The circadian clock temporally coordinates metabolic homeostasis in mammals. Central to this is heme, an iron-containing porphyrin that serves as prosthetic group for enzymes involved in oxidative metabolism as well as transcription factors that regulate circadian rhythmicity. The circadian factor that integrates this dual function of heme is not known. We show that heme binds reversibly to the orphan nuclear receptor Rev-erbα, a critical negative component of the circadian core clock, and regulates its interaction with a nuclear receptor corepressor complex. Furthermore, heme suppresses hepatic gluconeogenic gene expression and glucose output through Rev-erbα–mediated gene repression. Thus, Rev-erbα serves as a heme sensor that coordinates the cellular clock, glucose homeostasis, and energy metabolism.

This study was designed to examine the in vitro antioxidant activities of Rosmarinus officinalis L. essential oil compared to three of its main components (1,8-cineole, α-pinene, β-pinene). GC-MS analysis of the essential oil resulted in the identification of 19 compounds, representing 97.97% of the oil, the major constituents of the oil were described as 1,8-cineole (27.23%), α-pinene (19.43%), camphor (14.26%), camphene (11.52%) and β-pinene (6.71%). The oil and the components were subjected to screening for their possible antioxidant activity by means of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assay and β-carotene bleaching test. In the DPPH test system, free radical-scavenging activity of R. officinalis L. essential oil, 1,8-cineole, α-pinene and β-pinene were determined to be 62.45%±3.42%, 42.7%±2.5%, 45.61%±4.23% and 46.21%±2.24% (v/v), respectively. In the β-carotene bleaching test system, we tested series concentration of samples to show the antioxidant activities of the oil and its main components, whereas the concentrations providing 50% inhibition (IC50) values of R. officinalis L. essential oil, 1,8-cineole, α-pinene and β-pinene were 2.04%±0.42%, 4.05%±0.65%, 2.28%±0.23% and 2.56%±0.16% (v/v), respectively. In general, R. officinalis L. essential oil showed greater activity than its components in both systems, and the antioxidant activities of all the tested samples were mostly related to their concentrations. Antioxidant activities of the synthetic antioxidant, ascorbic acid and BHT, were also determined in parallel experiments as positive control.

The composition of the essential oil of Rosemary was analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). 22 components, which constitute 97.41% of the oil, were identified. The major constituents were 1,8-Cineole (26.54%) and α-Pinene (20.14%). Minimum inhibitory concentrations (MICs), minimal bactericidal concentration (MBC) and time-kill dynamic processes against three Gram-positive bacteria (Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis), three Gram-negative bacteria (Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli) and two fungi (Candida albicans and Aspergillus niger) were determined for the oil, 1,8-Cineole and α-Pinene. The oil showed pronounced antibacterial and antifungal activity than 1,8-Cineole and α-Pinene against all of the tested microbes. Furthermore, the survival rates and morphological changes of S. aureus after treatment with different concentrations of the essential oil were assessed by flow cytometry (FCM) and atomic force microscopy (AFM).

Ten essential oils, namely, mint (Mentha spicata L., Lamiaceae), ginger (Zingiber officinale Rosc., Zingiberaceae), lemon (Citrus limon Burm.f., Rutaceae), grapefruit (Citrus paradisi Macf., Rutaceae), jasmine (Jasminum grandiflora L., Oleaceae), lavender (Mill., Lamiaceae), chamomile (Matricaria chamomilla L., Compositae), thyme (Thymus vulgaris L., Lamiaceae), rose (Rosa damascena Mill., Rosaceae) and cinnamon (Cinnamomum zeylanicum N. Lauraceae) were tested for their antibacterial activities towards Propionibacterium acnes and in vitro toxicology against three human cancer cell lines. Thyme, cinnamon and rose essential oils exhibited the best antibacterial activities towards P. acnes, with inhibition diameters of 40 +/- 1.2 mm, 33.5 +/- 1.5 mm and 16.5 +/- 0.7 mm, and minimal inhibitory concentrations of 0.016% (v/v), 0.016% (v/v) and 0.031% (v/v), respectively. Time-kill dynamic procedures showed that thyme, cinnamon, rose, and lavender essential oils exhibited the strongest bactericidal activities at a concentration of 0.25% (v/v), and P. acnes was completely killed after 5 min. The thyme essential oil exhibited the strongest cytotoxicity towards three human cancer cells. Its inhibition concentration 50% (IC(50)) values on PC-3, A549 and MCF-7 tumor cell lines were 0.010% (v/v), 0.011% (v/v) and 0.030% (v/v), respectively. The cytotoxicity of 10 essential oils on human prostate carcinoma cell (PC-3) was significantly stronger than on human lung carcinoma (A549) and human breast cancer (MCF-7) cell lines.

