معلومة

ما هو معدل التقاط النوى المتعددة؟

ما هو معدل التقاط النوى المتعددة؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد قابلت هذا المصطلح في منشور. https://core.ac.uk/download/pdf/226940818.pdf. إنه موجود في الجملة الأخيرة من الفقرة الثانية في النص. حاولت البحث عنها ولكن لم أحصل على تعريف قاطع. هل هي معلمة مهمة أثناء معالجة بيانات snRNA-seq؟


إنه معدل التقاط نوى متعددة. يتحدثون عنها في القسم التكميلي بالقرب من نهاية المقال. قاموا بتخفيف العينة المعالجة للحصول على ما يقدر بـ 2000 نواة لكل ميكروليتر. بعد ذلك يريدون أن تقوم الآلية بمعالجة نوى فردية ، لكن لا يمكن معرفة ما إذا كانت نواتان أو أكثر قد تمت معالجتهما في وقت واحد (مما سيعطي إشارة مختلطة). لهذا السبب قاموا بتقدير معدل النوى المتعددة باستخدام تجربة منفصلة مع نوى من مزيج من الخلايا البشرية والفأرية.


تسلسل الحمض النووي المستهدف متعدد الإرسال للغاية من نواة واحدة

تواجه طرق تسلسل الحمض النووي أحادي الخلية تحديًا بسبب ضعف التغطية المادية ومعدلات الخطأ التقنية العالية والإنتاجية المنخفضة. لمعالجة هذه المشكلات ، قمنا بتطوير بروتوكول تسلسل الحمض النووي أحادي الخلية الذي يجمع بين فرز تدفق النوى المفردة ، وتضخيم الإزاحة المتعددة المحدود بوقت (MDA) ، وإعداد مكتبة ذات مدخلات منخفضة ، وترميز الحمض النووي الشريطي ، والالتقاط المستهدف وتسلسل الجيل التالي (NGS). يمثل هذا النهج تحسنًا كبيرًا على ورقة تسلسل النواة المفردة السابقة (SNS) لبروتوكولات الطبيعة من حيث إنشاء بيانات تغطية أعلى (& gt90٪) ، مما يتيح اكتشاف المتغيرات على مستوى الجينوم في خلايا الثدييات المفردة بدقة زوج القاعدة. علاوة على ذلك ، من خلال تجميع 48-96 مكتبة أحادية الخلية معًا من أجل الالتقاط المستهدف ، يمكن استخدام هذا النهج لتسلسل العديد من المكتبات أحادية الخلية بالتوازي في تفاعل واحد. يقلل هذا البروتوكول بشكل كبير من تكلفة تسلسل الحمض النووي أحادي الخلية ، ويمكن إكماله في غضون 5-6 أيام بواسطة المستخدمين المتقدمين. يحتوي بروتوكول تسلسل الحمض النووي أحادي الخلية هذا على تطبيقات واسعة لدراسة الخلايا النادرة والمجموعات السكانية المعقدة في مجالات متنوعة من البحث البيولوجي والطب.

الأرقام

نظرة عامة على البروتوكول. الخطوة 1: مناديل ...

نظرة عامة على البروتوكول. الخطوة 1: تحلل الأنسجة أو الخلايا والمعلقات النووية ...

خط أنابيب معالجة البيانات. ( أ…

خط أنابيب معالجة البيانات. ( أ ) محاذاة التسلسل تقرأ للإشارة ...

تدفق الفرز والبوابة لمرة واحدة ...

فرز التدفق والبوابة لعزل نواة واحدة. ( أ ) النوى مرتبة حسب التدفق ...

مراقبة جودة WGA باستخدام qPCR ...

مراقبة جودة WGA باستخدام لوحات qPCR. لكل خلية مفردة ، سلسلة من ...

توزيعات حجم إدراج مكتبة الحمض النووي ...

مكتبة الحمض النووي إدراج توزيعات الحجم في خطوات مختلفة أثناء البروتوكول. رقاقة جهاز التحليل الحيوي ...

عمق واتساع التغطية لـ ...

عمق واتساع التغطية لـ 46 خلية مفردة متعددة الإرسال. ( أ , ب…

مقاييس معدل الخطأ الفني لـ ...

مقاييس معدل الخطأ الفني لـ 46 خلية مفردة متعددة الإرسال. كانت معدلات الخطأ الفني ...


ما هو معدل التقاط النوى المتعددة؟ - مادة الاحياء

ماسح ضوئي سريع وقابل للتخصيص للثغرات الأمنية يعتمد على خدمة DSL المبنية على YAML.

يتم استخدام Nuclei لإرسال الطلبات عبر الأهداف استنادًا إلى قالب يؤدي إلى عدم وجود أي نتائج إيجابية خاطئة ويوفر مسحًا سريعًا لعدد كبير من المضيفين. تقدم Nuclei فحصًا لمجموعة متنوعة من البروتوكولات بما في ذلك TCP و DNS و HTTP و File وما إلى ذلك. باستخدام القوالب القوية والمرنة ، يمكن تصميم جميع أنواع فحوصات الأمان باستخدام Nuclei.

لدينا مستودع مخصص يضم أنواعًا مختلفة من قوالب الثغرات الأمنية التي يساهم بها اكثر من 100 الباحثين والمهندسين الأمنيين. يتم تحميله مسبقًا بقوالب جاهزة للاستخدام باستخدام علامة -update-Templates.

