We have produced a draft sequence of the rice genome for the most widely cultivated subspecies in China, Oryza sativa L. ssp. indica , by whole-genome shotgun sequencing. The genome was 466 megabases in size, with an estimated 46,022 to 55,615 genes. Functional coverage in the assembled sequences was 92.0%. About 42.2% of the genome was in exact 20-nucleotide oligomer repeats, and most of the transposons were in the intergenic regions between genes. Although 80.6% of predicted Arabidopsis thaliana genes had a homolog in rice, only 49.4% of predicted rice genes had a homolog in A. thaliana . The large proportion of rice genes with no recognizable homologs is due to a gradient in the GC content of rice coding sequences.

We report a draft sequence for the genome of the domesticated silkworm (Bombyx mori), covering 90.9% of all known silkworm genes. Our estimated gene count is 18,510, which exceeds the 13,379 genes reported for Drosophila melanogaster. Comparative analyses to fruitfly, mosquito, spider, and butterfly reveal both similarities and differences in gene content.

We report improved whole-genome shotgun sequences for the genomes of indica and japonica rice, both with multimegabase contiguity, or almost 1,000-fold improvement over the drafts of 2002. Tested against a nonredundant collection of 19,079 full-length cDNAs, 97.7% of the genes are aligned, without fragmentation, to the mapped super-scaffolds of one or the other genome. We introduce a gene identification procedure for plants that does not rely on similarity to known genes to remove erroneous predictions resulting from transposable elements. Using the available EST data to adjust for residual errors in the predictions, the estimated gene count is at least 38,000–40,000. Only 2%–3% of the genes are unique to any one subspecies, comparable to the amount of sequence that might still be missing. Despite this lack of variation in gene content, there is enormous variation in the intergenic regions. At least a quarter of the two sequences could not be aligned, and where they could be aligned, single nucleotide polymorphism (SNP) rates varied from as little as 3.0 SNP/kb in the coding regions to 27.6 SNP/kb in the transposable elements. A more inclusive new approach for analyzing duplication history is introduced here. It reveals an ancient whole-genome duplication, a recent segmental duplication on Chromosomes 11 and 12, and massive ongoing individual gene duplications. We find 18 distinct pairs of duplicated segments that cover 65.7% of the genome; 17 of these pairs date back to a common time before the divergence of the grasses. More important, ongoing individual gene duplications provide a never-ending source of raw material for gene genesis and are major contributors to the differences between members of the grass family.

The prevailing view that the evolution of cells in a tumor is driven by Darwinian selection has never been rigorously tested. Because selection greatly affects the level of intratumor genetic diversity, it is important to assess whether intratumor evolution follows the Darwinian or the non-Darwinian mode of evolution. To provide the statistical power, many regions in a single tumor need to be sampled and analyzed much more extensively than has been attempted in previous intratumor studies. Here, from a hepatocellular carcinoma (HCC) tumor, we evaluated multiregional samples from the tumor, using either whole-exome sequencing (WES) (n = 23 samples) or genotyping (n = 286) under both the infinite-site and infinite-allele models of population genetics. In addition to the many single-nucleotide variations (SNVs) present in all samples, there were 35 "polymorphic" SNVs among samples. High genetic diversity was evident as the 23 WES samples defined 20 unique cell clones. With all 286 samples genotyped, clonal diversity agreed well with the non-Darwinian model with no evidence of positive Darwinian selection. Under the non-Darwinian model, MALL (the number of coding region mutations in the entire tumor) was estimated to be greater than 100 million in this tumor. DNA sequences reveal local diversities in small patches of cells and validate the estimation. In contrast, the genetic diversity under a Darwinian model would generally be orders of magnitude smaller. Because the level of genetic diversity will have implications on therapeutic resistance, non-Darwinian evolution should be heeded in cancer treatments even for microscopic tumors.

Abstract The Para rubber tree ( Hevea brasiliensis ) is an economically important tropical tree species that produces natural rubber, an essential industrial raw material. Here we present a high-quality genome assembly of this species (1.37 Gb, scaffold N50 = 1.28 Mb) that covers 93.8% of the genome (1.47 Gb) and harbours 43,792 predicted protein-coding genes. A striking expansion of the REF/SRPP (rubber elongation factor/small rubber particle protein) gene family and its divergence into several laticifer-specific isoforms seem crucial for rubber biosynthesis. The REF/SRPP family has isoforms with sizes similar to or larger than SRPP1 (204 amino acids) in 17 other plants examined, but no isoforms with similar sizes to REF1 (138 amino acids), the predominant molecular variant. A pivotal point in Hevea evolution was the emergence of REF1, which is located on the surface of large rubber particles that account for 93% of rubber in the latex (despite constituting only 6% of total rubber particles, large and small). The stringent control of ethylene synthesis under active ethylene signalling and response in laticifers resolves a longstanding mystery of ethylene stimulation in rubber production. Our study, which includes the re-sequencing of five other Hevea cultivars and extensive RNA-seq data, provides a valuable resource for functional genomics and tools for breeding elite Hevea cultivars.

