The discovery that non-germline adult cells can be reprogrammed to become pluripotent, able to differentiate into any cell type, opened up exciting possibilities. Reprogrammed cells — called induced pluripotent stem (iPS) cells — should have great potential in regenerative medicine, but most current methods of producing them involve viral gene delivery that could cause abnormalities in the induced cells. Two groups in this issue report on a collaboration that has succeeded in producing pluripotency in human cells without using viral vectors. Stable iPS cells were produced in both human and mouse fibroblasts using virus-derived 2A peptide sequences to create a multicistronic vector incorporating the reprogramming factors, delivered to the cell by the piggyBac transposon vector. The 2A-linked reprogramming factors, not required in the established iPS cell lines, were then removed. This paper uses the piggyBac transposon to generate stable iPS cells from human and mouse fibroblasts; the individual piggyBac insertions can then be removed from established iPS cell lines. The study also demonstrates removal of reprogramming factors joined with 2A sequences (described in an accompanying paper; doi:10.1038/nature07864) delivered by a single transposon from murine iPS lines. Transgenic expression of just four defined transcription factors (c-Myc, Klf4, Oct4 and Sox2) is sufficient to reprogram somatic cells to a pluripotent state1,2,3,4. The resulting induced pluripotent stem (iPS) cells resemble embryonic stem cells in their properties and potential to differentiate into a spectrum of adult cell types. Current reprogramming strategies involve retroviral1, lentiviral5, adenoviral6 and plasmid7 transfection to deliver reprogramming factor transgenes. Although the latter two methods are transient and minimize the potential for insertion mutagenesis, they are currently limited by diminished reprogramming efficiencies. piggyBac (PB) transposition is host-factor independent, and has recently been demonstrated to be functional in various human and mouse cell lines8,9,10,11. The PB transposon/transposase system requires only the inverted terminal repeats flanking a transgene and transient expression of the transposase enzyme to catalyse insertion or excision events12. Here we demonstrate successful and efficient reprogramming of murine and human embryonic fibroblasts using doxycycline-inducible transcription factors delivered by PB transposition13. Stable iPS cells thus generated express characteristic pluripotency markers and succeed in a series of rigorous differentiation assays. By taking advantage of the natural propensity of the PB system for seamless excision12, we show that the individual PB insertions can be removed from established iPS cell lines, providing an invaluable tool for discovery. In addition, we have demonstrated the traceless removal of reprogramming factors joined with viral 2A sequences14 delivered by a single transposon from murine iPS lines. We anticipate that the unique properties of this virus-independent simplification of iPS cell production will accelerate this field further towards full exploration of the reprogramming process and future cell-based therapies.

Somatic cells can be reprogrammed to induced pluripotent stem cells (iPSCs) by expressing four transcription factors: Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc. Here we report that enhancing RA signaling by expressing RA receptors (RARs) or by RA agonists profoundly promoted reprogramming, but inhibiting it using a RAR-α dominant-negative form completely blocked it. Coexpressing Rarg (RAR-γ) and Lrh-1 (liver receptor homologue 1; Nr5a2) with the four factors greatly accelerated reprogramming so that reprogramming of mouse embryonic fibroblast cells to ground-state iPSCs requires only 4 d induction of these six factors. The six-factor combination readily reprogrammed primary human neonatal and adult fibroblast cells to exogenous factor-independent iPSCs, which resembled ground-state mouse ES cells in growth properties, gene expression, and signaling dependency. Our findings demonstrate that signaling through RARs has critical roles in molecular reprogramming and that the synergistic interaction between Rarg and Lrh1 directs reprogramming toward ground-state pluripotency. The human iPSCs described here should facilitate functional analysis of the human genome.

Protein aggregation, which can sometimes spread in a prion-like manner, is a hallmark of neurodegenerative diseases. However, whether prion-like aggregates form during normal brain aging remains unknown. Here, we use quantitative proteomics in the African turquoise killifish to identify protein aggregates that accumulate in old vertebrate brains. These aggregates are enriched for prion-like RNA-binding proteins, notably the ATP-dependent RNA helicase DDX5. We validate that DDX5 forms aggregate-like puncta in the brains of old killifish and mice. Interestingly, DDX5's prion-like domain allows these aggregates to propagate across many generations in yeast. In vitro, DDX5 phase separates into condensates. Mutations that abolish DDX5 prion propagation also impair the protein's ability to phase separate. DDX5 condensates exhibit enhanced enzymatic activity, but they can mature into inactive, solid aggregates. Our findings suggest that protein aggregates with prion-like properties form during normal brain aging, which could have implications for the age-dependency of cognitive decline.

