Foundations of parasitology , Foundations of parasitology , مرکز فناوری اطلاعات و اطلاع رسانی کشاورزی

Abstract Introduction COVID-19 is caused by a new strain of coronavirus called SARS-coronavirus-2 (SARS-CoV-2), which is a positive sense single strand RNA virus. In humans, it binds to angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) with the help a structural protein on its surface called the S-spike. Further, cleavage of the viral spike protein (S) by the proteases like transmembrane serine protease 2 (TMPRSS2) or Cathepsin L (CTSL) is essential to effectuate host cell membrane fusion and virus infectivity. COVID-19 poses intriguing issues with imperative relevance to clinicians. The pathogenesis of GI symptoms, diabetes-associated mortality, and disease recurrence in COVID-19 are of particular relevance because they cannot be sufficiently explained from the existing knowledge of the viral diseases. Tissue specific variations of SARS-CoV-2 cell entry related receptors expression in healthy individuals can help in understanding the pathophysiological basis the aforementioned collection of symptoms. Materials and Methods The data were downloaded from the Human Protein Atlas available at ( https://www.proteinatlas.org/humanproteome/sars-cov-2 ) and the tissue specific expressions (both mRNA and protein) of ACE2 and TMPRSS2 as yielded from the studies with RNA sequencing and immunohistochemistry (IHC) were analyzed as a function of the various components of the digestive tract. A digestive system specific functional enrichment map of ACE2 gene was created using g:profiler ( https://biit.cs.ut.ee/gprofiler/gost ) utility and the data were visualized using Cytoscape software, version 3.7.2 ( https://cytoscape.org/ ). Results The correlated expression (transcriptomic and proteomic) of ACE2 (to which SARS-CoV-2 binds through the S-spike) was found to be enriched in the lower gastrointestinal tract (GIT) (highest in small intestine, followed by colon and rectum), and was undetectable in the upper GIT components: mouth cavity (tongue, oral mucosa, and salivary glands), esophagus, and stomach. High expression of ACE2 was noted in the glandular cells as well as in the enterocytes in the lining epithelium (including brush border epithelium). Among other digestive system organs, Gall bladder (GB) showed high expression of ACE2 in glandular cells, while any protein expression was undetectable in liver and pancreas. TMPRSS2 was found enhanced in GIT and exocrine glands of pancreas, and co-localized with ACE2 in enterocytes. Conclusions Based on the findings of this study and supportive evidence from the literature we propose that a SARS-CoV-2 binding with ACE2 mediates dysregulation of the sodium dependent nutrient transporters and hence may be a plausible basis for the digestive symptoms in COVID-19 patients. ACE2 mediated dysregulation of sodium dependent glucose transporter (SGLT1 or SLC5A1) in the intestinal epithelium also links it to the pathogenesis of diabetes mellitus which can be a possible reason for the associated mortality in COVID-19 patients with diabetes. High expression of ACE2 in mucosal cells of the intestine and GB make these organs potential sites for the virus entry and replication. Continued replication of the virus at these ACE2 enriched sites may be a basis for the disease recurrence reported in some, thought to be cured, patients. Graphical Abstract

Abstract Phosphatidylethanolamine is an abundant component of most cellular membranes whose physical and chemical properties modulate multiple aspects of organelle membrane dynamics. An evolutionarily ancient mechanism for producing phosphatidylethanolamine is to decarboxylate phosphatidylserine and the enzyme catalyzing this reaction, phosphatidylserine decarboxylase, localizes to the inner membrane of the mitochondrion. We characterize a second form of phosphatidylserine decarboxylase, termed PISD-LD, that is generated by alternative splicing of PISD pre-mRNA and localizes to lipid droplets and to mitochondria. Sub-cellular targeting is controlled by a common segment of PISD-LD that is distinct from the catalytic domain and is regulated by nutritional state. Growth conditions that promote neutral lipid storage in lipid droplets favors targeting to lipid droplets, while targeting to mitochondria is favored by conditions that promote consumption of lipid droplets. Depletion of both forms of phosphatidylserine decarboxylase impairs triacylglycerol synthesis when cells are challenged with free fatty acid, indicating a crucial role phosphatidylserine decarboxylase in neutral lipid storage. The results reveal a previously unappreciated role for phosphatidylserine decarboxylase in lipid droplet biogenesis.

Unbiased genetic approaches have a unique ability to identify novel genes associated with specific biological pathways. Thanks to next generation sequencing, forward genetic strategies can be expanded into a wider range of model organisms. The formation of secretory granules, called mucocysts, in the ciliate Tetrahymena thermophila relies in part on ancestral lysosomal sorting machinery but is also likely to involve novel factors. In prior work, multiple strains with defect in mucocyst biogenesis were generated by nitrosoguanidine mutagenesis, and characterized using genetic and cell biological approaches, but the genetic lesions themselves were unknown. Here, we show that analyzing one such mutant by whole genome sequencing reveals a novel factor in mucocyst formation. Strain UC620 has both morphological and biochemical defects in mucocyst maturation, a process analogous to dense core granule maturation in animals. Illumina sequencing of a pool of UC620 F2 clones identified a missense mutation in a novel gene called MMA1 (Mucocyst maturation). The defects in UC620 were rescued by expression of a wildtype copy of MMA1, and disruption of MMA1 in an otherwise wildtype strain generated a phenocopy of UC620. The product of MMA1, characterized as a CFP-tagged copy, encodes a large soluble cytosolic protein. A small fraction of Mma1p-CFP is pelletable, which may reflect association with endosomes. The gene has no identifiable homologs except in other Tetrahymena species, and therefore represents an evolutionarily recent innovation that is required for granule maturation.

Abstract Gα o is the alpha subunit of the major heterotrimeric G protein in neurons and mediates signaling by every known neurotransmitter, yet the signaling mechanisms activated by Gα o remain to be fully elucidated. Genetic analysis in Caenorhabditis elegans has shown that Gα o signaling inhibits neuronal activity and neurotransmitter release, but studies of the molecular mechanisms underlying these effects have been limited by lack of tools to complement genetic studies with other experimental approaches. Here we demonstrate that inserting the green fluorescent protein (GFP) into an internal loop of the Gα o protein results in a tagged protein that is functional in vivo and that facilitates cell biological and biochemical studies of Gα o . Transgenic expression of Gα o -GFP rescues the defects caused by loss of endogenous Gα o in assays of egg laying and locomotion behaviors. Defects in body morphology caused by loss of Gα o are also rescued by Gα o -GFP. The Gα o -GFP protein is localized to the plasma membrane of neurons, mimicking localization of endogenous Gα o . Using GFP as an epitope tag, Gα o -GFP can be immunoprecipitated from C. elegans lysates to purify Gα o protein complexes. The Gα o -GFP transgene reported in this study enables studies involving in vivo localization and biochemical purification of Gα o to complement the already well-developed genetic analysis of Gα o signaling.