Abstract Reconstructing the genomes of bilaterian ancestors is central to our understanding of animal evolution, where knowledge from ancient and/or slow-evolving bilaterian lineages is critical. Here we report a high-quality, chromosome-anchored reference genome for the scallop Patinopecten yessoensis , a bivalve mollusc that has a slow-evolving genome with many ancestral features. Chromosome-based macrosynteny analysis reveals a striking correspondence between the 19 scallop chromosomes and the 17 presumed ancestral bilaterian linkage groups at a level of conservation previously unseen, suggesting that the scallop may have a karyotype close to that of the bilaterian ancestor. Scallop Hox gene expression follows a new mode of subcluster temporal co-linearity that is possibly ancestral and may provide great potential in supporting diverse bilaterian body plans. Transcriptome analysis of scallop mantle eyes finds unexpected diversity in phototransduction cascades and a potentially ancient Pax2/5/8 -dependent pathway for noncephalic eyes. The outstanding preservation of ancestral karyotype and developmental control makes the scallop genome a valuable resource for understanding early bilaterian evolution and biology.

Abstract Retinitis pigmentosa and macular degeneration lead to photoreceptor death and loss of visual perception. Despite recent progress, restorative technologies for photoreceptor degeneration remain largely unavailable. Here, we describe a novel optogenetic visual prosthesis (FlexLED) based on a combination of a thin-film retinal display and optogenetic activation of retinal ganglion cells (RGCs). The FlexLED implant is a 30 µm thin, flexible, wireless µLED display with 8,192 pixels, each with an emission area of 66 µm 2 . The display is affixed to the retinal surface, and the electronics package is mounted under the conjunctiva in the form factor of a conventional glaucoma drainage implant. In a rabbit model of photoreceptor degeneration, optical stimulation of the retina using the FlexLED elicits activity in visual cortex. This technology is readily scalable to hundreds of thousands of pixels, providing a route towards an implantable optogenetic visual prosthesis capable of generating vision by stimulating RGCs at near-cellular resolution.

Metastasis of Lung adenocarcinoma (LUAD) is a major cause of death in patients. Aryl hydrocarbon receptor (AHR) is an important transcription factor involved in the initiation and progression of lung cancer. Polo-like kinase 1 (PLK1), a serine/threonine kinase, is an oncogene that promotes the malignancy of multiple cancer types. Nonetheless, the interaction between these two factors and significance in lung cancer remains to be determined. Here, we demonstrate that PLK1 phosphorylates AHR at S489 in LUAD, which leads to epithelial-mesenchymal transition (EMT) and metastatic events. RNA-seq analyses show that type 2 deiodinase (DIO2) is responsible for EMT and enhanced metastatic potential. DIO2 converts tetraiodothyronine (T4) to triiodothyronine (T3), which then activates thyroid hormone signaling. In vitro and in vivo experiments demonstrate that treatment with T3 or T4 promotes the metastasis of LUAD, whereas depletion of DIO2 or deiodinase inhibitor disrupts this property. Taken together, our results identify the phosphorylation of AHR by PLK1 as a mechanism leading to the progression of LUAD and provide possible therapeutic interventions for this event.

Abstract PLK1 (Polo-like kinase 1) plays a critical role in the progression of lung adenocarcinoma (LUAD). Recent studies have unveiled that targeting PLK1 improves the efficacy of immunotherapy, highlighting its important role in the regulation of tumor immunity. Nevertheless, our understanding of the intricate interplay between PLK1 and the tumor microenvironment (TME) remains incomplete. Here, using genetically engineered mouse model and single-cell RNA-seq analysis, we report that PLK1 promotes an immunosuppressive TME in LUAD, characterized with enhanced M2 polarization of tumor associated macrophages (TAM) and dampened antigen presentation process. Mechanistically, elevated PLK1 coincides with increased secretion of CXCL2 cytokine, which promotes M2 polarization of TAM and diminishes expression of class II major histocompatibility complex (MHC-II) in professional antigen-presenting cells. Furthermore, PLK1 negatively regulates MHC-II expression in cancer cells, which has been shown to be associated with compromised tumor immunity and unfavorable patient outcomes. Taken together, our results reveal PLK1 as a novel modulator of TME in LUAD and provide possible therapeutic interventions.

Summary Hexavalent chromium (Cr(VI)) is a class I environmental carcinogen known to induce lung epithelial cell transformation and promote lung cancer progression through alterations in the cell cycle and cellular energy metabolism. In this study, we investigated the role of polo-like kinase 1 (PLK1) in Cr(VI)-transformed (CrT) bronchial epithelial cells (BEAS-2B) and found that PLK1 expression was significantly upregulated in CrT cells, leading to impaired mitochondrial function and enhanced cell proliferation both in vitro and in vivo. High levels of PLK1 in CrT cells resulted in decreased mitochondrial activity due to defective modulation of pyruvate dehydrogenase E1 subunit alpha 1 (PDHA1), which is crucial for pyruvate/Acetyl-CoA conversion and carbon influx into the tricarboxylic acid (TCA) cycle. Mechanistically, we demonstrated that PLK1 directly phosphorylates PDHA1 at T57, leading to E1 collapse and PDHA1 degradation via activation of mitophagy. These defects resulted in the inhibition of oxidative phosphorylation and reduction of mitochondrial superoxide generation, ultimately leading to suppression of mitochondrial-mediated apoptotic response. Our findings highlight the role of PLK1 in metabolic reprogramming during Cr(VI)-associated cancer progression, providing new insights and a potential therapeutic target to inhibit Cr(VI)-induced cancer development. Moreover, PLK1 inhibitors may also have the potential to increase chemo-sensitivity of cancer cells by restoring normal mitochondrial function, thereby mitigating drug resistance caused by mitochondrial dysfunction and hyperpolarization.