يمكن العثور على المزيد من طرق التثبيت هنا.

يمكنك تنزيل قوالب النوى وتحديثها باستخدام علم النوى الذي يقوم بتنزيل كل ما هو متاح النوى قوالب من مشروع Github ، وهو قائمة من النماذج المنسقة من المجتمع الجاهزة للاستخدام.

تم تصميم Nuclei للاستخدام مع القوالب المخصصة وفقًا للهدف وسير العمل ، ويمكنك كتابة الشيكات الخاصة بك لسير العمل والاحتياجات المحددة الخاصة بك ، يرجى الرجوع إلى دليل قوالب النوى لكتابة القوالب المخصصة الخاصة بك.

سيعرض هذا تعليمات للأداة. إليك جميع المفاتيح التي يدعمها.

المسح بحثًا عن CVEs في قائمة معينة من عناوين URL.

يمكن العثور على أمثلة أكثر تفصيلاً عن تشغيل النوى هنا.

تقدم Nuclei عددًا كبيرًا من الميزات المفيدة لمهندسي الأمان لتخصيص سير العمل في مؤسستهم. باستخدام مجموعة متنوعة من إمكانيات الفحص (مثل DNS و HTTP و TCP) ، يمكن لمهندسي الأمان إنشاء مجموعة من عمليات الفحص المخصصة بسهولة باستخدام Nuclei.

  • مجموعة متنوعة من البروتوكولات المدعومة: TCP ، DNS ، HTTP ، ملف ، إلخ
  • حقق خطوات الثغرات الأمنية المعقدة من خلال مهام سير العمل والطلبات الديناميكية.
  • من السهل دمجه في CI / CD ، وهو مصمم ليتم دمجه بسهولة في دورة الانحدار للتحقق بفعالية من إصلاح الثغرة وإعادة ظهورها.

لصيادي البوغباونتي:

يسمح لك Nuclei بتخصيص نهج الاختبار الخاص بك مع مجموعة الشيكات الخاصة بك وتشغيله بسهولة عبر برامج مكافآت الأخطاء. علاوة على ذلك ، يمكن دمج Nuclei بسهولة في أي سير عمل للمسح المستمر.

  • مصمم ليتم دمجه بسهولة في سير عمل الأداة الأخرى.
  • يمكن معالجة الآلاف من المضيفين في بضع دقائق.
  • قم بأتمتة نهج الاختبار المخصص الخاص بك بسهولة باستخدام YAML DSL البسيط.

يرجى التحقق من مشاريعنا مفتوحة المصدر الأخرى التي قد تتناسب مع سير عمل مكافأة الأخطاء: github.com/projectdiscovery ، كما نستضيف التحديث اليومي لبيانات DNS في Chaos.

بالنسبة إلى pentesters:

تعمل Nuclei على تحسين طريقة تعاملك مع تقييم الأمان بشكل كبير من خلال زيادة عمليات التكرار اليدوية. تقوم الشركات الاستشارية بالفعل بتحويل خطوات التقييم اليدوي الخاصة بها باستخدام Nuclei ، فهي تتيح لهم تشغيل مجموعة من نهج التقييم المخصص الخاص بهم عبر آلاف المضيفين بطريقة آلية.

يحصل مختبرو القلم على القوة الكاملة للقوالب العامة وإمكانيات التخصيص الخاصة بنا لتسريع عملية التقييم ، وعلى وجه التحديد مع دورة الانحدار حيث يمكنك بسهولة التحقق من الإصلاح.

  • أنشئ بسهولة قائمة مراجعة الامتثال ومجموعة المعايير (مثل OWASP Top 10).
  • من خلال إمكانات مثل الزغب وسير العمل ، يمكن أتمتة الخطوات اليدوية المعقدة والتقييم المتكرر بسهولة باستخدام Nuclei.
  • من السهل إعادة اختبار إصلاح الثغرات الأمنية بمجرد إعادة تشغيل النموذج.

للمطورين والمنظمات

تم تصميم Nuclei مع مراعاة البساطة ، مع القوالب المدعومة من المجتمع بواسطة مئات من الباحثين الأمنيين ، فهي تتيح لك البقاء على اطلاع دائم بأحدث التهديدات الأمنية باستخدام فحص Nuclei المستمر على المضيفين. تم تصميمه ليتم دمجه بسهولة في دورة اختبارات الانحدار ، للتحقق من الإصلاحات والقضاء على نقاط الضعف من الحدوث في المستقبل.

  • CI / قرص مضغوط: يستخدم المهندسون بالفعل Nuclei في خط أنابيب CI / CD ، مما يسمح لهم بمراقبة بيئات التدريج والإنتاج باستمرار باستخدام قوالب مخصصة.
  • دورة الانحدار المستمر: باستخدام Nuclei ، يمكنك إنشاء قالبك المخصص على كل ثغرة أمنية تم تحديدها ووضعها في محرك Nuclei للتخلص منها في دورة الانحدار المستمرة.

