Xylella fastidiosa is a fastidious, xylem-limited bacterium that causes a range of economically important plant diseases. Here we report the complete genome sequence of X. fastidiosa clone 9a5c, which causes citrus variegated chlorosis—a serious disease of orange trees. The genome comprises a 52.7% GC-rich 2,679,305-base-pair (bp) circular chromosome and two plasmids of 51,158 bp and 1,285 bp. We can assign putative functions to 47% of the 2,904 predicted coding regions. Efficient metabolic functions are predicted, with sugars as the principal energy and carbon source, supporting existence in the nutrient-poor xylem sap. The mechanisms associated with pathogenicity and virulence involve toxins, antibiotics and ion sequestration systems, as well as bacterium–bacterium and bacterium–host interactions mediated by a range of proteins. Orthologues of some of these proteins have only been identified in animal and human pathogens; their presence in X. fastidiosa indicates that the molecular basis for bacterial pathogenicity is both conserved and independent of host. At least 83 genes are bacteriophage-derived and include virulence-associated genes from other bacteria, providing direct evidence of phage-mediated horizontal gene transfer.

Objective

 The relationship of multipotent mesenchymal stromal cells (MSC) with pericytes and fibroblasts has not been established thus far, although they share many markers of primitive marrow stromal cells and the osteogenic, adipogenic, and chondrogenic differentiation potentials. 

Materials and Methods

 We compared MSCs from adult or fetal tissues, MSC differentiated in vitro, fibroblasts and cultures of retinal pericytes obtained either by separation with anti-CD146 or adhesion. The characterizations included morphological, immunophenotypic, gene-expression profile, and differentiation potential. 

Results

 Osteogenic, adipocytic, and chondrocytic differentiation was demonstrated for MSC, retinal perivascular cells, and fibroblasts. Cell morphology and the phenotypes defined by 22 markers were very similar. Analysis of the global gene expression obtained by serial analysis of gene expression for 17 libraries and by reverse transcription polymerase chain reaction of 39 selected genes from 31 different cell cultures, revealed similarities among MSC, retinal perivascular cells, and hepatic stellate cells. Despite this overall similarity, there was a heterogeneous expression of genes related to angiogenesis, in MSC derived from veins, artery, perivascular cells, and fibroblasts. Evaluation of typical pericyte and MSC transcripts, such as NG2, CD146, CD271, and CD140B on CD146 selected perivascular cells and MSC by real-time polymerase chain reaction confirm the relationship between these two cell types. Furthermore, the inverse correlation between fibroblast-specific protein-1 and CD146 transcripts observed on pericytes, MSC, and fibroblasts highlight their potential use as markers of this differentiation pathway. 

Conclusion

 Our results indicate that human MSC and pericytes are similar cells located in the wall of the vasculature, where they function as cell sources for repair and tissue maintenance, whereas fibroblasts are more differentiated cells with more restricted differentiation potential.

It is well accepted that the Americas were the last continents reached by modern humans, most likely through Beringia. However, the precise time and mode of the colonization of the New World remain hotly disputed issues. Native American populations exhibit almost exclusively five mitochondrial DNA (mtDNA) haplogroups (A–D and X). Haplogroups A–D are also frequent in Asia, suggesting a northeastern Asian origin of these lineages. However, the differential pattern of distribution and frequency of haplogroup X led some to suggest that it may represent an independent migration to the Americas. Here we show, by using 86 complete mitochondrial genomes, that all Native American haplogroups, including haplogroup X, were part of a single founding population, thereby refuting multiple-migration models. A detailed demographic history of the mtDNA sequences estimated with a Bayesian coalescent method indicates a complex model for the peopling of the Americas, in which the initial differentiation from Asian populations ended with a moderate bottleneck in Beringia during the last glacial maximum (LGM), around ∼23,000 to ∼19,000 years ago. Toward the end of the LGM, a strong population expansion started ∼18,000 and finished ∼15,000 years ago. These results support a pre-Clovis occupation of the New World, suggesting a rapid settlement of the continent along a Pacific coastal route. It is well accepted that the Americas were the last continents reached by modern humans, most likely through Beringia. However, the precise time and mode of the colonization of the New World remain hotly disputed issues. Native American populations exhibit almost exclusively five mitochondrial DNA (mtDNA) haplogroups (A–D and X). Haplogroups A–D are also frequent in Asia, suggesting a northeastern Asian origin of these lineages. However, the differential pattern of distribution and frequency of haplogroup X led some to suggest that it may represent an independent migration to the Americas. Here we show, by using 86 complete mitochondrial genomes, that all Native American haplogroups, including haplogroup X, were part of a single founding population, thereby refuting multiple-migration models. A detailed demographic history of the mtDNA sequences estimated with a Bayesian coalescent method indicates a complex model for the peopling of the Americas, in which the initial differentiation from Asian populations ended with a moderate bottleneck in Beringia during the last glacial maximum (LGM), around ∼23,000 to ∼19,000 years ago. Toward the end of the LGM, a strong population expansion started ∼18,000 and finished ∼15,000 years ago. These results support a pre-Clovis occupation of the New World, suggesting a rapid settlement of the continent along a Pacific coastal route.