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is a newly identified pathogen that mainly spreads by droplets. Most published studies have been focused on adult patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19), but data concerning pediatric patients are limited. In this study, we aimed to determine epidemiological characteristics and clinical features of pediatric patients with COVID-19.We reviewed and analyzed data on pediatric patients with laboratory-confirmed COVID-19, including basic information, epidemiological history, clinical manifestations, laboratory and radiologic findings, treatment, outcome, and follow-up results.A total of 74 pediatric patients with COVID-19 were included in this study. Of the 68 case patients whose epidemiological data were complete, 65 (65 of 68; 95.59%) were household contacts of adults. Cough (32.43%) and fever (27.03%) were the predominant symptoms of 44 (59.46%) symptomatic patients at onset of the illness. Abnormalities in leukocyte count were found in 23 (31.08%) children, and 10 (13.51%) children presented with abnormal lymphocyte count. Of the 34 (45.95%) patients who had nucleic acid testing results for common respiratory pathogens, 19 (51.35%) showed coinfection with other pathogens other than SARS-CoV-2. Ten (13.51%) children had real-time reverse transcription polymerase chain reaction analysis for fecal specimens, and 8 of them showed prolonged existence of SARS-CoV-2 RNA.Pediatric patients with COVID-19 presented with distinct epidemiological, clinical, and radiologic characteristics from adult patients. Nearly one-half of the infected children had coinfection with other common respiratory pathogens. It is not uncommon for pediatric patients to have prolonged fecal shedding of SARS-CoV-2 RNA during the convalescent phase.

Due to the continuous miniaturization and high current-carrying demands in the field of integrated circuits, as well as the desire to save space and improve computational capabilities, there is a constant drive to reduce the size of integrated circuits. However, highly integrated circuits also bring about challenges such as high current density and excessive Joule heating, leading to a series of reliability issues caused by electromigration. Therefore, the service reliability of integrated circuits has always been a concern. Sn-based solders are widely recognized in the industry due to their availability, minimal technical issues during operation, and good compatibility with traditional solders. However, solders that are mostly Sn-based, such as SAC305 and SnZn, have a high melting point for sophisticated electronic circuits. When Bi is added, the melting point of the solder decreases but may also lead to problems related to electromigration reliability. This article reviews the general principles of electromigration in SnBi solder joints on Cu substrates with current flow, as well as the phenomena of whisker formation, voids/cracks, phase separation, and resistance increase caused by atomic migration due to electromigration. Furthermore, it explores methods to enhance the reliability of solder joint by additives including Fe, Ni, Ag, Zn, Co, RA (rare earth element), GNSs (graphene nanosheets), FNS (Fullerene) and Al2O3. Additionally, modifying the crystal orientation within the solder joint or introducing stress to the joint can also improve its reliability to some extent without changing the composition conditions. The corresponding mechanisms of reliability enhancement are also compared and discussed among the literature.

Abstract Therapeutic hypothermia (TH) is potentially an important therapy for central nervous system (CNS) trauma. However, its clinical application remains controversial, hampered by two major factors: 1) Many of the CNS injury sites, such as the optic nerve (ON), are deeply buried, preventing access for local TH. The alternative is to apply TH systemically, which significantly limits the applicable temperature range. 2) Even with possible access for “local refrigeration”, cold-induced cellular damage offsets the benefit of TH. Here we present a clinically translatable model of traumatic optic neuropathy (TON) by applying clinical trans-nasal endoscopic surgery to goats and non-human primates. This model faithfully recapitulates clinical features of TON such as the injury site (pre-chiasmatic ON), the spatiotemporal pattern of neural degeneration, and the accessibility of local treatments with large operating space. We also developed a computer program to simplify the endoscopic procedure and expand this model to other large animal species. Moreover, applying a cold-protective treatment, inspired by our previous hibernation research, enables us to deliver deep hypothermia (4°C) locally to mitigate inflammation and metabolic stress (indicated by the transcriptomic changes after injury) without cold-induced cellular damage, and confers prominent neuroprotection both structurally and functionally. Intriguingly, neither treatment alone was effective, demonstrating that in situ deep hypothermia combined with hibernation-mimicking cold protection constitutes a breakthrough for TH as a therapy for TON and other CNS traumas.