لدينا سلسلة نقاش حول هذا الموضوع ، هناك بالفعل بعض برامج مكافآت الأخطاء التي تقدم حوافز للمتسللين على كتابة قوالب النوى مع كل عملية إرسال ، مما يساعدهم على التخلص من الثغرة الأمنية في جميع أصولهم ، بالإضافة إلى القضاء على المخاطر المستقبلية في الظهور مرة أخرى على المنتجات . إذا كنت مهتمًا بتطبيقه في مؤسستك ، فلا تتردد في التواصل معنا. سنكون أكثر من سعداء لمساعدتك في عملية البدء ، أو يمكنك أيضًا النشر في سلسلة المناقشة للحصول على أي مساعدة.

شكرًا لجميع المساهمين الرائعين في المجتمع لإرسالهم العلاقات العامة. قم أيضًا بإلقاء نظرة على المشاريع مفتوحة المصدر المماثلة أدناه والتي قد تتناسب مع سير عملك:

يتم توزيع Nuclei بموجب ترخيص MIT


تحليل السلوك في الفئران المختبرية 1

إيان كيو. Whishaw ،. بريان كولب ، في الفأر المختبر (الإصدار الثاني) ، 2006

E. السلوك الاجتماعي

يمكن تعريف السلوك الاجتماعي على أنه كل السلوك الذي يؤثر أو يتأثر بأعضاء آخرين من نفس النوع. وهكذا يغطي المصطلح جميع الأنشطة الجنسية والإنجابية وجميع السلوكيات التي تميل إلى الجمع بين الأفراد وكذلك جميع أشكال السلوك العدواني (جرانت ، 1963). من التقليدي وصف السلوك الجنسي بشكل منفصل (انظر المواد التالية) ، وفي السنوات الأخيرة أصبح السلوك العدواني أيضًا يُنظر إليه على أنه شكل منفصل من السلوك الاجتماعي أيضًا (انظر المواد التالية). من المسلم به عمومًا أن السلوك الاجتماعي ليس سلوكًا موحدًا له أساس عصبي موحد. بدلاً من ذلك ، فإن الجوانب المختلفة للسلوك الاجتماعي لها قواعد عصبية وغدد صماء مختلفة (موير ، 1968). لذلك من الضروري فحص السلوك الاجتماعي في عدد من المواقف المختلفة قبل استنتاج أن علاجًا معينًا قد أدى إلى تغيير عام في السلوك الاجتماعي. قد تكون التغييرات السلوكية خاصة بالموقف.

عادةً ما تستخدم معظم دراسات السلوك الاجتماعي في القوارض نوعًا من اختبار التفاعل الحر حيث يتم وضع مجموعة من الأشخاص في قفص جماعي كبير ، غالبًا مع عدة غرف متصلة ببعضها البعض (Lubar et al. ، 1973). نسخة أقل طبيعية بها حيوانات مقترنة في وضع جديد ، غالبًا مرارًا وتكرارًا على مدار أيام (لاتاني ، 1970). في كلتا الحالتين ، يتم تصوير السلوك بالفيديو ويمكن تحليله إما عن طريق حساب سلوكيات معينة ، مثل وقت الاتصال ، أو عن طريق كتابة وصف مفصل للسلوكيات كما وصفها جرانت وماكينتوش (1963). يمكن أيضًا تسجيل سلوكيات أخرى مثل النطق (فرانسيس ، 1977) أو تمييز البول (براون ، 1975).


علم الادوية النفسية

Pádraig Wright، Michael F. O & # x27Neill، in Core Psychiatry (Third Edition)، 2012

السيروتونين

تنشأ الخلايا العصبية السيروتونينية في نوى الرفاء الظهرية والمتوسطة في جذع الدماغ (الشكل 39.2). إنها تبرز على النخاع النخاعي والنخاع الشوكي والمخيخ والجهاز الحوفي والمخطط والقشرة. يُعتقد أن أنظمة هرمون السيروتونين حاسمة للنوم والشهية والمزاج للأسباب التالية:

قد يؤدي انخفاض وظيفة هرمون السيروتونين إلى الأرق والاكتئاب

قد تؤدي وظيفة هرمون السيروتونين المعززة إلى تقليل الشهية وفقدان الوزن

تعمل معظم أدوية الزهايمر على زيادة النقل العصبي لهرمون السيروتونين.

الكيمياء الحيوية

يتم تصنيع السيروتونين (5HT) من التربتوفان ويتحلل بواسطة MAO إلى حمض 5-هيدروكسي إندولاسيتيك (الشكل 39.3). تشمل الأنواع الفرعية لمستقبلات هرمون السيروتونين 5HT 1A – 1F، 5HT2A-2C، 5HT3، 5HT4، 5HT5A-5C، 5HT6 و 5 HT7.

الجوانب السريرية

تعمل أدوية مثبطات امتصاص 5HT الانتقائية (SSRI) مثل فلوكستين على زيادة تركيز 5HT متشابك عن طريق تثبيط امتصاصه للخلايا العصبية قبل المشبكي بواسطة ناقل 5HT. TCAs مثل amitriptyline لها تأثير مماثل بينما تعزز معظم TCAs أيضًا إطلاق 5HT في المشبك. تزيد مثبطات أكسيداز أحادي الأمين من 5HT متشابك عن طريق تثبيط إنزيم MAO ، وهو الإنزيم التحفيزي.

تزيد الأمفيتامينات من 5HT متشابك عن طريق التسبب في إطلاقها في المشبك بينما يكون حمض الليسرجيك ثنائي إيثيل أمين (LSD) وسيلوسيبين 5HT1 أ و 5 HT2 أ و HT 2 ج ناهضات جزئية.


