A bstract A search for supersymmetry involving the pair production of gluinos decaying via third-generation squarks into the lightest neutralino $$ \left({\tilde{\chi}}_1^0\right) $$  χ ˜ 1 0  is reported. It uses LHC proton-proton collision data at a centre-of-mass energy $$ \sqrt{s}=13 $$  s  = 13 TeV with an integrated luminosity of 36.1 fb −1 collected with the ATLAS detector in 2015 and 2016. The search is performed in events containing large missing transverse momentum and several energetic jets, at least three of which must be identified as originating from b -quarks. To increase the sensitivity, the sample is divided into subsamples based on the presence or absence of electrons or muons. No excess is found above the predicted background. For $$ {\tilde{\chi}}_1^0 $$ χ ˜ 1 0 masses below approximately 300 GeV, gluino masses of less than 1.97 (1.92) TeV are excluded at 95% confidence level in simplified models involving the pair production of gluinos that decay via top (bottom) squarks. An interpretation of the limits in terms of the branching ratios of the gluinos into third-generation squarks is also provided. These results improve upon the exclusion limits obtained with the 3.2 fb −1 of data collected in 2015.

Abstract Nuclear paraspeckles assembly transcript 1 (NEAT1) is a well-known long noncoding RNA (LncRNA) with unclear mechanism in Alzheimer’s disease (AD) progression. Here, we found that NEAT1 down-regulates in the early stage of AD patients and APPswe/PS1dE9 mouse. Moreover, knockdown of NEAT1 induced de-polymerization of microtubule (MT) and axonal retraction of nerve cells by dysregulation of the FZD3/GSK3β/p-tau signaling pathway. Histone acetylation analysis at the Frizzled Class Receptor 3 (FZD3) promoter shows a marked decreased in the levels of the H3K27 acetylation (H3K27Ac) after NEAT1 knockdown. Our data demonstrates that P300/CBP recruited by NEAT1 to the FZD3 promoter and induced its transcription via histone acetylation. In recent years a growing number of evidences have shown an abnormal brain glucose homeostasis in AD. In the present study we also observed an abnormal brain glucose homeostasis and enhanced sirtuin1 (SIRT1) activity after knockdown of NEAT similarly as in AD. Our results provided insight into the role of NEAT1 in the maintenance of MT stability and its effect on glucose metabolism during early stages of AD.

Abstract While immediate health risks of cigarette smoking are well-established, indirect health impacts of cigarette-derived pollutants through proliferation of antimicrobial resistance (AMR) among bacteria remain understudied. Here, exposure to cigarette smoke condensate at relevant concentrations resulted in >2-fold elevated transfer rates of a multi-drug-resistance encoding plasmid between Pseudomonas strains in artificial lung sputum medium. This effect was connected to elevated reactive oxygen species production as part of the bacterial stress response when exposed to cigarette-derived toxicants. Similar results were obtained under exposure to cigarette ash leachate in environmental medium. Further, used cigarette filters enriched in toxic residues were submerged in a wastewater stream, and colonized by altered microbial communities compared to unused filters. These communities were significantly enriched in pathogens and AMR. Hence, filters could facilitate hitchhiking of high-risk bacteria to novel environments. We demonstrate that cigarette-derived compounds can promote the spread of AMR within the human lung and natural environments.

ABSTRACT RIPK3 amyloid complex plays crucial roles in execution of TNF-induced necroptosis and in response to immune defense in both human and mouse. We have structurally characterized the mouse RIPK3 homogeneous self-assembly using solid-state NMR, illustrating a well-ordered N-shaped amyloid core structure featured with 3 parallel in-register β- sheets. The structure is different from previously published human RIPK1/RIPK3 hetero-amyloid complex. Functional studies indicate both RIPK1-RIPK3 binding and RIPK3 amyloid formation are essential but not sufficient for RIPK3-mediated necroptosis. The structural integrity of RIPK3 fibril with three β-strands is necessary for the signaling. Molecular dynamics simulation of the mouse RIPK1/RIPK3 model indicates less stable for the hetero-amyloid to adopt RIPK3 fibril conformation, suggesting a structural transformation of RIPK3 from RIPK1-RIPK3 binding to RIPK3 amyloid formation. This structural transformation is revealed for the first time, providing a missing link connecting RIPK1-RIPK3 binding to RIPK3 homo-oligomer formation in the signal transduction.

