Abstract Adeno-associated virus (AAV) is a safe and efficient gene delivery vehicle for gene therapies. However, its relatively small packaging capacity limits its use as a gene transfer vector. Here, we describe a strategy to deliver large genes that exceed the AAV’s packaging capacity using up to four AAV vectors and the CRE-lox DNA recombination system. We devised novel lox sites by combining non-compatible and reaction equilibrium-modifying lox site variants. These lox sites facilitate sequence-specific and near-unidirectional recombination of AAV vector genomes, enabling efficient reconstitution of up to 16 kb of therapeutic genes in a pre-determined configuration. Using this strategy, we have developed AAV gene therapy vectors to deliver IFT140 , PCDH15 , CEP290 , and CDH23 and demonstrate efficient production of full-length proteins in cultured mammalian cells and mouse retinas. Notably, this approach significantly surpasses the trans-splicing and split-intein-based reconstitution methods in efficiency, requiring lower doses, minimizing or eliminating the production of truncated protein products, and offering flexibility in selecting splitting positions. The CRE-lox approach described here provides a simple and effective platform for producing AAV gene therapy vectors beyond AAV’s packaging capacity.

Introduction X-linked retinoschisis (XLRS) is a vitreoretinal dystrophy caused by RS1 gene mutations which disrupt retinoschisin protein function. A vital protein for maintaining retinal architecture, the absence of functional retinoschisin leads to the development of intraretinal cysts. The preliminary goal of this study was to investigate a low dose gene therapy in Rs1 knockout (Rs1-KO) mice; however, our experiments revealed an unexpected therapeutic effect of a hypertonic buffer, which led to further exploration of this effect. Methods 10 Rs1-KO mice were subretinally injected with an AAV2/4 vector containing the RS1 gene driven by an Ef1a promoter. 16 Rs1-KO mice were subretinally injected with a hypertonic buffer (180 mM NaCl 0.001% F68/PBS (pH 7.4)) or an isotonic buffer (155.2 mM NaCl 0.001% F68/PBS, pH 7.0) as a sham control. Endpoints included electroretinogram (ERG), optical coherence tomography (OCT), and a visually guided swim assay (VGSA). An immunohistochemistry assay was used to quantify cone density in buffer injected and treatment-naive eyes. Results Unexpectedly, hypertonic buffer-injected eyes had significantly reduced cyst severity at 1 month post-injection (MPI) (p=<0.0001), significantly higher amplitudes in cone-dominant ERGs persisting to 5 months post-injection (5 Hz flicker; p=0.0018; 3.0 Flash; p=0.0060) and demonstrated improved navigational vision in the light compared to untreated Rs1-KO eyes (p<0.0001). To investigate the role of tonicity on this effect, an isotonic buffer-injected cohort was created (155.2 mM NaCl 0.001% F68/PBS, pH 7.0) (n=6). Surprisingly, hypertonic buffer-injected eyes exhibited a greater reduction in cyst severity and demonstrated improved cone-dominant ERG metrics over isotonic buffer-injected eyes. Using an immunohistochemistry assay, we demonstrated greater cone density in hypertonic buffer-injected eyes than untreated controls (p=0.0147), suggesting a possible cone preservation mechanism. Moreover, our findings reveal a negative correlation between the peak severity of cysts and long-term cone-dominant ERG metrics, implying that effectively managing cysts could yield enduring benefits for cone function. Discussion/Conclusion This study presents evidence that cyst resolution can be triggered through an osmosis-dependent pathway, and cyst resolution can have long term effects on cone signaling and survival, offering potential insights for the development of novel treatments for patients with XLRS.

The current study was designed to evaluate the antioxidant, anticancer and antimicrobial activities of silver nanoparticles (AgNPs) biosynthesized by Spirulina platensis extract. The biosynthesized silver nanoparticles were characterized using Fourier transform infrared (FT-IR) analysis, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis. The antioxidant activity of the biosynthesized AgNPs were determined via DPPH radical scavenging assay while its anticancer activity was determined using the MTT assay. The antimicrobial activity of the biosynthesized AgNPs were analyzed by disc diffusion method. Spirulina platensis acts as a reducing and capping agent. The efficacy of silver nanoparticles (AgNPs) in inhibiting the growth of Gram-negative bacteria, specifically Acetobacter, Klebsiella, Proteus vulgaris, and Pseudomonas aeruginosa, was assessed by the utilisation of the diffusion method. The study aimed to evaluate the efficacy of biosynthesized silver nanoparticles (AgNPs) against many strains of Pseudomonas aeruginosa bacteria. The findings of the study revealed that when administered in doses of 50 μl, 75 μl, and 100 μl, the largest observed zone of inhibition corresponded to measurements of 10.5 mm, 14 mm, and 16 mm, respectively. A zone of inhibition with dimensions of 8 mm, 10.5 mm, and 12 mm was detected during testing against Acetobacter at concentrations of 50 μl, 75 μl, and 100 μl, respectively. The findings also indicate that there is a positive correlation between the concentration of AgNP and the DPPH scavenging ability of silver nanoparticles. The percentage of inhibition observed at concentrations of 500 μg/ml, 400 μg/ml, 300 μg/ml, 200 μg/ml, and 100 μg/ml were recorded as 80±1.98, 61±1.98, 52±1.5, 42±1.99, and 36±1.97, respectively. In addition, it was observed that the silver nanoparticles exhibited the greatest antioxidant activity at a concentration of 500 g/ml, with a measured value of 80.89±1.99. The IC-50 values, representing the inhibitory concentration required to achieve 50 % inhibition, were found to be 8.16, 19.15, 30.14, 41.13, and 63.11 at inhibition levels of 36±1.97, 42±1.99, 52±1.5, 61±1.98, and 80±1.98, respectively.

