ABSTRACT Background Obesity is a major global health problem, and is associated with increased cardiometabolic morbidity and mortality. Protein glycosylation is a frequent postranslational modification, highly responsive to numerous pathophysiological conditions and ageing. The prospect of biological age reduction, by reverting glycosylation changes through metabolic intervention, opens many possibilities. We have investigated whether weight loss interventions affect inflammation- and ageing-associated IgG glycosylation changes, in a longitudinal cohort of bariatric surgery patients. To support potential findings, BMI-related glycosylation changes were monitored in a longitudinal twins cohort. Methods IgG N-glycans were chromatographically profiled in 37 obese patients, subjected to low-calorie diet, followed by bariatric surgery, across multiple timepoints. Similarly, plasma-derived IgG N-glycan traits were longitudinally monitored in 1,680 participants from the TwinsUK cohort. Results Low-calorie diet induced a marked decrease in the levels of IgG N-glycans with bisecting GlcNAc, whose higher levels are usually associated with ageing and inflammatory conditions. Bariatric surgery resulted in extensive alterations of the IgG glycome that accompanied progressive weight loss during one-year follow-up. We observed a significant increase in digalactosylated and sialylated glycans, and a substantial decrease in agalactosylated and core fucosylated IgG glycans. In general, this IgG glycan profile is associated with a younger biological age and reflects an enhanced anti-inflammatory IgG potential. Loss of BMI over a 20 year period in the TwinsUK cohort validated a weight loss-associated agalactosylation decrease and an increase in digalactosylation. Conclusions Altogether, these findings highlight that weight loss substantially affects IgG N-glycosylation, resulting in reduced biological and immune age. GRAPHICAL ABSTRACT HIGHLIGHTS Obesity is associated to inflammation-related agalactosylated and bisected IgG glycoforms IgG galactosylation and sialylation increase after bariatric surgery-induced weight loss Progressive decrease of BMI is associated to increased IgG galactosylation, implying a reduction of biological age

Correspondence between evolution and development has been discussed for more than two centuries1. Recent work reveals that phylogeny-ontogeny correlations are indeed present in developmental transcriptomes of eukaryotic clades with complex multicellularity. Nevertheless, it has been largely ignored that the pervasive presence of phylogeny-ontogeny correlations is a hallmark of development in eukaryotes. This perspective opens a possibility to look for similar parallelisms in biological settings where developmental logic and multicellular complexity are more obscure. For instance, it has been increasingly recognized that multicellular behaviour underlies biofilm formation in bacteria. However, it remains unclear whether bacterial biofilm growth shares some basic principles with development in complex eukaryotes. Here we show that the ontogeny of growing Bacillus subtilis biofilms recapitulates phylogeny at the expression level. Using time-resolved transcriptome and proteome profiles, we found that biofilm ontogeny correlates with the evolutionary measures, in a way that evolutionary younger and more diverged genes were increasingly expressed towards later timepoints of biofilm growth. Molecular and morphological signatures also revealed that biofilm growth is highly regulated and organized into discrete ontogenetic stages, analogous to those of eukaryotic embryos. Together, this suggests that biofilm formation in Bacillus is a bona fide developmental process comparable to organismal development in animals, plants and fungi. Given that most cells on Earth reside in the form of biofilms and that biofilms represent the oldest known fossils, we anticipate that the widely-adopted vision of the first life as a single-cell and free-living organism needs rethinking.