Summary Injury is a common occurrence in the life of organisms. Because the extent of damage cannot be predicted, injured organisms must determine how much tissue needs to be restored. It is known that amputation position determines the regeneration speed of amputated appendages in regeneration-competent animals. Yet, it is not clear how positional information is conveyed during regeneration. Here, we investigated tissue dynamics in regenerating caudal fins in the African killifish ( Nothobranchius furzeri ). We report position-specific, differential modulation of the spatial distribution, duration, and magnitude of proliferation. Regenerating fins profiled by single cell RNA sequencing identified a Transient Regeneration-Activated Cell State (TRACS) that is amplified to match a given amputation position. We located this TRACS to the basal epidermis and found them to express components and modifiers of the extracellular matrix (ECM). We propose a role for these cells in transducing positional information to the regenerating blastema by remodeling the ECM. Highlights Amputation position changes tissue-wide proliferation response Transcriptional compartmentalization is relative to injury type Regeneration deploys Transient Regeneration-Activated Cell States Prediction: positional information is transduced by ECM changes during regeneration

Abstract Mitosis results in a dramatic reorganization of chromatin structure in order to promote chromatin compaction and segregation to daughter cells. Consequently, mitotic entry is accompanied by transcriptional silencing and removal of most chromatin-bound RNAs from chromosomes. As cells exit mitosis, chromatin rapidly decondenses and transcription restarts as waves of differential gene expression. However, little is known about the fate of chromatin-bound RNAs following cell division. Here we explored whether nuclear RNA from the previous cell cycle is present in G1 cells following mitosis. We found that half of all nuclear RNAs are inherited in a transcriptionindependent manner following mitosis. Interestingly, the snRNA U2 is efficiently inherited by G1 cells while lncRNAs NEAT1 and MALAT1 show no inheritance following mitosis. We found that the nuclear protein SAF-A, which is hypothesized to tether RNA to DNA, did not play a prominent role in nuclear RNA inheritance, indicating the mechanism for RNA inheritance may not involve RNA chaperones that have chromatin binding activity. Instead, we observe that the timing of RNA inheritance indicates a select group of nuclear RNAs are reimported into the nucleus after the nuclear envelope has reassembled. Taken together, our work demonstrates that there is a fraction of nuclear RNA from the previous cell cycle that is reimported following mitosis and suggest that mitosis may serve as a time to reset the interaction of lncRNAs with chromatin.

To establish the normal values of subjective visual vertical （SVV） in different head deflection angles and analyze its test and retest reliability, in order to provide a reference for the clinical application of SVV in the evaluation of vestibular disorders.

Exploring the performance characteristics of spontaneous nystagmus（SN） in video-head impulse test（vHIT） and its possible effects on saccade.

Injury is common in the life of organisms. Because the extent of damage cannot be predicted, injured organisms must determine how much tissue needs to be restored. Although it is known that amputation position affects the regeneration speed of appendages, mechanisms conveying positional information remain unclear. We investigated tissue dynamics in regenerating caudal fins of the African killifish (

Changes in gene expression are required to orchestrate changes in cell state during development. Most cells change patterns of gene expression through transcriptional regulation. In contrast, oocytes are transcriptionally silent and use changes in mRNA poly-A tail length to control protein production. Poly-A tail length is positively correlated with translation activation during early development. However, it is not clear how poly-A tail changes affect mRNA translation at a during vertebrate oocyte maturation. We used Tail-seq and polyribosome analysis to measure poly-A tail and translational changes during oocyte maturation in Xenopus laevis. We identified large-scale poly-A and translational changes during oocyte maturation and found that poly-A tail changes precede translation changes. Additionally, we identified a family of U-rich sequence elements that are enriched near the polyadenylation signal of polyadenylated and translationally activated mRNAs. A modest density of U-rich elements was correlated with polyadenylation while a high density of U-rich elements was required to activate translation, showing that polyadenylation and translation activation can be uncoupled. Collectively, our data show that changes in mRNA polyadenylation are a key mechanism regulating protein expression during vertebrate oocyte maturation and that these changes are controlled by a spatial code of cis-acting sequence elements. Our results provide insight into mechanisms of translational control in oocytes and identify novel proteins important for the completion of meiosis.

Summary ADAMs ( a d isintegrin a nd m etalloproteinase) are transmembrane proteins with cell adhesion and protease activities that contain disintegrin and metalloproteinase domains. ADAM10, a member of the ADAM family, is widely expressed in the brain. There are >40 substrates reported for ADAM10, including Notch, Delta-like ligand-1 (Dll1), and N-cadherin. To date, however, its function in the brain has been largely unknown. We used genetic manipulation to delete Adam10 specifically from glial progenitors in developing brains and observed that conditional knockout mice showed locomotor abnormalities. They all died within 4 months with apparent defects in the cerebellum. By comprehensively analyzing data from bulk RNA sequencing, single-cell RNA sequencing, and staining of the cerebellum, we found that ADAM10 promoted astrocyte generation under physiological conditions. Upon the removal of Adam10 in glial progenitors, the production of oligodendrocytes vastly increased, whereas the generation of astrocytes was substantially inhibited. Our results showed that ADAM10 plays a critical role in macroglial cell fate decisions during brain development.