Insulin resistance arises from the inability of insulin to act normally in regulating nutrient metabolism in peripheral tissues. Increasing evidence from human population studies and animal research has established correlative as well as causative links between chronic inflammation and insulin resistance. However, the underlying molecular pathways are largely unknown. In this report, we show that many inflammation and macrophage-specific genes are dramatically upregulated in white adipose tissue (WAT) in mouse models of genetic and high-fat diet-induced obesity (DIO). The upregulation is progressively increased in WAT of mice with DIO and precedes a dramatic increase in circulating-insulin level. Upon treatment with rosiglitazone, an insulin-sensitizing drug, these macrophage-originated genes are downregulated. Histologically, there is evidence of significant infiltration of macrophages, but not neutrophils and lymphocytes, into WAT of obese mice, with signs of adipocyte lipolysis and formation of multinucleate giant cells. These data suggest that macrophages in WAT play an active role in morbid obesity and that macrophage-related inflammatory activities may contribute to the pathogenesis of obesity-induced insulin resistance. We propose that obesity-related insulin resistance is, at least in part, a chronic inflammatory disease initiated in adipose tissue.

Insulin resistance arises from the inability of insulin to act normally in regulating nutrient metabolism in peripheral tissues. Increasing evidence from human population studies and animal research has established correlative as well as causative links between chronic inflammation and insulin resistance. However, the underlying molecular pathways are largely unknown. In this report, we show that many inflammation and macrophage-specific genes are dramatically upregulated in white adipose tissue (WAT) in mouse models of genetic and high-fat diet-induced obesity (DIO). The upregulation is progressively increased in WAT of mice with DIO and precedes a dramatic increase in circulating-insulin level. Upon treatment with rosiglitazone, an insulin-sensitizing drug, these macrophage-originated genes are downregulated. Histologically, there is evidence of significant infiltration of macrophages, but not neutrophils and lymphocytes, into WAT of obese mice, with signs of adipocyte lipolysis and formation of multinucleate giant cells. These data suggest that macrophages in WAT play an active role in morbid obesity and that macrophage-related inflammatory activities may contribute to the pathogenesis of obesity-induced insulin resistance. We propose that obesity-related insulin resistance is, at least in part, a chronic inflammatory disease initiated in adipose tissue.

Abstract The discovery of drivers of cancer has traditionally focused on protein-coding genes 1–4 . Here we present analyses of driver point mutations and structural variants in non-coding regions across 2,658 genomes from the Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG) Consortium 5 of the International Cancer Genome Consortium (ICGC) and The Cancer Genome Atlas (TCGA). For point mutations, we developed a statistically rigorous strategy for combining significance levels from multiple methods of driver discovery that overcomes the limitations of individual methods. For structural variants, we present two methods of driver discovery, and identify regions that are significantly affected by recurrent breakpoints and recurrent somatic juxtapositions. Our analyses confirm previously reported drivers 6,7 , raise doubts about others and identify novel candidates, including point mutations in the 5′ region of TP53 , in the 3′ untranslated regions of NFKBIZ and TOB1 , focal deletions in BRD4 and rearrangements in the loci of AKR1C genes. We show that although point mutations and structural variants that drive cancer are less frequent in non-coding genes and regulatory sequences than in protein-coding genes, additional examples of these drivers will be found as more cancer genomes become available.

Autophagy is a conserved catabolic process that plays a housekeeping role in eliminating protein aggregates and organelles and is activated during nutrient deprivation to generate metabolites and energy. Autophagy plays a significant role in tumorigenesis, although opposing context-dependent functions of autophagy in cancer have complicated efforts to target autophagy for therapeutic purposes. We demonstrate that autophagy inhibition reduces tumor cell migration and invasion in vitro and attenuates metastasis in vivo. Numerous abnormally large focal adhesions (FAs) accumulate in autophagy-deficient tumor cells, reflecting a role for autophagy in FA disassembly through targeted degradation of paxillin. We demonstrate that paxillin interacts with processed LC3 through a conserved LIR motif in the amino-terminal end of paxillin and that this interaction is regulated by oncogenic SRC activity. Together, these data establish a function for autophagy in FA turnover, tumor cell motility, and metastasis.

Abstract The COVID-19 pandemic caused by the SARS-CoV-2 virus has led to more than 270 million infections and 5.3 million of deaths worldwide. Several major variants of SARS-CoV-2 have emerged and posed challenges in controlling the pandemic. The recently occurred Omicron variant raised serious concerns about reducing the efficacy of vaccines and neutralization antibodies due to its vast mutations. We have modelled the complex structure of the human ACE2 protein and the receptor binding domain (RBD) of Omicron Spike protein (S-protein), and conducted atomistic molecular dynamics simulations to study the binding interactions. The analysis shows that the Omicron RBD binds more strongly to the human ACE2 protein than the original strain. The mutations at the ACE2-RBD interface enhance the tight binding by increasing hydrogen bonding interaction and enlarging buried solvent accessible surface area.