Abstract Background Breast cancer, lung cancer, and colorectal cancer are the primary contributors to newly diagnosed cases among women, with breast cancer representing the second highest proportion of the total. The treatment protocols vary depends on different stages of breast cancer, and numerous clinical trials are ongoing based on the data derived from laboratory. Our studies demonstrate that circulating adipose fatty acid binding protein (A-FABP, or FABP4) links obesity-induced dysregulated lipid metabolism and breast cancer risk, thus offering a new target for breast cancer treatment. Methods We immunized FABP4 knockout mice with recombinant human FABP4 and screened hybridoma clones with specific binding to FABP4. The potential effects of antibodies on breast cancer cells in vitro were evaluated using migration, invasion, and limit dilution assays. Tumor progression in vivo was evaluated in various types of tumorigenesis models including C57BL/6 mice, Balb/c mice, and SCID mice. The phenotype and function of immune cells in tumor microenvironment were characterized with multi-color flow cytometry. Tumor stemness was detected by ALDH assays. To characterize antigen-antibody binding capacity, we determined the dissociation constant of S-V9 against FABP4 via surface plasmon resonance. Further analyses in tumor tissue were performed using 10X Genomics Visium spatial single cell technology. Results Herein, we report the generation of humanized monoclonal antibodies blocking FABP4 activity for breast cancer treatment in mouse models. One clone, named 12G2, which significantly reduced circulating levels of FABP4 and inhibited mammary tumor growth, was selected for further characterization. After confirming the therapeutic efficacy of the chimeric 12G2 monoclonal antibody consisting of mouse variable regions and human IgG1 constant regions, 16 humanized 12G2 monoclonal antibody variants were generated by grafting its complementary determining regions to selected human germline sequences. Humanized V9 monoclonal antibody showed consistent results in inhibiting mammary tumor growth and metastasis by affecting tumor cell mitochondrial metabolism. Conclusions Our current evidence suggest that targeting FABP4 with humanized monoclonal antibodies represents a novel strategy for the treatment of breast cancer and possibly other obesity- associated diseases.

Electron cryo-microscopy (cryoEM) is now a powerful tool in determining atomic structures of biological macromolecules under nearly natural conditions. The major task of single-particle cryoEM is to estimate a set of parameters for each input particle image to reconstruct the three-dimensional structure of the macromolecules. As future large-scale applications require increasingly higher resolution and automation, robust high-dimensional parameter estimation algorithms need to be developed in the presence of various image qualities. In this paper, we introduced a particle-filter algorithm for cryoEM, which was a sequential Monte Carlo method for robust and fast high-dimensional parameter estimation. The cryoEM parameter estimation problem was described by a probability density function of the estimated parameters. The particle filter uses a set of random and weighted support points to represent such a probability density function. The statistical properties of the support points not only enhance the parameter estimation with self-adaptive accuracy but also provide the belief of estimated parameters, which is essential for the reconstruction phase. The implementation of these features showed strong tolerance to bad particles and enabled robust defocus refinement, demonstrated by the remarkable resolution improvement at the atomic level.

