In the process of utilizing black soldier fly larvae (BSFL) lipids to develop biodiesel, many by-products will be produced, especially the underutilized protein components. These proteins can be recycled through appropriate treatment and technology, such as the preparation of feed, biofertilizers or other kinds of bio-products, so as to achieve the efficient use of resources and reduce the generation of waste. Myofibrillar protein (MP), as the most important component of protein, is highly susceptible to environmental influences, leading to oxidation and deterioration, which ultimately affects the overall performance of the protein and product quality. For it to be high-quality and fully exploited, in this study, black soldier fly myofibrillar protein (BMP) was extracted and primarily subjected to ultrasonic treatment to investigate the impact of varying ultrasonic powers (300, 500, 700, 900 W) on the structure and functional properties of BMP. The results indicated that as ultrasonic power increased, the sulfhydryl content and turbidity of BMP decreased, leading to a notable improvement in the stability of the protein emulsion system. SEM images corroborated the changes in the microstructure of BMP. Moreover, the enhancement of ultrasound power induced modifications in the intrinsic fluorescence spectra and FTIR spectra of BMP. Additionally, ultrasonic treatment resulted in an increase in carbonyl content and emulsifying activity of BMP, with both peaking at 500 W. It was noteworthy that BMP treated with ultrasound exhibited stronger digestibility compared to the untreated. In summary, 500 W was determined as the optimal ultrasound parameter for this study. Overall, ultrasound modification of insect MPs emerges as a dependable technique capable of altering the structure and functionality of BMP.

Abstract The majority of genic transcription is intronic. Introns are removed by splicing as branched lariat RNAs which require rapid recycling. The branch site is recognized during splicing catalysis and later debranched by Dbr1 in the rate-limiting step of lariat turnover. Through generation of a viable DBR1 knockout cell line, we find the predominantly nuclear Dbr1 enzyme to encode the sole debranching activity in human cells. Dbr1 preferentially debranches substrates that contain canonical U2 binding motifs, suggesting that branchsites discovered through sequencing do not necessarily represent those favored by the spliceosome. We find that Dbr1 also exhibits specificity for particular 5’ splice site sequences. We identify Dbr1 interactors through co-immunoprecipitation mass spectrometry. We present a mechanistic model for Dbr1 recruitment to the branchpoint through the intron-binding protein AQR. In addition to a 20-fold increase in lariats, Dbr1 depletion increases exon skipping. Using ADAR fusions to timestamp lariats, we demonstrate a defect in spliceosome recycling. In the absence of Dbr1, spliceosomal components remain associated with the lariat for a longer period of time. As splicing is co-transcriptional, slower recycling increases the likelihood that downstream exons will be available for exon skipping.

Abstract Approaches to regenerating bone often rely on the integration of biomaterials and biological signals in the form of cells or cytokines. However, from a translational point of view, these approaches face challenges due to the sourcing and quality of the biologic, unpredictable immune responses, complex regulatory paths, and high costs. We describe a simple manufacturing process and a material-centric 3D-printed composite scaffold system (CSS) that offers distinct advantages for clinical translation. The CSS comprises a 3D-printed porous polydiolcitrate-hydroxyapatite composite elastomer infused with a polydiolcitrate-graphene oxide hydrogel composite. Using a continuous liquid interface production 3D printer, we fabricate a precise porous ceramic scaffold with 60% hydroxyapatite content resembling natural bone. The resulting scaffold integrates with a thermoresponsive hydrogel composite, customizable in situ to fit the defect. This hybrid phasic porous CSS mimics the bone microenvironment (inorganic and organic) while allowing independent control of each material phase (rigid and soft). The CSS stimulates osteogenic differentiation in vitro and in vivo . Moreover, it promotes M2 polarization and blood vessel ingrowth, which are crucial for supporting bone formation. Our comprehensive micro-CT analysis revealed that within 4 weeks in a critical-size defect model, the CSS accelerated ECM deposition (8-fold) and mineralized osteoid (69-fold) compared to the untreated. Our material-centric approach delivers impressive osteogenic properties and streamlined manufacturing advantages, potentially expediting clinical application for bone reconstruction surgeries.

Fully bioresorbable vascular scaffolds (BVSs) were designed to overcome the limitations of metallic drug-eluting stents (DESs). However, current polymer-based BVSs, such as Abbott Absorb, the only US FDA-approved BVS, struggle with increased strut thickness (150 μm for Absorb) and exacerbated tissue inflammation, leading to inferior clinical performance compared to metallic DESs. Here we develop a drug-eluting BVS (DE-BVS) through the innovative use of photopolymerizable, citrate-based materials and high-precision additive manufacturing process. Bare BVS with a clinically relevant strut thickness of 62 μm can be produced in a high-throughput manner, i.e. one BVS per minute. By modulating the coating polymer and structure, we achieve a controlled release of anti-restenosis drug of everolimus from DE-BVSs. We show the mechanical competence of DE-BVS and the successful deployment in swine coronary arteries using a custom-built balloon catheter delivery system. We further demonstrate that BVS and DE-BVS remain safe and effective to keep the vessel patency, induce limited inflammation, and facilitate the recovery of smooth muscle and endothelial tissues over 28 days implantation in swine coronary arteries. All these evaluated pre-clinical performances are largely comparable to the commercial XIENCETM DES (Abbott Vascular).

Background: Mutation rates vary across the genome. Whereas many trans factors that influence mutation rates have been identified, as have specific sequence motifs at the 1-7 bp scale, cis elements remain poorly characterized. The lack of understanding why different sequences have different mutation rates hampers our ability to identify positive selection in evolution and to identify driver mutations in tumorigenesis. Results: Here we show, using a combination of synthetic genes and sequencing of thousands of isolated yeast colonies, that intrinsic DNA curvature is the major cis determinant of mutation rate. Mutation rate negatively correlates with DNA curvature within genes, and a 10% decrease in curvature results in a 70% increase in mutation rate. Consistently, both yeast cells and human tumors accumulate mutations in regions with small curvature. We further show that this effect is due to differences in the intrinsic mutation rate, likely due to differences in mutagen sensitivity, and not due to differences in the local activity of DNA repair. Conclusions: Our study establishes a framework in understanding the cis properties of DNA sequence in modulating the local mutation rate and identifies a novel causal source of non-uniform mutation rates across the genome.