Abstract DNA markers are an essential tool for the detection and evaluation of genetic variations, a central theme in genetics and biology. Effective markers must be highly reproducible, polymorphic, accurate and efficient to profile. We developed multiple dispersed nucleotide polymorphism (MNP) DNA marker and an efficient MNP genotyping method called MNP-Seq . The MNP marker was 17.48% more polymorphic than the highly polymorphic marker of microsatellites on a collection of hybrid rice plants. When applied to genotype more than 80,000 individual MNP markers of diploid rice and polyploidy hybrid cotton varieties which were notoriously difficult to genotype accurately, MNP-Seq finished in two days and achieved accuracies of 99.999% and 99.988%, respectively. We adopted MNP-Seq to reveal the ubiquitous, albeit subtle and neglected, genetic heterogeneities in homonyms of Nipponbare rice, a popular model organism for plant biology. This result raised a question on the consistency of the published results using the model plant. We also used MNP-Seq to accurately and efficiently determine the identities of plant varieties, a key but difficult problem for the protection of plant intellectual property rights. While being applied to plants in the current study, the MNP marker and MNP-Seq are general and readily applicable to similar problems in animals and micro-organisms.

Abstract COVID-19 patients present high incidence of kidney abnormalities, which are associated with poor prognosis and high mortality. Identification of SARS-CoV-2 in kidney of COVID-19 patients suggests renal tropism and direct infection. Presently, it is generally recognized that SARS-CoV-2 initiates invasion through binding of receptor-binding domain (RBD) of spike protein to host cell-membrane receptor ACE2, however, whether there is additional target of SARS-CoV-2 in kidney remains unclear. Kidney injury molecule-1 (KIM1) is a transmembrane protein that drastically up-regulated after renal injury. Here, binding between SARS-CoV2-RBD and the extracellular Ig V domain of KIM1 was identified by molecular simulations and co-immunoprecipitation, which was comparable in affinity to that of ACE2 to SARS-CoV-2. Moreover, KIM1 facilitated cell entry of SARS-CoV2-RBD, which was potently blockaded by a rationally designed KIM1-derived polypeptide. Together, the findings suggest KIM1 may mediate and exacerbate SARS-CoV-2 infection in a ‘vicious cycle’, and KIM1 could be further explored as a therapeutic target.

Singapore grouper iridovirus (SGIV) is a large double-stranded DNA virus that has caused significant economic losses to the grouper aquaculture industry. So far, the structure and function of SGIV proteins have been successively reported. In the present paper, the protein of SGIV VP146 was cloned and identified. VP146 was whole-cell distributed in GS cells. VP146 promoted SGIV replication and inhibited the transcription of interferon-related genes as well as pro-inflammatory cytokines in GS cells. In addition, VP146 was involved in the regulation of the cGAS-STING signaling pathway, and decreased cGAS-STING induced the promoter of ISRE and NF-κB. VP146 interacted with the proteins of cGAS, STING, TBK1, and IRF3 from grouper, but did not affect the binding of grouper STING to grouper TBK1 and grouper IRF3. Interestingly, grouper STING was able to affect the intracellular localization of VP146. Four segment structural domains of grouper STING were constructed, and grouper STING-CTT could affect the intracellular localization of VP146. VP146 had no effect on the self-binding of EcSITNG, nor on the binding of EcSTING to EcTBK1 and EcIRF3. Together, the results demonstrated that SGIV VP146 modulated the cGAS-STING signaling pathway to escape the interferon immune response.

This study aims to detect Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) DNA in intraocular fluid from clinically suspected tuberculous uveitis patients using multiplex polymerase chain reaction (PCR) and investigate the diagnostic utility of multiplex PCR for tuberculous uveitis. Primers targeting three specific genes (MPB64, CYP141, and IS6110) within the MTBC genome were designed. Multiplex PCR was conducted using DNA from the H37Rv strain as well as DNA extracted from fluids of confirmed tuberculosis patients to assess primer specificity and method feasibility. Intraocular fluid samples were collected during the initial visit for multiplex PCR detection of MTBC DNA. The results of multiplex PCR tests were correlated with intraocular fluid findings and clinical profiles of patients clinically diagnosed with tuberculous uveitis who underwent standard antituberculosis therapy. Multiplex PCR was employed to detect MTBC DNA in intraocular fluid samples from 15 patients clinically suspected of having tuberculous uveitis, with no amplification bands observed in the DNA lanes for the three target genes. T-cell spot test (T-SPOT) results were positive in 11 patients (100%), while purified protein derivative (PPD) tests were positive in 5 patients (45.5%). Abnormal chest CT findings were noted in 4 patients (36.4%), including one case of active pulmonary tuberculosis and three cases of inactive pulmonary tuberculosis. Retinal vasculitis was observed in 6 eyes (46.2%), panuveitis in 5 eyes (38.5%), and intermediate uveitis in 2 eyes (15.4%). The average duration of antituberculosis therapy administered to the 11 patients was 7.1 months (range: 6–10 months). The medium LogMAR Best Corrected Visual Acuity (BCVA) significantly improved at the last follow-up (Z=-2.371, P = 0.018). Standard antituberculosis therapy demonstrated effectiveness in treating 11 patients clinically suspected of having tuberculous uveitis despite the absence of detectable MTBC DNA in intraocular fluid via multiplex PCR. Further investigation is warranted to elucidate the role of PCR in diagnosing ocular tuberculosis among Chinese individuals.