أساليب

سلالات وثقافة nonaging

استخدمنا ما يلي C. ايليجانس السلالات في هذه الدراسة: PD4810 (lmn-1: GFP ، ccIs 4810 [pJKL380.4 صlmn-1::lmn-1:: gfp ::lmn-1 3′UTR + pMH86 dpy20(+)]) ، YG751 (lmn-1-GFP:un-84 null [pJKL380.4 Plmn-1 :: lmn-1 :: gfp :: lmn-1 3′UTR + pMH86 dpy20 (+) unc-84 (e1174)]). C. ايليجانس تم الحفاظ على السلالات ومعالجتها في ظل ظروف قياسية كما هو موضح سابقًا (Brenner ، 1974). تم تجاوز السلالات ثلاث مرات على الأقل لضمان خلفية نظيفة.

ثقافة الديدان الخيطية وتمتد

C. ايليجانس تم تبييض السلالات في 0.06 مولار هيدروكسيد الصوديوم ، 0.5٪ محلول هيبوكلوريت الصوديوم. تم إجراء تزامن L1 عن طريق احتضان الأجنة على ألواح وسط نمو نيماتودا فارغة (NGM) لمدة 18 ساعة عند 20 درجة مئوية. تم غسل الديدان الخيطية L1 في محلول M9 (3 جم KH2ص4، 6 جم Na2HPO4، 5 جم كلوريد الصوديوم ، 1 مل 1M MgSO4، ح2تعقيم O إلى 1 لتر عن طريق التعقيم) وإعادة زرعها في أطباق تحتوي على عشب رقيق من بكتيريا OP50 / RNAi. تم جمع الديدان الخيطية المتزامنة المتأخرة L4 في أنابيب إيبندورف وغسلها ثلاث مرات. لدعم الالتصاق ، تمت إضافة 0.2٪ بولي- l -lysine (Sigma P2636) بكميات متساوية واستُكمِل بـ 10 ميكرولتر من محلول مضاد للبهتان (9 أجزاء من الجلسرين ، جزء واحد من محلول ملحي مخزّن بالفوسفات 10x 10x ، 0.1 جزء 20٪ (وزن / حجم). ) ن-بروبيل جالات (سيجما P3130) في ثنائي ميثيل سلفوكسيد). تم السماح للديدان الخيطية بالاستقرار لبضع دقائق.

تم نقل الديدان الخيطية إلى وسط ورقة سيليكون 4 × 4 مربعة (مقطوعة من 12 × 12 ″ ، 0.005 ″ NRV G / G 40D غشاء السيليكون ، SMI) في 20 قطرة منفصلة. ثم تمت تغطية النيماتودا بورقة سيليكون ثانية وأزيلت فقاعات الهواء المحتبسة. تم وضع الديدان الخيطية "المحصورة" على جهاز شد (Zuela وآخرون.، 2016) ومثبتة فوق مجهر مقلوب (نيكون Eclipse Ti-U مجهر مقلوب ، مزود بخطة نيكون S فلور ELWS 40X / 0.60 لتجارب PD4810 وخطة Apo VC 20X / 0.75 لتجارب YG751). تم إجراء التمدد المتساوي المحور داخل المستوى المترافق من المجهر وتسجيل الفاصل الزمني (كاميرا Andor Zyla 4.2 sCMOS التي يتم التحكم فيها باستخدام برنامج NIS Elements 4.5.00) تم إجراؤه في تباين طور المجال الساطع وفي قنوات التألق (ضوء Nikon Intensilight C-HGFI المصدر ومجموعة عوامل التصفية Chroma ET-EGFP [FITC / Cy2]).

معالجة الصور والتحليلات الميكانيكية والإحصائية

تم تجزئة الديدان الخيطية الكاملة (قناة المجال الساطعة) والنواة (قناة مضان EGFP) باستخدام ImageJ. كما هو موضح في النص الرئيسي ، تم حساب المساحة المسقطة وطول الكنتور والمسافات باستخدام أدوات ImageJ. تم إجراء تحليلات اللزوجة المرنة وتركيب المنحنى كما هو موضح بالتفصيل في النص الرئيسي باستخدام Matlab-2018a (Mathworks).

اضطرابات عقاقير الهيكل الخلوي

تم تخفيف Latrunculin-A (Lat-A Sigma L5163) حديثًا في وسط M9 عند 5 مم. تمت إضافة خمس قطرات (إجمالي 150 ميكرولتر) إلى حديقة البكتيريا OP50 لألواح NGM للوصول إلى التغطية الكاملة وتركها حتى تجف. تم وضع الديدان الخيطية المتزامنة L1 فوق الصفائح المغمورة بالدواء عند 20 درجة مئوية لمدة 24 ساعة حتى الوصول إلى المرحلة التنموية المناسبة (أواخر L4).

تجارب RNAi

تم إجراء ضربة قاضية لـ RNAi للجينات المستهدفة عن طريق تغذية البكتيريا كما هو موضح سابقًا (Timmons وآخرون., 2001). الإشريكية القولونية تم الحصول على الحيوانات المستنسخة من مكتبات Vidal و Ahringer RNAi (Kamath and Ahringer ، 2003 Kim وآخرون.، 2005). تم استخدام استنساخ L4440 كعنصر تحكم ناقل فارغ. Lmn-1 و un-84 تم إجراء ضربة قاضية باستخدام متجهي DY3.2 و F54B11.3 ، على التوالي. على وجه التحديد ، تم نقل نيماتودا المزامنة L1 إلى أطباق التغذية عند 20 درجة مئوية وأجريت التجارب في أواخر المرحلة L4 كما هو موضح أعلاه.

