The use of CRISPR/Cas9 as a genome-editing tool in various model organisms has radically changed targeted mutagenesis. Here, we present a high-throughput targeted mutagenesis pipeline using CRISPR/Cas9 technology in zebrafish that will make possible both saturation mutagenesis of the genome and large-scale phenotyping efforts. We describe a cloning-free single-guide RNA (sgRNA) synthesis, coupled with streamlined mutant identification methods utilizing fluorescent PCR and multiplexed, high-throughput sequencing. We report germline transmission data from 162 loci targeting 83 genes in the zebrafish genome, in which we obtained a 99% success rate for generating mutations and an average germline transmission rate of 28%. We verified 678 unique alleles from 58 genes by high-throughput sequencing. We demonstrate that our method can be used for efficient multiplexed gene targeting. We also demonstrate that phenotyping can be done in the F 1 generation by inbreeding two injected founder fish, significantly reducing animal husbandry and time. This study compares germline transmission data from CRISPR/Cas9 with those of TALENs and ZFNs and shows that efficiency of CRISPR/Cas9 is sixfold more efficient than other techniques. We show that the majority of published “rules” for efficient sgRNA design do not effectively predict germline transmission rates in zebrafish, with the exception of a GG or GA dinucleotide genomic match at the 5′ end of the sgRNA. Finally, we show that predicted off-target mutagenesis is of low concern for in vivo genetic studies.

The large yellow croaker Larimichthys crocea (L. crocea) is one of the most economically important marine fish in China and East Asian countries. It also exhibits peculiar behavioral and physiological characteristics, especially sensitive to various environmental stresses, such as hypoxia and air exposure. These traits may render L. crocea a good model for investigating the response mechanisms to environmental stress. To understand the molecular and genetic mechanisms underlying the adaptation and response of L. crocea to environmental stress, we sequenced and assembled the genome of L. crocea using a bacterial artificial chromosome and whole-genome shotgun hierarchical strategy. The final genome assembly was 679 Mb, with a contig N50 of 63.11 kb and a scaffold N50 of 1.03 Mb, containing 25,401 protein-coding genes. Gene families underlying adaptive behaviours, such as vision-related crystallins, olfactory receptors, and auditory sense-related genes, were significantly expanded in the genome of L. crocea relative to those of other vertebrates. Transcriptome analyses of the hypoxia-exposed L. crocea brain revealed new aspects of neuro-endocrine-immune/metabolism regulatory networks that may help the fish to avoid cerebral inflammatory injury and maintain energy balance under hypoxia. Proteomics data demonstrate that skin mucus of the air-exposed L. crocea had a complex composition, with an unexpectedly high number of proteins (3,209), suggesting its multiple protective mechanisms involved in antioxidant functions, oxygen transport, immune defence, and osmotic and ionic regulation. Our results reveal the molecular and genetic basis of fish adaptation and response to hypoxia and air exposure. The data generated by this study will provide valuable resources for the genetic improvement of stress resistance and yield potential in L. crocea.

White matter hyperintensity (WMH) in patients with cerebral small vessel disease (CSVD) is strongly associated with cognitive impairment. However, the severity of WMH does not coincide fully with cognitive impairment. This study aims to explore the differences in the dynamic functional network connectivity (dFNC) of WMH with cognitively matched and mismatched patients, to better understand the underlying mechanisms from a quantitative perspective.

The large yellow croaker Larimichthys crocea (L. crocea) is one of the most economically important marine fish in China and East Asian countries. It also exhibits peculiar behavioral and physiological characteristics, especially sensitive to various environmental stresses, such as hypoxia and air exposure. These traits may render L. crocea a good model for investigating the response mechanisms to environmental stress. To understand the molecular and genetic mechanisms underlying the adaptation and response of L. crocea to environmental stress, we sequenced and assembled the genome of L. crocea using a bacterial artificial chromosome and whole-genome shotgun hierarchical strategy. The final genome assembly was 679 Mb, with a contig N50 of 63.11 kb and a scaffold N50 of 1.03 Mb, containing 25,401 protein-coding genes. Gene families underlying adaptive behaviours, such as vision-related crystallins, olfactory receptors, and auditory sense-related genes, were significantly expanded in the genome of L. crocea relative to those of other vertebrates. Transcriptome analyses of the hypoxia-exposed L. crocea brain revealed new aspects of neuro-endocrine-immune/metabolism regulatory networks that may help the fish to avoid cerebral inflammatory injury and maintain energy balance under hypoxia. Proteomics data demonstrate that skin mucus of the air-exposed L. crocea had a complex composition, with an unexpectedly high number of proteins (3,209), suggesting its multiple protective mechanisms involved in antioxidant functions, oxygen transport, immune defence, and osmotic and ionic regulation. Our results provide novel insights into the mechanisms of fish adaptation and response to hypoxia and air exposure.

Abstract Background Subarachnoid hemorrhage (SAH) is a subtype of hemorrhagic stroke characterized by high mortality and low rates of full recovery. This study aimed to investigate the epidemiological characteristics of SAH between 1990 and 2021. Methods Data on SAH incidence, mortality, and disability-adjusted life-years (DALYs) from 1990 to 2021 were obtained from the Global Burden of Disease Study (GBD) 2021. Estimated annual percentage changes (EAPCs) were calculated to evaluate changes in the age-standardized rate (ASR) of incidence and mortality, as well as trends in SAH burden. The relationship between disease burden and sociodemographic index (SDI) was also analyzed. Results In 2021, the incidence of SAH was found to be 37.09% higher than that in 1990; however, the age-standardized incidence rates (ASIRs) showed a decreased [EAPC: -1.52; 95% uncertainty interval (UI) -1.66 to -1.37]. Furthermore, both the number and rates of deaths and DALYs decreased over time. It was observed that females had lower rates compared to males. Among all regions, the high-income Asia Pacific region exhibited the highest ASIR (14.09/100,000; 95% UI 12.30/100,000 − 16.39/100,000) in 2021, with an EPAC for ASIR < 0 indicating decreasing trend over time for SAH ASIR. Oceania recorded the highest age-standardized mortality rates (ASMRs) and age-standardized DALYs rates among all regions in 2021 at values of respectively 8.61 (95% UI 6.03 − 11.95) and 285.62 (95% UI 209.42 − 379.65). The burden associated with SAH primarily affected individuals aged between 50 − 69 years old. Metabolic risks particularly elevated systolic blood pressure were identified as the main risk factors contributing towards increased disease burden associated with SAH when compared against environmental or occupational behavioral risks evaluated within the GBD framework. Conclusions The burden of SAH varies by gender, age group, and geographical region. Although the ASRs have shown a decline over time, the burden of SAH remains significant, especially in regions with middle and low-middle SDI levels. High systolic blood pressure stands out as a key risk factor for SAH. More specific supportive measures are necessary to alleviate the global burden of SAH.

The study aimed to investigate the role of copper death-related genes (CRGs) in bladder cancer (BC) for improved prognosis assessment.