Melatonin is a well-known agent that plays multiple roles in animals. Its possible function in plants is less clear. In the present study, we tested the effect of melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine) on soybean growth and development. Coating seeds with melatonin significantly promoted soybean growth as judged from leaf size and plant height. This enhancement was also observed in soybean production and their fatty acid content. Melatonin increased pod number and seed number, but not 100-seed weight. Melatonin also improved soybean tolerance to salt and drought stresses. Transcriptome analysis revealed that salt stress inhibited expressions of genes related to binding, oxidoreductase activity/process, and secondary metabolic processes. Melatonin up-regulated expressions of the genes inhibited by salt stress, and hence alleviated the inhibitory effects of salt stress on gene expressions. Further detailed analysis of the affected pathways documents that melatonin probably achieved its promotional roles in soybean through enhancement of genes involved in cell division, photosynthesis, carbohydrate metabolism, fatty acid biosynthesis, and ascorbate metabolism. Our results demonstrate that melatonin has significant potential for improvement of soybean growth and seed production. Further study should uncover more about the molecular mechanisms of melatonin’s function in soybeans and other crops.

Here, we developed high-efficiency (>99.5%) polyimide-nanofiber air filters for the high temperature PM2.5 removal. The polyimide nanofibers exhibited high thermal stability, and the PM2.5 removal efficiency was kept unchanged when temperature ranged from 25–370 °C. These filters had high air flux with very low pressure drop. They could continuously work for >120 h for PM2.5 index >300. A field-test showed that they could effectively remove >99.5% PM particles from car exhaust at high temperature.

Infectious mononucleosis–related Epstein–Barr virus (EBV) infection has been associated with an increased risk of Hodgkin's lymphoma in young adults. Whether the association is causal remains unclear.

Abstract Age-associated B-cells (ABCs) accumulate during infection, aging and autoimmunity, contributing to lupus pathogenesis. Here, we screen for transcription factors driving ABC formation and find Zeb2 is required for human and mouse ABC differentiation in-vitro. ABCs are reduced in ZEB2 haploinsufficient individuals and in mice lacking Zeb2 in B-cells. In mice with TLR7-driven lupus, Zeb2 is essential for ABC formation and autoimmune pathology. Zeb2 binds to the +20kb intronic enhancer of Mef2b, repressing Mef2b-mediated germinal center B-cell differentiation and promoting ABC formation. Zeb2 also targets genes important for ABC specification and function including Itgax . Zeb2-driven ABC differentiation requires Jak-Stat signaling, and treatment with the Jak1/3 inhibitor tofacitinib reduces ABC accumulation in autoimmune mice and patients. Zeb2 thus emerges as a driver of B-cell autoimmunity. One-Sentence Summary Zeb2 is essential for Age-associated B cells differentiation and function.

The impact of extreme weather events on carbon fluxes and water-use efficiency (WUE) in revegetated areas under water-limited conditions is poorly understood. We analyzed changes in carbon fluxes and WUE over three years of eddy-covariance measurements in a Pinus tabuliformis plantation in Northeast China to investigate carbon fluxes and WUE responses to drought events at different time scales. Mean annual net ecosystem exchange (NEE), gross primary production (GPP), and ecosystem respiration (Re) were −368.48, 1042.42, and 673.94 g C m−2, respectively. Drought events increased NEE, as GPP was more sensitive to water stress than Re at different growing stages. Mean annual WUE was 2.46 g C kg−1 H2O, and plant phenology played a key role in WUE responses to drought. Water stress had negative and positive effects on daily WUE at the early and late growing stages, respectively, and daily WUE was generally insensitive to drought at the mid growing stage. A lagged effect existed in the carbon fluxes and WUE dynamics after drought events at various time scales. Water stress at the early growing stage was more important than that at other growing stages on annual carbon sequestration and WUE, as it dominated canopy growth in the current year. The annual mean normalized difference vegetation index controlled interannual variations in carbon fluxes and WUE in the plantation. Our findings contribute to the prediction of possible changes in carbon and water fluxes under climate warming in the afforested areas of Northeast China.

Light use efficiency (LUE) characterizes the efficiency of vegetation in converting photosynthetically active radiation (PAR) into biomass energy through photosynthesis and is a critical parameter for gross primary productivity (GPP) in terrestrial ecosystems. Based on the eddy covariance measurements of a Chinese cork oak plantation ecosystem in northern China, the temporal variations in LUE were investigated, and biophysical factors were examined at time scales ranging from hours to years. Our results show that diurnal LUE first increased sharply before 8:30 and then decreased gradually until 12:00, thereafter increasing gradually and reaching the maximum value at sunset during the growing season. The daily and monthly LUE first increased and then decreased within a year and showed a substantial drop around June. The annual LUE ranged from 0.09 to 0.17 g C mol photon−1, and the multiyear mean maximal LUE was 0.30 g C mol photon−1 during 2006–2019. Only GPP (positive) and clearness index (CI) (negative) had consistent effects on LUE at different time scales, and the effects of the remaining biophysical factors on LUE were different as the time scale changed. The effects of air temperature, vapor pressure deficit, precipitation, evaporative fraction, and normalized difference vegetation index on LUE were mainly indirect (via PAR and/or GPP). When CI decreased, an increased ratio of diffuse PAR to PAR produced a more uniform irradiance in the canopy, which ultimately resulted in a higher LUE. Due to climate change in our study area, the annual LUE may decrease in the future but improving management practices may slow or even reverse this trend in the annual LUE in the studied Chinese cork oak plantation.

