Extracellular vesicles (EVs) have stimulated considerable scientific and clinical interest, yet protein profiling and sizing of individual EVs remains challenging due to their small particle size, low abundance of proteins, and overall heterogeneity. Building upon a laboratory-built high-sensitivity flow cytometer (HSFCM), we report here a rapid approach for quantitative multiparameter analysis of single EVs down to 40 nm with an analysis rate up to 10 000 particles per minute. Statistically robust particle size distribution was acquired in minutes with a resolution and profile well matched with those of cryo-TEM measurements. Subpopulations of EVs expressing CD9, CD63, and/or CD81 were quantified upon immunofluorescent staining. When HSFCM was used to analyze blood samples, a significantly elevated level of CD147-positive EVs was identified in colorectal cancer patients compared to healthy controls (P < 0.001). HSFCM provides a sensitive and rapid platform for surface protein profiling and sizing of individual EVs, which could greatly aid the understanding of EV-mediated intercellular communication and the development of advanced diagnostic and therapeutic strategies.

Ultrasensitive detection and characterization of single nanoparticles (<100 nm) is important in nanotechnology and life sciences. Direct measurement of the elastically scattered light from individual nanoparticles represents the simplest and the most direct method for particle detection. However, the sixth-power dependence of scattering intensity on particle size renders very small particles indistinguishable from the background. Adopting strategies for single-molecule fluorescence detection in a sheathed flow, here we report the development of high sensitivity flow cytometry (HSFCM) that achieves real-time light-scattering detection of single silica and gold nanoparticles as small as 24 and 7 nm in diameter, respectively. This unprecedented sensitivity enables high-resolution sizing of single nanoparticles directly based on their scattered intensity. With a resolution comparable to that of TEM and the ease and speed of flow cytometric analysis, HSFCM is particularly suitable for nanoparticle size distribution analysis of polydisperse/heterogeneous/mixed samples. Through concurrent fluorescence detection, simultaneous insights into the size and payload variations of engineered nanoparticles are demonstrated with two forms of clinical nanomedicine. By offering quantitative multiparameter analysis of single nanoparticles in liquid suspensions at a throughput of up to 10 000 particles per minute, HSFCM represents a major advance both in light-scattering detection technology and in nanoparticle characterization.

Adenosine-to-inosine (A-to-I) RNA editing recodes the genome and confers flexibility for the organisms to adapt to the environment. It is believed that RNA recoding sites are well suited for facilitating adaptive evolution by increasing the proteomic diversity in a temporal-spatial manner. The function and essentiality of a few conserved recoding sites are recognized. However, the experimentally discovered functional sites only make up a small corner of the total sites, and there is still the need to expand the repertoire of such functional sites with bioinformatic approaches. In this study, we define a new category of RNA editing sites termed 'conserved editing with non-conserved recoding' and systematically identify such sites in Drosophila editomes, figuring out their selection pressure and signals of adaptation at inter-species and intra-species levels. Surprisingly, conserved editing sites with non-conserved recoding are not suppressed and are even slightly overrepresented in Drosophila. DNA mutations leading to such cases are also favoured during evolution, suggesting that the function of those recoding events in different species might be diverged, specialized, and maintained. Finally, structural prediction suggests that such recoding in potassium channel Shab might increase ion permeability and compensate the effect of low temperature. In conclusion, conserved editing with non-conserved recoding might be functional as well. Our study provides novel aspects in considering the adaptive evolution of RNA editing sites and meanwhile expands the candidates of functional recoding sites for future validation.

Abstract Bumblebees are a diverse group of globally important pollinators in natural ecosystems and for agricultural food production. With both eusocial and solitary lifecycle phases, and some social parasite species, they are especially interesting models to understand social evolution, behavior, and ecology. Reports of many species in decline point to pathogen transmission, habitat loss, pesticide usage, and global climate change, as interconnected causes. These threats to bumblebee diversity make our reliance on a handful of well-studied species for agricultural pollination particularly precarious. To broadly sample bumblebee genomic and phenotypic diversity, we de novo sequenced and assembled the genomes of 17 species, representing all 15 subgenera, producing the first genus-wide quantification of genetic and genomic variation potentially underlying key ecological and behavioral traits. The species phylogeny resolves subgenera relationships while incomplete lineage sorting likely drives high levels of gene tree discordance. Five chromosome-level assemblies show a stable 18-chromosome karyotype, with major rearrangements creating 25 chromosomes in social parasites. Differential transposable element activity drives changes in genome sizes, with putative domestications of repetitive sequences influencing gene coding and regulatory potential. Dynamically evolving gene families and signatures of positive selection point to genus-wide variation in processes linked to foraging, diet and metabolism, immunity and detoxification, as well as adaptations for life at high altitudes. These high-quality genomic resources capture natural genetic and phenotypic variation across bumblebees, offering new opportunities to advance our understanding of their remarkable ecological success and to identify and manage current and future threats.