شيخوخة تجارب الإطالة

تم وضع L1 PD4810 المتزامن على ألواح NGM عند 20 درجة مئوية لمدة 24 ساعة ، حتى الوصول إلى المرحلة L4 المتأخرة. تم استخراج النيماتودا المتأخرة L4 (D0) عن طريق الانتقاء للتجارب اللاحقة. تم تحضين النيماتودا المتبقية بدرجة أكبر عند 20 درجة مئوية لمدة 12 ساعة إضافية حتى الوصول إلى مرحلة البلوغ. تم نقل الديدان الخيطية البالغة عن طريق الانتقاء في لوحات NGM الجديدة واحتضانها عند 20 درجة مئوية. تم استخراج الديدان الخيطية البالغة من العمر يومين (D2) عن طريق التقاط 36 ساعة بعد النقل للتجارب اللاحقة. تم نقل النيماتودا المتبقية عن طريق الانتقاء إلى لوحات NGM الجديدة واحتضانها لمدة 48 ساعة إضافية عند 20 درجة مئوية. ثم تم استخراج الديدان الخيطية البالغة من العمر أربعة أيام (D4) عن طريق الانتقاء للتجارب اللاحقة. تم نقل الديدان الخيطية المستخرجة إلى قطرات M9 ووضعها على لوحة NGM غير المصنفة لمدة 10 دقائق لإزالة البكتيريا OP50 المتبقية. تم بعد ذلك نقل الديدان الخيطية إلى قطرة واحدة سعة 1 ميكرولتر تحتوي على 3: 1 M9: خليط مضاد للبهتان ووضعت في وسط لوح سيليكون 4 × 4 مربع. تم إجراء تمدد الديدان الخيطية عن طريق وضع غشاء ثانٍ في الأعلى وتثبيته على جهاز التمدد كما هو موضح أعلاه. تتكون كل فئة عمرية من 20 نيماتودا.

النشاف الغربي

للقضاء على مساهمة Ce-lamin الجنيني في معايرة مستويات Ce-lamin للبالغين عبر الفئات العمرية ، استخدمنا سلالة نيماتودا CF512 معقمة حساسة لدرجة الحرارة [(b26) II fem-1 (hc17) IV]. تمت مزامنة أجنة CF512 المبيضة كما هو موضح أعلاه. تم نقل الديدان الخيطية L1 إلى OP50 التي تحتوي على لوحات NGM وحضنت عند 25 درجة مئوية لمدة 24 ساعة. تم جمع 150 نيماتودا أواخر L4 (D0) من أجل النشاف الغربي وتم نقل الديدان الخيطية المتبقية إلى لوحات NGM الجديدة وحضنت عند 25 درجة مئوية (24 ساعة) تليها 20 درجة مئوية (24 ساعة). تم جمع 150 نيماتودا عمرها 2 د (D2) من أجل النشاف الغربي. تم نقل النيماتودا المتبقية إلى لوحات NGM الجديدة وحضنت عند 20 درجة مئوية (48 ساعة). تم جمع 150 نيماتودا عمرها أربعة أيام (D4) من أجل النشاف الغربي.

تم إجراء النشاف الغربي كما هو موضح سابقًا (Towbin وآخرون.، 1979 بنك وآخرون.، 2011). باختصار ، تم غسل عينات الديدان الخيطية ثلاث مرات في المخزن المؤقت M9 وغمرها 100 ميكرولتر M9. تم تحلل الديدان الخيطية عن طريق إضافة خليط 900 ميكرولتر من محلول تحلل RIPA (10 ملي مولار Tris-Cl ، درجة الحموضة 8.0 ، 1 ملي مولار EDTA ، 0.5 ملي مولار EGTA ، 1 ٪ تريتون X-100 ، 0.1 ٪ ديوكسيكولات الصوديوم ، 0.1 ٪ SDS ، 140 ملم كلوريد الصوديوم) ، ومثبط البروتياز X25 (كوكتيل مثبط البروتياز cOmplete بواسطة Sigma Aldrich) ، و 0.1 M phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF Sigma P7626) بنسب حجم 95: 4: 1. تم طرد محلول النيماتودا عند 2000 دورة في الدقيقة لمدة دقيقتين. تمت إزالة المادة الطافية وتم إذابة الحبيبات في 200 ميكرولتر من محلول تحلل RIPA-PI-PMSF. خضعت العينات لأربع دورات ذوبان تجميد في النيتروجين السائل والصوتنة (Sonics Vibra Cell sonicator مع نموذج CV33 microtip بتضخيم 34 ٪ فترات 4 × 10 s صوتنة). خضعت العينات لدورتين من ذوبان التجميد وطردها عند 7500 دورة في الدقيقة لمدة 5 دقائق عند 4 درجات مئوية. تم جمع المادة الطافية ونقلها إلى أنبوب إيبندورف الجديد للاستخدام.