Epitope-targeted HIV vaccine design seeks to focus antibody responses to broadly neutralizing antibody (bnAb) sites by sequential immunization. Chimpanzee SIV Envelope (Env) shares a single bnAb site, the V2-apex, with HIV, suggesting its possible utility in an HIV immunization strategy. Accordingly, we generated a chimpanzee SIV Env trimer, MT145K, which displays selective binding to HIV V2-apex bnAbs and precursor versions, but no binding to other HIV specificities. We determined the structure of the MT145K trimer by cryo-EM and showed its architecture was remarkably similar to HIV Env. Immunization of an HIV V2-apex bnAb precursor Ab-expressing knock-in mouse with chimpanzee MT145K trimer induced HIV V2-specific neutralizing responses. Subsequent boosting with an HIV trimer cocktail induced responses exhibiting some virus cross-neutralization. Overall, the chimpanzee MT145K trimer behaves as expected from design both in vitro and in vivo and is an attractive potential component of a sequential immunization regimen to induce V2-apex bnAbs.

Evapotranspiration is a key link in the water cycle of terrestrial ecosystems, and the partitioning of evapotranspiration is a prerequisite for diagnosing vegetation growth and water use strategies. In this study, we used double-layer eddy covariance (DLEC) measurements within and above the canopy of poplar plantations to divide evapotranspiration into transpiration and evaporation during the growing season. We diagnosed the coupling state of airflows in the canopy vertical layer and found that the daytime coupling state at the half-hourly scale can mask nighttime decoupling. Furthermore, we investigated the daytime and nighttime vertical layer airflow coupling states separately and quantified the effects of coupling states on the DLEC of resolved transpiration. The partitioning results of the DLEC method were taken as the standard after the airflow coupling test. Then, the performance and accuracy of evapotranspiration partitioning for the modified relaxed eddy accumulation (MREA), the conditional eddy covariance (CEC), and the flux variance similarity (FVS) with DLEC were compared. Transpiration calculated from MREA showed the best agreement with DLEC, and the other methods showed different degrees of underestimation (1:1 slope = 0.64–0.83). Evaporation calculated from FVS showed the best agreement with DLEC, while CEC and FVS made an overestimation of more than 26% (1:1 slope = 1.26–1.99), but MREA made an underestimation from 5% to 35% (1:1 slope = 0.65–0.95). The correlation coefficients between DLEC and MREA for transpiration were 0.95–0.97 with RMSEs of 15.52–17.04 W m−2, and those between DLEC and FVS for transpiration were 0.73–0.78 with RMSEs of 10–21.26 W m−2 at the daily half-hourly scale. A detailed comparison of the differences between DLEC and evapotranspiration partitioning methods from high-frequency eddy covariance data under the condition of canopy vertical layer airflow mixing provides knowledge about the consistency of results for evapotranspiration partitioning in poplar plantation forests.

SUMMARY HIV-1 Envelope (Env) proteins designed to induce neutralizing antibody responses allow study of the role of affinities (equilibrium dissociation constant, K D ) and kinetic rates (association/dissociation rates) on B cell antigen recognition. It is unclear whether affinity discrimination during B cell activation is based solely on Env protein binding K D , and whether B cells discriminate between proteins of similar affinities but that bind with different kinetic rates. Here we used a panel of Env proteins and Ramos B cell lines expressing IgM BCRs with specificity for CD4 binding-site broadly neutralizing (bnAb) or a precursor antibody to study the role of antigen binding kinetic rates on both early (proximal/distal signaling) and late events (BCR/antigen internalization) in B cell activation. Our results support a kinetic model for B cell activation in which Env protein affinity discrimination is based not on overall K D , but on sensing of association rate and a threshold antigen-BCR half-life.

ABSTRACT Lipid metabolism plays a critical role in lymphatic endothelial cell (LEC) development and maintenance. Altered lipid metabolism is associated with loss of lymphatic vessel integrity, which compromises organ function, protective immunity, and metabolic health. However, the role of lipid metabolism in LEC function is not well understood. Insulin is a key regulator of lipid metabolism and protein palmitoylation, the reversible post-translational protein modification by palmitate that affects protein stability, trafficking, protein-protein, and protein-membrane interactions. Human LECs are highly sensitive to insulin and can develop insulin resistance in vitro , but whether insulin regulates LEC protein palmitoylation and function is unknown. To examine the role of palmitoylation in LEC function, we generated the first palmitoylation proteomics profile in human LECs, validated insulin regulated targets and profiled differences in palmitoylation between lymphatic and blood endothelial cells. Palmitoylation occurred primarily in proteins involved in LEC vesicular or membrane trafficking, translation initiation, and in those found in membrane rafts. Insulin enriched palmitoylation of LEC proteins involved in GTPase signaling, ubiquitination, and junctional anchoring. We also determined that the long-chain fatty acid receptor CD36 mediates optimal lymphatic palmitoylation. CD36 silencing in LECs doubled palmitoylation targets involving proteins related to inflammation and neutrophil degranulation contributing to an activated inflamed endothelium. These results suggest that the coordination of the process of palmitoylation is critical for normal lymphatic endothelial function.