ABSTRACT SARS-CoV-2 employs the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor and the transmembrane serine protease (TMPRSS2) to infect human lung cells. Previous studies have suggested that different host genetic backgrounds in ACE2 and TMPRSS2 could contribute to differences in the rate of infection or severity of COVID-19. Recent studies also showed that variants in 15 genes related to type I interferon immunity to influenza virus could predispose to life-threatening COVID-19 pneumonia. Additional genes ( SLC6A20, LZTFL1, CCR9, FYCO1, CXCR6, XCR1, IL6, CTSL, ABO , and FURIN ) and HLA alleles have also been implicated in response to infection with SARS-CoV-2. Currently, Brazil has recorded the third-highest number of COVID-19 patients worldwide. We aim to investigate the genetic variation present in COVID-19-related genes in the Brazilian population. We analysed 27 candidate genes and HLA alleles in 954 admixed Brazilian exomes. We used the information available in two public databases ( http://www.bipmed.org and http://abraom.ib.usp.br/ ), and additional exomes from individuals born in southeast Brazil, the region with the highest number of COVID-19 patients in the country. Variant allele frequencies were compared with the 1000 Genomes Project phase 3 (1KGP) and the gnomAD databases. We found 395 non-synonymous variants; of these, 325 were also found in the 1000 Genome Project phase 3 (1KGP) and/or gnomAD. Six of these variants were previously reported as putatively influencing the rate of infection or clinical prognosis for COVID-19. The remaining 70 variants were identified exclusively in the Brazilian sample, with a mean allele frequency of 0.0025. In silico prediction of the impact in protein function revealed that three of these rare variants were pathogenic. Furthermore, we identified HLA alleles that were previously associated with COVID-19 response at loci DQB1 and DRB1. Our results showed genetic variability common to other populations, but also rare and ultra-rare variants exclusively found in the Brazilian population. These findings could potentially lead to differences in the rate of infection or response to infection by SARS-CoV-2 and should be further investigated in patients with the disease.

Abstract Summary Finding meaningful gene-gene associations and the main Transcription Factors (TFs) in co-expression networks is one of the most important challenges in gene expression data mining. CeTF is an R package that integrates the Partial Correlation with Information Theory (PCIT) and Regulatory Impact Factors (RIF) algorithms applied to gene expression data from microarray, RNA-seq, or single-cell RNA-seq platforms. This approach allows identifying the transcription factors most likely to regulate a given network in different biological systems — for example, regulation of gene pathways in tumor stromal cells and tumor cells of the same tumor. This pipeline can be easily integrated into the high-throughput analysis. Availability CeTF is available as R package in Bioconductor ( https://bioconductor.org/packages/CeTF ), GitHub ( https://github.com/cbiagii/CeTF ) and as docker image ( https://hub.docker.com/r/biagii/cetf ). More information on how to use the package can be found in the Supplemental File 1.

Abstract Malformations of cortical development (MCD) are neurological conditions displaying focal disruption of cortical architecture and cellular organization arising during embryogenesis, largely from somatic mosaic mutations. Identifying the genetic causes of MCD has been a challenge, as mutations remain at low allelic fractions in brain tissue resected to treat epilepsy. Here, we report a genetic atlas from 317 brain resections, identifying 69 mutated genes through intensive profiling of somatic mutations, combining whole-exome and targeted-amplicon sequencing with functional validation and single-cell sequencing. Genotype-phenotype correlation analysis elucidated specific MCD gene sets associating distinct pathophysiological and clinical phenotypes. The unique spatiotemporal expression patterns identified by comparing single-nucleus transcriptional sequences of mutated genes in control and patient brains implicate critical roles in excitatory neurogenic pools during brain development, and in promoting neuronal hyperexcitability after birth.

