim to develop novel genomic and computational methods for characterizing D4Z4 repeat numbers in FSHD.Methods We leveraged a single-molecule optical mapping platform that maps locations of restriction enzyme sites on high molecular weight (>150kb) DNA molecules. We developed bioinformatics methods to address several challenges, including the differentiation of 4qA with 4qB alleles, the differentiation of 4q35 and 10q26 segmental duplications, the quantification of repeat numbers with different enzymes that may or may not have recognition sites within D4Z4 repeats. We evaluated the method on 25 human subjects (13 patients, 3 individual control subjects, 9 control subjects from 3 families) labeled by the Nb.BssSI and/or Nt.BspQI enzymes.Results We demonstrated that the method gave a direct quantitative measurement of repeat numbers on D4Z4 repeats with 4qA allelic configuration and the levels of post-zygotic mosaicism. Our method had high concordance with Southern blots from several cohorts on two platforms (Bionano Saphyr and Bionano Irys), but with improved quantification of repeat numbers.Conclusion While the study is limited by small sample size, our results demonstrated that single-molecule optical mapping is a viable approach for more refined analysis on genotype-phenotype relationships in FSHD, especially when post-zygotic mosaicism is present.

Abstract Antimicrobial resistance has been a growing concern that gradually undermines our tradition treatment regimen. The fact that few antibacterial drugs with new scaffolds or targets have been approved in the past two decades aggravates this crisis. Repurposing previously approved drugs as potent antibiotic adjuvants offers a cost-effective strategy to mitigate the development of resistance and tackle the increasing infections by multidrug-resistant (MDR) bacteria. Herein, we found that benzydamine, a widely used non-steroidal anti-inflammatory drug in clinic, remarkably potentiated broad-spectrum antibiotic-tetracyclines activity against a panel of clinical important resistant pathogens, including MRSA, VRE, MCRPEC and tet (X)-positive Gram-negative bacteria. Further mechanistically experiments showed that benzydamine dissipated membrane potential (ΔΨ) in both Gram-positive and negative bacteria, which in turn upregulated the transmembrane proton gradient (ΔpH) and promoted the uptake of tetracyclines. Additionally, benzydamine exacerbated the oxidative stress by triggering the production of ROS and suppressing GAD system-mediated oxidative defensive. This mode of action explains the great bactericidal activity of the doxycycline-benzydamine combination against different metabolic states of bacteria including persister cells. As a proof-of-concept, the in vivo efficacy of this combination therapy was evidenced in multiple animal infection models. These findings revealed that benzydamine is a promising tetracycline antibiotics adjuvant and has the potential to address life-threatening infections by MDR bacteria.

Antibodies are essential for elucidating the roles of genes decoded by genome sequencing. However, affordable technology for proteome-scale antibody generation does not exist. To address this, we developed the Proteome Epitope Tag Antibody Library (PETAL) and its array. PETAL consists of 62,208 mAbs against 15,199 peptides from diverse proteomes. PETAL harbors binders for a great multitude of proteins in nature due to antibody multispecificity, an intrinsic feature of an antibody. Distinctive combinations of 10,000-20,000 mAbs were found to target specific proteomes by array screening. Phenotype-specific mAb-target pairs were discovered for maize and zebrafish samples. Immunofluorescence and flow cytometry mAbs for human membrane proteins and ChIP-seq mAbs for transcription factors were identified from respective proteome-binding PETAL mAbs. Differential screening of cell surface proteomes of tumor and normal tissues discovered internalizing tumor antigens for antibody-drug conjugates. By discovering high affinity mAbs at a fraction of current time and cost, PETAL enables proteome-scale antibody generation and target discovery.