Abstract Synthetic biology relies on the screening and quantification of genetic components to assemble sophisticated gene circuits with specific functions. Microscopy is powerful tool for characterizing complex cellular phenotypes with increasing spatial and temporal resolution to library screening of genetic elements. Microscopy-based assays are powerful tools for characterizing cellular phenotypes with spatial and temporal resolution, and can be applied to large-scale samples for library screening of genetic elements. However, strategies for high-throughput microscopy experiments remain limited. Here, we present a high-throughput, microscopy-based platform that can simultaneously complete the preparation of an 8×12-well agarose pads plate, allowing for the screening of 96 independent strains or experimental conditions in a single experiment. Using this platform, we screened a library of natural intrinsic promoters from Pseudomonas aeruginosa and identified a small subset of robust promoters that drives stable levels of gene expression under varying growth conditions. Additionally, the platform allowed for single-cell measurement of genetic elements over time, enabling the identification of complex and dynamic phenotypes to map genotype in high-throughput. We expected that the platform could be employed to accelerate the identification and characterization of genetic elements in various biological systems, as well as to understand the relationship between cellular phenotypes and internal states, including genotypes and gene expression programs. Impact statement The high-throughput microscopy-based platform, presented in this study, enables efficient screening of 96 independent strains or experimental conditions in a single experiment, facilitating the rapid identification of genetic elements with desirable features, thereby advancing synthetic biology. The robust promoters identified through this platform, which provide predictable and consistent control over gene expression under varying growth conditions, can be utilized as reliable tools to regulate gene expression in various biological applications, including synthetic biology, metabolic engineering, and gene therapy, where consistent system performance is required.

Abstract The Myddosome is a key innate immune signalling platform. It forms at the cell surface and contains MyD88 and IRAK proteins which ultimately coordinate the production of pro-inflammatory cytokines. Toll-like receptor 4 signals via the Myddosome when triggered by Lipopolysaccharide (LPS) or Amyloid-Beta (Aβ) aggregates but the magnitude and time duration of the response are very different for reasons that are unclear. Here we followed the formation of Myddosomes in live macrophages using local delivery of TLR4 agonist to the cell surface and visualisation with 3D rapid light sheet imaging. This was complemented by super-resolution imaging of Myddosomes in fixed macrophages to determine the size of the signalling complex at different times after triggering. Myddosomes formed more rapidly after LPS than in response to sonicated Aβ 1-42 fibrils (80 seconds vs 372 seconds). The mean lifetimes of the Myddosomes was also shorter when triggered by LPS compared to sonicated Aβ fibrils (170 and 220 s) respectively. In both cases a range of Myddosome of different sizes (50-500 nm) were formed. In particular, small round Myddosomes around 100 nm in size formed at early time points, then reduced in proportion over time. Collectively our data suggests that compared to LPS the multivalency of Aβ fibrils leads to the formation of larger Myddosomes which form more slowly and, due to their size, take longer to disassemble. This explains why sonicated Aβ fibrils results in less efficient triggering of TLR4 signalling and may be a general property of protein aggregates.

Viruses have evolved a variety of mechanisms to interact with host cells for their adaptive benefits, including subverting host immune responses and hijacking host DNA replication/transcription machineries. Although interactions between viral and host proteins have been studied extensively, little is known about how the vial genome may interact with the host genome and how such interactions could affect the activities of both the virus and the host cell. Since the three-dimensional organization of a genome can have significant impact on genomic activities such as transcription and replication, we hypothesize that such structure-based regulation of genomic functions also applies to viral genomes depending on their association with host genomic regions and their spatial locations inside the nucleus. Here, we used Tethered Chromosome Conformation Capture (TCC) to investigate viral-host genome interactions between the adenovirus and human lung fibroblast cells. We found viral-host genome interactions were enriched in certain active chromatin regions and chromatin domains marked by H3K27me3. The contacts by viral DNA seems to impact the structure and function of the host genome, leading to remodeling of the fibroblast epigenome. Our study represents the first comprehensive analysis of viral-host interactions at the genome structure level, revealing unexpectedly specific virus-host genome interactions. The non-random nature of such interactions indicates a deliberate but poorly understood mechanism for targeting of host DNA by foreign genomes.

We describe a new light-sheet microscopy method for fast, large-scale volumetric imaging. Combining synchronized scanning illumination and oblique imaging over cleared, thick tissue sections in smooth motion, our approach achieves high-speed 3D image acquisition of an entire mouse brain within 2 hours, at a resolution capable of resolving synaptic spines. It is compatible with immunofluorescence labeling, enabling flexible cell-type specific brain mapping, and is readily scalable for large biological samples such as primate brain.