Abstract Adipose tissue has been classified based on its morphology and function as white, brown, or beige / brite. It plays an essential role as a regulator of systemic metabolism through paracrine and endocrine signals. Recently, multiple adipocyte subtypes have been revealed using RNA sequencing technology, going beyond simply defined morphology but by their cellular origin, adaptation to metabolic stress, and plasticity. Here, we performed an in-depth analysis of publicly available single-nuclei RNAseq from adipose tissue and utilized a workflow template to characterize adipocyte plasticity, heterogeneity, and secretome profiles. The reanalyzed dataset led to the identification of different subtypes of adipocytes including three subpopulations of thermogenic adipocytes and provided a characterization of distinct transcriptional profiles along the adipocyte trajectory under thermogenic challenges. This study provides a useful resource for further investigations regarding mechanisms related to adipocyte plasticity and trans-differentiation. Highlights Multidimensional transcriptome analysis at single-nucleus resolution recovers nuclei of cell types in adipose tissue Adaptative thermogenic response results in 3 distinct mature adipose cell types Single-nuclei transcriptomic-based secretome analysis reveals adipose cell-type-specific genes The in vivo trajectory of adipocyte plasticity for thermogenic response reveals sets of trans-differentiation genes Graphic Abstract

O aumento do cultivo do tomate (Lycopersicum esculentum Mill) fomenta tecnologias para o manejo de cultivo, garantindo elevadas produtividades e reforçando sua influência. O potássio (K) é um dos nutrientes mais demandados pelo tomateiro sendo responsável pela translocação de solutos e regulação de abertura e fechamento dos estômatos. Objetivou-se avaliar o crescimento e desenvolvimento vegetativo do tomateiro cultivado em sistema hidropônico com variação de mg em doses de K. Os tratamentos foram: 200 mg.L-1; 400 mg.L-1; 500 mg.L-1 e 300 mg.L-1 de K, sendo este último a testemunha. O delineamento experimental foi de blocos casualisados (DBC) com cinco blocos e quatro repetições. As variáveis diâmetro do colo (DC), altura da planta (AP), temperatura da folha (TF) e número de flores (NF), foram mensuradas com intervalo de sete dias até os 90 dias após a germinação. Os resultados foram submetidos a análise de variância a 5% de probabilidade, sendo comparados por Regressão Linear.

Abstract DNA methylation patterns are closely related to the chromatin structure, and its remodeling is considered an important mechanism in the control of gene transcription during cell differentiation. In rodent, several studies have related the possibility that multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs) undergo cardiomyogenesis. However, it has not been completely elucidated if human adult stem cell exhibits true differentiation potential for a cardiac lineage. In this study, the action of the DNA methylation inhibitor 5-azacytidine (5-aza) was examined in human adipose tissue pericytes (hATPCs: 3G5 + ) regarding their possible capacity to induce myocytes in vitro . Real-Time PCR revealed that cells treated with 5-aza presented time-dependent decrease in the mRNA expression of α-cardiac actin (α-CA). At 24 h, this diminution was statistically significant; however, there was not a correlation with the highest level of DNA demethylation at the same period using Methylation-Sensitive High Resolution Melting-PCR (MS-HRM-PCR). An evident increase in the α-CA protein expression was observed by Western blotting in hATPCs treated with 5-aza at 24 h. The mRNA expression of α-SMA (α-smooth actin) also showed a time-dependent decrease after the treatment, however, it was not significant. The ultrastructural analysis showed similar structures such as like-cell junctions, caveolae, and actin myofilaments, which aligned in parallel. These phenotypic alterations were found only after the treatment; however, the hTAPCs after 5-aza treatment were not able to form thick myofilaments and consequently sarcomeres. These results indicated that a terminal cardiac differentiation of hTAPCs was not achieved and that the cardiomyogenesis failure could be related to the non-muscle origin of the adipose tissue.