Although most known viruses infecting fungi pathogenic to higher eukaryotes are asymptomatic or reduce the virulence of their host fungi, those that confer hypervirulence to entomopathogenic fungus still need to be explored. Here, we identified and studied a novel mycovirus in Metarhizium flavoviride , isolated from small brown planthopper ( Laodelphax striatellus ). Based on molecular analysis, we tentatively designated the mycovirus as Metarhizium flavoviride partitivirus 1 (MfPV1), a species in genus Gammapartitivirus , family Partitiviridae . MfPV1 has two double-stranded RNAs as its genome, 1,775 and 1,575 bp in size respectively, encapsidated in isometric particles. When we transfected commercial strains of Metarhizium anisopliae and Metarhizium pingshaense with MfPV1, conidiation was significantly enhanced ( t test; P -value < 0. 01), and the significantly higher mortality rates of the larvae of diamondback moth ( Plutella xylostella ) and fall armyworm ( Spodoptera frugiperda ), two important lepidopteran pests were found in virus-transfected strains (ANOVA; P -value < 0.05). Transcriptomic analysis showed that transcript levels of pathogenesis-related genes in MfPV1-infected M. anisopliae were obviously altered, suggesting increased production of metarhizium adhesin-like protein, hydrolyzed protein, and destruxin synthetase. Further studies are required to elucidate the mechanism whereby MfPV1 enhances the expression of pathogenesis-related genes and virulence of Metarhizium to lepidopteran pests. This study presents experimental evidence that the transfection of other entomopathogenic fungal species with a mycovirus can confer significant hypervirulence and provides a good example that mycoviruses could be used as a synergistic agent to enhance the biocontrol activity of entomopathogenic fungi.

Alzheimer’s disease (AD) is an irreversible brain disease. In addition to the functional deterioration of memory and cognition, patients with severe conditions lose their self‐care ability. Patients exhibiting symptoms are often attributed to aging and thus lack proper medical care. If it can be diagnosed early, the doctor can provide adequate treatments to mitigate the symptoms. Magnetic resonance imaging (MRI) can reflect the characteristics of different human tissues and organs, and is a common tool implemented in clinical examinations. In this study, we tested learning‐based approaches to detect disease progression in AD patients using MRI. Specifically, each patient is categorized as one of the following four classes: cognitive normal, early mild cognitive impairment, late mild cognitive impairment, and AD. To extract 3D information in MRI, we proposed a 3D convolutional neural network structure based on ResNet3D‐18. We designed various multiclass classification frameworks. Moreover, we implemented ensemble classification combining these frameworks. Experiments demonstrated great potential for learning‐based approaches on the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative dataset. The ensemble approach performed the best with an accuracy of 0.950, which is competitive with neurologists in diagnosing AD progression in clinical practice. With precise detection, patients can understand their conditions early and seek proper treatments.

The cadmium (Cd) in saline-alkali soil poses a serious threat to the ecological environment and human health. Suaeda salsa, as a hyperaccumulator plant, can remediate Cd in saline-alkali soil, but the efficiency of phytoremediation is low. To improve the remediation effect of Cd pollution in saline-alkali soil, this study for the first time uses the synergy of hydrogel and Suaeda salsa for the remediation of Cd in saline-alkali soil. Hydrogel possesses excellent mechanical properties and outstanding adsorption properties. In addition, the hydrogel increases the content of some nutrient elements in the soil and improves the physicochemical properties of the soil. The water retention capacity of the hydrogel and the improvement of the physicochemical properties of the soil further promote the growth of Suaeda salsa. Meanwhile, both the hydrogel and Suaeda salsa have a positive impact on microorganisms. Our experiment provides a brand-new way for the remediation of Cd pollution in saline-alkali soil and is of great significance for soil health and ecological protection.

Motivation: Conventional two sequences acquisition in conductivity tensor imaging (CTI) can cause geometric mismatch between two acquisition data which may influence subsequent reconstruction. Goal(s): We aim to simultaneously reconstruct the high-frequency conductivity and to fit microstructure parameters with data from single sequence. Approach: We propose a novel data acquisition strategy which reconstructs the high-frequency conductivity from the phase of non-diffusion weighted data of RESOLVE. Results: The reconstructed high-frequency conductivity and fitted microstructure parameters has matched geometric images, and the low-frequency conductivity can be successfully reconstructed. Impact: We show the conventional two sequence acquisition is reduced to the single sequence acquisition which avoids the geometric mismatch and obtains higher precision of low-frequency conductivity.