Food protein deficit has become a major issue worldwide, particularly in underdeveloped countries. Scientists are searching for a variety of less expensive solutions to this issue. One of these less expensive methods is to create single cell protein as a substrate from leftover fruit and vegetable waste, which is typically thrown away. In this regard, the fungal strain Aspergillus flavus (NRRL 21882) was used for the synthesis of SCP (single cell protein) from the waste of banana, potato, and pea. In this manner, 30 samples were collected from the whole substrate with a share of 10 samples each from banana, potato, and pea peels, which were in turn dried and powdered finely. The fermentation process was done by the process of solid state fermentation. Aspergillus flavus (NRRL 21882) generated the highest percentage, i.e. 60.67%, of crude protein from the pea peels. The composition of amino acids in crude proteins was also investigated. The findings demonstrated that the highest percentage of aspartic acid (13.34 ± 0.80%) and glutamic acid (14.92 ± 0.69%) was found in A. flavus single cell protein produced from pea peels. Soybean was supplemented with single cell protein in the boilers' diet. Compared to all treated groups, there was a substantial (p ≤ 0.05) increase in the level of antibody titer against the Newcastle disease vaccine. The supplementation of single cell protein with soybean meal had no effect on the levels of liver enzymes. The liver enzymes found in all four groups (A, B, C, and D) were within normal limits. None of the examined groups experienced any change in the feed conversion ratio, with all groups exhibiting an average FCR of 1.6. The current study concludes that broiler health and immunity is increased by supplementing poultry feed with single cell protein.

Abstract Change in climate of the entire globe due to elevated temperature and minimum annual rainfall in barren zone frequently leads to salinity of soil. The current study was aimed to evaluate the importance of sugar beet extract (SBE) as a bio-stimulant to improve the adverse damages of induced salinity stress (40mM) on growth, oosmolytes and antioxidant defense system of barley ( Hordeum vulgare L.). Pot experiment was carried in green house under different concentrations of SBE (10%, 20%, 30%, 40%, 50%) pre-soaked seeds of Hordeum vulgare for 5 hours SBE was analyzed for glycine betaine (100mmol/kg), betalains (1.3mg/l), phenolics (1.30g/100ml), flavonoids (0.59mg/ml), carotenoids (0.23ml/100ml), vitamin E (0.002%), vitamin C (8.04g/100ml), sugar (8g/100ml), protein (1.39mg/100ml), and oxalic acid (38mg/100ml) while Ca (13.72mg/l), Mg (7.121 mg/l) and K (11.45mg/l) contents were also determined. We found significant improvement in germination parameters of Hordeum vulgare L. via SB extract on coefficient of velocity of emergence (CVE), mean emergence time (MET), germination energy (GE), timson germination index (TGI), germination rate index (GRI) and time to 50% emergence (E 50 ) under induced salinity stress. However, photosynthetic pigments, e.g., chlorophyll and carotenoids were enhanced using 40% SB extract, soluble sugar, protein, proline, POD, MDA with 50% SB extract while SOD and H 2 O 2 in 20% SBE, respectively. Our findings suggested that SB extract promotes both agronomical and physiological attributes, is a positive way to enhance our economy by increasing crop yields in arid and semi-arid areas along with plant tolerance to under induced salinity stress. Highlights The recent study is of utmost importance owing to the following reasons: ➢ Changes in climatic condition results in salinity, droughts, floods, earthquakes, fluctuation in temperature and other environmental hazards. ➢ Salinity stress has myriad of damaging effects on crop growth and productivity and becoming a global issue of major concern especially in the Asian countries including Pakistan. Statistical analysis showed that 6.30 million of lands is affected with salinity. ➢ Barley ( Hordeum Vulgare L.) being an important crop of economic and nutritional value has been facing salinity stress condition in Pakistan, resulting in productivity reduction and ultimately paving the way for food scarcity and crippling economy. ➢ The sole purpose of this research article is to assess and ameliorate the physio-biochemical responses via application of sugar beet extract as bio-stimulants in Barley ( Hordeum Vulgare L.) grown under induced salinity stress; in order to cope with the dire consequences of salinity stress especially in the southern areas of Pakistan being badly affected by salt stress. ➢ Furthermore, there is a great need for adaptive measures suggested by the present research and other findings made by researchers in pursuit of tackling this alarming global menace.