Aims To identify better cells for the treatment of diabetic critical limb ischemia (CLI) and foot ulcer in a pilot trial. Methods Under ordinary treatment, the limbs of 41 type 2 diabetic patients with bilateral CLI and foot ulcer were injected intramuscularly with bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs), bone marrow-derived mononuclear cells (BMMNCs), or normal saline (NS). Results The ulcer healing rate of the BMMSC group was significantly higher than that of BMMNCs at 6 weeks after injection (P = 0.022), and reached 100% 4 weeks earlier than BMMNC group. After 24 weeks of follow-up, the improvements in limb perfusion induced by the BMMSCs transplantation were more significant than those by BMMNCs in terms of painless walking time (P = 0.040), ankle-brachial index (ABI) (P = 0.017), transcutaneous oxygen pressure (TcO2) (P = 0.001), and magnetic resonance angiography (MRA) analysis (P = 0.018). There was no significant difference between the groups in terms of pain relief and amputation and there was no serious adverse events related to both cell injections. Conclusions BMMSCs therapy may be better tolerated and more effective than BMMNCs for increasing lower limb perfusion and promoting foot ulcer healing in diabetic patients with CLI.

The ubiquitination proteasome pathway has been demonstrated to regulate all plant developmental and signaling processes. E3 ligase/substrate-specific interactions and ubiquitination play important roles in this pathway. However, due to technical limitations only a few instances of E3 ligase-substrate binding and protein ubiquitination in plants have been directly evidenced. An efficient in vivo and in vitro ubiquitination assay was developed for analysis of protein ubiquitination reactions by agroinfiltration expression of both substrates and E3 ligases in Nicotiana benthamiana. Using a detailed analysis of the well-known E3 ligase COP1 and its substrate HY5, we demonstrated that this assay allows for fast and reliable detection of the specific interaction between the substrate and the E3 ligase, as well as the effects of MG132 and substrate ubiquitination and degradation. We were able to differentiate between the original and ubiquitinated forms of the substrate in vivo with antibodies to ubiquitin or to the target protein. We also demonstrated that the substrate and E3 ligase proteins expressed by agroinfiltration can be applied to analyze ubiquitination in in vivo or in vitro reactions. In addition, we optimized the conditions for different types of substrate and E3 ligase expression by supplementation with the gene-silencing suppressor p19 and by time-courses of sample collection. Finally, by testing different protein extraction buffers, we found that different types of buffer should be used for different ubiquitination analyses. This method should be adaptable to other protein modification studies.

Thellungiella salsuginea, a close relative of Arabidopsis , represents an extremophile model for abiotic stress tolerance studies. We present the draft sequence of the T. salsuginea genome, assembled based on ∼134-fold coverage to seven chromosomes with a coding capacity of at least 28,457 genes. This genome provides resources and evidence about the nature of defense mechanisms constituting the genetic basis underlying plant abiotic stress tolerance. Comparative genomics and experimental analyses identified genes related to cation transport, abscisic acid signaling, and wax production prominent in T. salsuginea as possible contributors to its success in stressful environments.

Abstract Plants modify their growth and development to protect themselves from detrimental conditions by triggering a variety of signaling pathways, including the activation of the ubiquitin-mediated protein degradation pathway. Endoplasmic reticulum (ER)-associated protein degradation (ERAD) is an important aspect of the ubiquitin-proteasome system, but only a few of the active ERAD components have been reported in plants. Here, we report that the Arabidopsis thaliana ubiquitin-conjugating enzyme, UBC32, a stress-induced functional ubiquitin conjugation enzyme (E2) localized to the ER membrane, connects the ERAD process and brassinosteroid (BR)-mediated growth promotion and salt stress tolerance. In vivo data showed that UBC32 was a functional ERAD component that affected the stability of a known ERAD substrate, the barley (Hordeum vulgare) powdery mildew O (MLO) mutant MLO-12. UBC32 mutation caused the accumulation of bri1-5 and bri1-9, the mutant forms of the BR receptor, BRI1, and these mutant forms subsequently activated BR signal transduction. Further genetic and physiological data supported the contention that UBC32 plays a role in the BR-mediated salt stress response and that BR signaling is necessary for the plant to tolerate salt. Our data indicates a possible mechanism by which an ERAD component regulates the growth and stress response of plants.

Abstract Abscisic acid (ABA) signaling is crucial for plant responses to various abiotic stresses. The Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) transcription factor ABA INSENSITIVE 5 (ABI5) is a central regulator of ABA signaling. ABI5 BINDING PROTEIN 1 (AFP1) interacts with ABI5 and facilitates its 26S-proteasome-mediated degradation, although the detailed mechanism has remained unclear. Here, we report that an ABA-responsive U-box E3 ubiquitin ligase, PLANT U-BOX 35 (PUB35), physically interacts with AFP1 and ABI5. PUB35 directly ubiquitinated ABI5 in a bacterially reconstituted ubiquitination system and promoted ABI5 protein degradation in vivo. ABI5 degradation was enhanced by AFP1 in response to ABA treatment. Phosphorylation of the T201 and T206 residues in ABI5 disrupted the ABI5–AFP1 interaction and affected the ABI5–PUB35 interaction and PUB35-mediated degradation of ABI5 in vivo. Genetic analysis of seed germination and seedling growth showed that pub35 mutants were hypersensitive to ABA as well as to salinity and osmotic stresses, whereas PUB35 overexpression lines were hyposensitive. Moreover, abi5 was epistatic to pub35, whereas the pub35-2 afp1-1 double mutant showed a similar ABA response to the two single mutants. Together, our results reveal a PUB35–AFP1 module involved in fine-tuning ABA signaling through ubiquitination and 26S-proteasome-mediated degradation of ABI5 during seed germination and seedling growth.