تمت معايرة مستويات البروتين الكلية باستخدام مقايسة حمض البيسينشونينيك (BCA) (مجموعة فحص البروتين ThermoFisher Pierce BCA ، تم قياس OD باستخدام قارئ BioTek synergy 2 متعدد الوسائط). تم تشغيل العينات على جل بولي أكريلاميد SDS بنسبة 9 ٪ ، وتم نقله إلى غشاء النيتروسليلوز وتم تنظيفه باستخدام الجسم المضاد المضاد لـ Ce-lamin (Keyhole limpet hemocyanin (KLH) - ببتيد C مترافق للطرف C من مصل Ce-lamin VEFSESSDPSDPADRC 3932 ، ينزف 6 ، التخفيف من 1: 1000). تم الحصول على صور اللمعان الكيميائي (Vilber Fusion FX). تم قياس مستويات Ce-lamin عن طريق قياس شدة النطاق الإجمالية التي تم تطبيعها إلى مستويات البروتين الكلية.


البيانات الموسعة الشكل 1 عينة ومساهمة المرض لأنواع الخلايا التي تم التقاطها بواسطة snRNA-seq.

أ، صور تمثيلية مختارة من التعليق النووي (التحكم ، ن = 9) بعد التنبيذ الفائق وقبل الاستيلاء على 10x Genomics مما يؤكد وجود DAPI المضاد النووي مع وجود نوى DAPI + أصغر وأكبر. لاحظ أن النوى الأكبر ملطخة بالاشتراك مع الأجسام المضادة المضادة لـ NeuN التي تؤكد الأصل العصبي (رؤوس الأسهم البيضاء). بملون رمخططات -SNE تعرض عدد الجينات (يسار) و UMIs (يمين) لكل نواة تم التقاطها من عينات التحكم وعينات MS. جملون رمؤامرة -SNE تصور النوى من مراحل الآفة المختلفة بناءً على مراحل الآفة المرضية الكلاسيكية. السيطرة الحادة ، الحادة المزمنة النشيطة المزمنة ، السيطرة الخاملة المزمنة. دملون رمخططات -SNE تصور نوى من عينات ذات مستويات مختلفة من إزالة الميالين القشرية العليا والطبقة العميقة وكذلك إزالة الميالين تحت القشرية. ه، وكيل رمخططات -SNE مع جينات محددة من نوع الخلية للخلايا السلفية OL والخلايا اللحمية بما في ذلك الخلايا البطانية والخلايا البطانية والكريات البيض. ل رمخططات -SNE ، البيانات موضحة من 9 تحكم و 12 عينة MS وما مجموعه 48919 نواة.

البيانات الموسعة الشكل. 2 التغيرات الجزيئية في الأنواع الفرعية للعصبونات القشرية في آفات التصلب المتعدد.

أ, نوراد و PPIA أنماط التعبير في الخلايا العصبية القشرية وأنواع فرعية مختارة من الخلايا الدبقية. لاحظ التعبير الأساسي عن نوراد و PPIA في الأنواع الفرعية العصبية مقابل الدبقية والتنظيم التفضيلي لكليهما نوراد و PPIA في ENs الطبقة القشرية العليا (L2 – L3 EN (EN-L2-3) و L4 EN (EN-L4)) في نسيج آفة MS مقابل الخلايا العصبية المثبطة والمثيرة للطبقة القشرية العميقة (L5 – L6 EN (EN- L5-6) و IN-SST). للجميع ر- مخططات SNE والكمان ، تم عرض البيانات من 9 عينات تحكم و 12 عينة MS. ل رمؤامرات -SNE ، يتم عرض بيانات من 48919 نواة. بالنسبة لمخططات الكمان L2 – L3 EN و L4 EN و L5 – L6 EN ، يتم عرض البيانات من 6120 و 3125 و 3058 نواة. تمثل المخططات الصندوقية داخل قطع الكمان الانحراف المتوسط ​​والمعياري للتعبير الجيني. ب، تصور مصطلحات GO المخصب في خلايا L2 – L3 EN و L4 EN و L5 – L6 EN بناءً على تحليل DGE (الانحدار الخطي المختلط للنموذج). تم استخدام الاختبار ذي الحدين مع تصحيح FDR لحساب تصحيح FDR ص القيم باستخدام الجينات المعبر عنها تفاضليًا في نوى L2 – L3 EN و L4 EN و L5 – L6 EN (ن = 428 و 364 و 327 على التوالي).

البيانات الموسعة الشكل 3 تحليل النوع الفرعي للخلايا الليمفاوية والخلايا العصبية القشرية في آفات مرض التصلب العصبي المتعدد.

