Tropomyosins coat actin filaments and impact actin-related signaling and cell morphogenesis. Genome-wide association studies have linked Tropomyosin 1 (TPM1) with human blood trait variation. Prior work suggested that TPM1 regulated blood cell formation in vitro, but it was unclear how or when TPM1 affected hematopoiesis. Using gene-edited induced pluripotent stem cell (iPSC) model systems, TPM1 knockout was found to augment developmental cell state transitions, as well as TNFα and GTPase signaling pathways, to promote hemogenic endothelial (HE) cell specification and hematopoietic progenitor cell (HPC) production. Single-cell analyses showed decreased TPM1 expression during human HE specification, suggesting that TPM1 regulated in vivo hematopoiesis via similar mechanisms. Indeed, analyses of a TPM1 gene trap mouse model showed that TPM1 deficiency enhanced the formation of HE during embryogenesis. These findings illuminate novel effects of TPM1 on developmental hematopoiesis.

Abstract Beta oscillatory activity (13-30Hz) is pervasive within the cortico-basal ganglia (CBG) network. Studies in Parkinson’s disease (PD) patients and animal models suggested that beta-power increases with dopamine depletion. However, the exact relationship between oscillatory power, frequency and dopamine-tone remains unclear. We recorded neural activity in the CBG network of non-human-primates (NHP) while acutely up- and down-modulating dopamine levels. Further, we assessed changes in beta oscillations of PD patients following acute and chronic changes in dopamine-tone. Beta oscillation frequency was strongly coupled with dopamine-tone in both NHPs and human patients. In contrast, power, coherence between single-units and LFP, and spike-LFP phase-locking were not systematically regulated by dopamine levels. These results demonstrate via causal manipulations that frequency, rather than other properties, is the key property of pathological oscillations in the CBG networks. These insights can lead to improvements in understanding of CBG physiology, PD progression tracking and patient care.

Abstract Spontaneous pauses in firing are the hallmark of external pallidum (GPe) neurons. However, their role in the basal ganglia (BG) network remains unknown. Pupil size and saccades have been linked to attention and exploration. Here, we show that pauses are associated with dilated pupils and increased saccade rate. Our results suggest that pauses are a powerful mechanism by which the GPe may influence BG downstream structures and affect behavioral output.