A quantitative water detection method is urgently needed in storage facilities, space exploration, and the chemical industry. Although numerous physical techniques have been widely utilized to determine the water content, they still suffer from many disadvantages such as highly expensive special instruments, complicated analysis processes, etc. Hence, a convenient, rapid, and sensitive water analysis method is highly desirable. Herein, we developed a visual fluorescence sensing technology for water detection based on reversible PL off-on switching of organic–inorganic hybrid zero-dimensional (0D) manganese halides. In this work, a family of hybrid manganese halides were synthesized through a facile solution method, namely, [NH4(18-Crown-6)]2MnBr4, [Ca(18-Crown-6)·3H2O](18-Crown-6)MnBr4, [NH4(dibenzo-18-Crown-6)]2MnBr4, and [Ca(dibenzo-18-Crown-6)·2H2O]MnBr4. Excited by UV light, these highly crystalline manganese halides exhibit strong green light emissions from the d–d electron transition of Mn2+ with near-unity photoluminescence quantum yield and submillisecond lifetime. Benefiting from the dynamic and weak ionic bonding interactions, these 0D manganese halides display reversible water-response on/off luminescence switching but fail in any other aprotic solvents. Therefore, these 0D hybrid manganese halides can be explored as ultrafast visual fluorescence probes to detect the trace amount of water in organic solvents with multiple superiorities of rapid response time (< 2 s), ultralow detection limit (9.71 ppm), excellent repeatability, etc. The reversible water-response luminescent on/off switching also provides a binary optical gate with advanced applications in anticounterfeiting and information security, etc.

Objective This study aimed to investigate the expression of GPR56 in the T cells of early-stage lung adenocarcinoma (LUAD) patients and clarify its diagnostic significance.

Background: Transposable elements (TEs) and noncoding sequences are major components of the genome, yet their functional contributions to long noncoding RNAs (lncRNAs) are not well understood. Although many lncRNAs originating from TEs (TE-lncRNAs) have been identified across various organisms, their characteristics and regulatory roles, particularly in insects, remain largely unexplored. This study integrated multi-omics data to investigate TE-lncRNAs in D. melanogaster, focusing on the influence of transposons across different omics levels. Results: We identified 16,118 transposons overlapping with lncRNA sequences that constitute 2119 TE-lncRNAs (40.4% of all lncRNAs) using 256 public RNA-seq samples and 15 lncRNA-seq samples of Drosophila S2 cells treated with heavy metals. Of these, 67.2% of TE-lncRNAs contain more than one TE. The LTR/Gypsy family was the most common transposon insertion. Transposons preferred to insert into promoters, transcription starting sites, and intronic regions, especially in chromosome ends. Compared with lncRNAs, TE-lncRNAs showed longer lengths, a lower conservation, and lower levels but a higher specificity of expression. Multi-omics data analysis revealed positive correlations between transposon insertions and chromatin openness at the pre-transcriptional level. Notably, a total of 516 TE-lncRNAs provided transcriptional factor binding sites through transposon insertions. The regulatory network of a key transcription factor was rewired by transposons, potentially recruiting other transcription factors to exert regulatory functions under heavy metal stress. Additionally, 99 TE-lncRNAs were associated with m6A methylation modification sites, and 115 TE-lncRNAs potentially provided candidate small open reading frames through transposon insertions. Conclusions: Our data analysis demonstrated that TEs contribute to the regulation of lncRNAs. TEs not only promote the transcriptional regulation of lncRNAs, but also facilitate their post-transcriptional and epigenetic regulation.

Under warm temperatures, plants adjust their morphologies for environmental adaption via precise gene expression regulation. However, the function and regulation of alternative polyadenylation (APA), an important fine-tuning of gene expression, remains unknown in plant thermomorphogenesis. Here we found that SUMOylation, a critical post-translational modification, was induced under a long-time treatment at warm temperatures mediated by a SUMO ligase SIZ1 in Arabidopsis. Depletion of SIZ1 altered the global usage of polyadenylation signals and affected the APA dynamic of thermomorphogenesis genes. CPSF100, a key subunit of the CPSF complex for polyadenylation regulation, was SUMOylated via SIZ1. Importantly, SUMOylation was essential for the function of CPSF100 in genome-wide polyadenylation site choice during thermomorphogenesis. The SUMO conjugation on CPSF100 attenuated its interaction with two isoforms of its partner CPSF30, increasing the nuclear accumulation of CPSF100 for polyadenylation regulation. In summary, we uncovered the mechanism for the regulation of APA via SUMOylation in plant thermomorphogenesis.

Methyltransferase complex (MTC) deposits N6-adenosine (m6A) onto RNA, whereas microprocessor produces miRNA. Whether and how these two distinct complexes cross-regulate each other has been poorly studied. Here we report that the MTC subunit B (MTB) tends to form insoluble condensates with poor activity, with its level monitored by 20S proteasome. Conversely, the microprocessor component SERRATE (SE) forms liquid-like condensates, which in turn promotes solubility and stability of MTB, leading to increased MTC activity. Consistently, the hypomorphic lines expressing SE variants, defective in MTC interaction or liquid-like phase behavior, exhibit reduced m6A level. Reciprocally, MTC can recruit microprocessor to MIRNA loci, prompting co-transcriptional cleavage of primary miRNA (pri-miRNAs) substrates. Additionally, pri-miRNAs carrying m6A modifications at their single-stranded basal regions are enriched by m6A readers, which retain microprocessor in the nucleoplasm for continuing processing. This reveals an unappreciated mechanism of phase separation in RNA modification and processing through MTC and microprocessor coordination.