أ, رالمؤامرات -SNE للتعبير المحدد من النوع الفرعي للخلايا العصبية RORB, THY1, NRGN, طائرة أسرع من الصوت, SV2C و PVALB (اليسار). آخر (التحكم ، ن = 5) إظهار تعبير خاص بطبقة من الخلايا العصبية RORB في الطبقة المتوسطة القشرية 4 والتعبير الواسع النطاق لعلامة الخلايا العصبية الهرمية THY1 مع الإثراء في الطبقة 5 لاحظ ذلك طائرة أسرع من الصوت-تعبير عن INs بشكل تفضيلي تعيين الطبقات القشرية العميقة. دراسات التعبير المشترك (التحكم ، ن = 5) مع SYT1 تأكيد التعبير العصبي عن RORB, THY1 و طائرة أسرع من الصوت (رؤوس سهام سوداء). ب، خريطة الحرارة مع التجميع الهرمي للنصوص المرتبطة بالخلايا الليمفاوية مما يسمح بالتجميع الفرعي للخلايا الليمفاوية في الخلايا التائية والخلايا البائية وخلايا البلازما بناءً على التعبير الجيني للعلامة (أعلى اليسار). رمخططات -SNE للخلية B النموذجية (خلية البلازما) وجينات علامة الخلايا التائية المخصبة في مجموعات الخلايا الليمفاوية (أعلى اليمين). الكيمياء المناعية لبروتين محول الخلايا التائية SKAP1 (رؤوس الأسهم السوداء تحدد خلايا SKAP1 + T) جنبًا إلى جنب مع النسخ المكانية للخلايا B المرتبطة IGHG1 ترميز الغلوبولين المناعي G1 (IgG1) (رؤوس الأسهم الأرجواني أسفل اليسار) لاحظ زيادة التعبير عن الجين المرتبط بخلايا البلازما MZB1 (أعلى اليسار) وإثراء تفضيلي لـ MZB1 + و IGHG1- التعبير عن خلايا البلازما (رؤوس الأسهم البيضاء ، أسفل اليمين) في الأنسجة السحائية الملتهبة مقابل تسلل الخلايا التائية والبائية المختلطة في الأصفاد المحيطة بالأوعية من الآفات تحت القشرية (أسفل). أحد التحذيرات لهذه النتائج هو العدد الصغير نسبيًا لعينات أنسجة مرض التصلب العصبي المتعدد ، مما حد من قدرتنا على تجميع مجموعات الخلايا التائية. ل رمؤامرات -SNE (أ, ب) والتكتل الهرمي (ب) ، يتم عرض البيانات من 9 عينات تحكم و 12 عينة MS. ل رمخططات -SNE ، البيانات المعروضة لجميع 48،919 نواة للتجميع الهرمي ، يتم عرض البيانات من 53 نواة في مجموعة الخلايا B. للتهجين في الموقع وتجارب الكيمياء الهيستولوجية المناعية في ب، الصور التمثيلية المعروضة من أقسام الأنسجة الفردية (التحكم ، ن = 4 مللي ثانية ، ن = 7).

البيانات الموسعة الشكل 4 التحليل العنقودي للخلايا النجمية والخلايا قليلة التغصن والنسخ المكانية في آفات التصلب المتعدد.

أ، أنماط التعبير المكاني التفاضلي لـ GFAP النجمي في إزالة الميالين تحت القشرية مقابل القشرية بواسطة الكيمياء الهيستولوجية المناعية (يسار) رمؤامرات -SNE تصور الجينات الخاصة بالخلايا النجمية المقابلة لجميع (RFX4) ، بروتوبلازمية (SLC1A2, GPC5) وخلايا نجمية ليفية أو تفاعلية (GFAP, CD44). التحديد الكمي لـ RFX4 + يتم التحقق من صحة إشارات التهجين في الموقع لكل نواة في GM و WM لعينات التحكم RFX4 كعلامة نجمية متعارف عليها (التحكم ، ن = 5) القياس الكمي لـ GPC5 + و CD44 + في الموقع إشارات التهجين لكل RFX4 + الخلايا النجمية تتحقق من صحة GPC5 مثل جنرال موتورز بروتوبلازمي و CD44 كعلامة WM ليفية. ذات الذيلان مان ويتني يو- تم إجراء الاختبارات. البيانات تعني ± sem ب، Upregulation of astroglial كريب, MT3 (رؤوس الأسهم السوداء) ونسخة مستقبلات endothelin من النوع B EDNRB (رأس السهم الأبيض) في الخلايا النجمية التفاعلية في الآفات تحت القشرية. ج, رمخططات -SNE تُظهر تعبيرًا خاصًا بـ OL لجينات ترميز المايلين MBP, CNP وعامل النسخ ST18 ملاحظة شارك في التعبير عن ST18 مع PLP1 يتحكم في WM عن طريق التهجين في الموقع. د، تصور مصطلحات GO المخصب في myelinate OLs بناءً على تحليل DGE. تم استخدام الاختبار ذي الحدين مع تصحيح FDR لحساب تصحيح FDR ص القيم باستخدام 151 جينًا معبرًا عنها تفاضليًا في OLs. ه، دراسات النسخ المكاني للتعبير المشترك التي تؤكد تنظيم بروتين الصدمة الحرارية 90 نسخة HSP90AA1 في كلا السلف (بدجفرا-التعبير) والميالين (PLP1-التعبير) OLs في جنوط الآفة (PPWM ، رؤوس سهام سوداء). تشير علامة النجمة السوداء إلى وعاء دموي. ل ر- مخططات SNE والكمان ، البيانات موضحة من 9 عينات تحكم و 12 عينة MS. بالنسبة لمؤامرات الكمان النجمي ، يتم عرض 1571 تحكم و 3810 نواة MS. تمثل المخططات الصندوقية داخل قطع الكمان الانحراف المتوسط ​​والمعياري للتعبير الجيني. بالنسبة إلى تجارب التهجين والكيمياء المناعية في الموقع ، يتم عرض صور تمثيلية من ثلاثة عناصر تحكم وأربعة أقسام أنسجة فردية لمرض التصلب العصبي المتعدد.

البيانات الموسعة الشكل 5 التحليل العنقودي للأنواع الفرعية المفعلة والمبللة للخلايا الدبقية الصغيرة.

يحدد تحليل الكتلة الهرمي عدة أنواع فرعية من الخلايا الدبقية الصغيرة المتجانسة والمنشطة الخاصة بمرض التصلب العصبي المتعدد وفقًا لمراحل الآفة الالتهابية التي تسمح بالتدريج النسخي للأنواع الفرعية للخلايا الدبقية الصغيرة. يتم تمييز المجموعات ذات الجينات المخصبة وشرحها a-f (انظر الجدول التكميلي 7 للحصول على قائمة الجينات). لاحظ أن خلايا البلعمة يتم تحديدها من خلال وجود الجينات المشفرة المرتبطة بالميلين و OL (الكتلة f في الجزء السفلي من خريطة الحرارة).

تمديد البيانات الشكل. 6 PCR للجرذان ميغابايت من تحضير المايلين.

أ، وصمة الممثل Coomassie لصبغة تجانس الدماغ (Hom.) والميالين المنقى (P.M.) من دماغ الفئران البالغة (يسار). البقع الغربية لبروتين المايلين الأساسي (Mbp) ، موج ، سينابتوفيسين (Syp) والوزن الجزيئي الثقيل للخيوط العصبية (NF-H) (في الوسط). تفاعل البوليميراز المتسلسل لبروتين المايلين الأساسي (ميغابايت) وسينابتوفيسين (Syp) النصوص في جزيئات المايلين المنقى والمتجانسة في الدماغ (يمين). ب، قياس كثافة المايلين والمتجانسات المحضرة من ن = 4 أنصاف كروية فئران مستقلة لـ Coomassie (البروتين الكلي) ، وبروتينات اللطخة الغربية و PCRs الموضحة في أ من كسور المايلين المنقى التي تم تطبيعها مع متجانساتها. البيانات هي متوسط ​​± sem من التكرارات البيولوجية الأربعة. تم الحصول على نتائج مماثلة مع جزيئات المايلين المنقى والمتجانسة في المخ غير المستخدمة في هذه الدراسة. ص تم حساب القيم من طرفي الطلاب ر-اختبار مع تصحيح ويلش. ص & lt0.05 يعتبر هامًا.


تم دعم هذا العمل من قبل مختبر Shenzhen Key لتنظيم الجينات وبيولوجيا الأنظمة ، ومعهد Shenzhen-Hong Kong لعلوم الدماغ - معاهد البحوث الأساسية في Shenzhen (رقم المنحة 2021SHIBS0002) ، وبرنامج Shenzhen للعلوم والتكنولوجيا (رقم المنحة KQTD20180411143432337 و JCYJ20190809154407564) ، و المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (المنحة رقم 31970601 و 31701237 و 31900431). يعترف المؤلفون بمركز العلوم والهندسة الحاسوبية في SUSTech لدعمه في الموارد الحسابية ويقرون بمرافق البحث الأساسية SUSTech للدعم الفني.

طور WC و LF مفهوم المشروع. تم تصميم وتنفيذ تجارب LF و ZS و QZ و HC و YL و JZ. أجرى GL تحليل المعلومات الحيوية. ساعد WL و WW في إجراء التجارب. قام WC و LF و GL و YH بمراجعة ومناقشة النتائج. كتب WC و LF و GL المخطوطة.


يؤدي تعطيل فيروس كورونا الخنازير قبل عزل الحمض النووي بدرجة حرارة أعلى من 56 درجة مئوية إلى إتلاف سلامة الجينوم بشكل خطير

2019-Novel Coronavirus (2019-nCoV) هو العامل الممرض لمرض فيروس كورونا 2019. يعد اكتشاف الحمض النووي لـ 2019-nCoV أحد المؤشرات الرئيسية للتشخيص السريري. ومع ذلك ، فإن المعدل الإيجابي هو فقط 30-50٪. حاليًا ، تُستخدم تقنية RT-PCR الكمية الفلورية بشكل أساسي للكشف عن 2019-nCoV. وفقًا لـ "الإرشادات الفنية للمختبر للكشف عن 2019-nCoV (الإصدار الرابع)" الصادرة عن لجنة الصحة الوطنية الصينية و "توافق الخبراء حول اكتشاف الحمض النووي لـ 2019-nCoV" الصادر عن الجمعية الصينية للطب المخبري ، يجب وضع العينات في درجة حرارة أقل من 56 درجة مئوية أو أعلى لتعطيل الفيروسات من أجل منع المفتشين من الإصابة بالفيروس قبل عزل الأحماض النووية كقالب qRT-PCR. في هذه الدراسة ، أوضحنا أن علاج تعطيل الفيروس يعطل سلامة الجينوم بشكل خطير عند استخدام فيروس الإسهال الوبائي الخنازير (لقاح) ، وهو نوع من فيروس كورونا ، كنموذج. أظهرت نتائجنا أن 50.11٪ فقط من القوالب الفيروسية التي يمكن اكتشافها بقيت بعد تعطيل 56 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة ، ولم يتبق سوى 3.36٪ بعد تعطيل 92 درجة مئوية لمدة 5 دقائق عندما تم حفظ العينات بواسطة محلول هانك ، وهو أحد الحلول. محاليل ملح متساوية التوتر مقترحة حاليا. ومع ذلك ، يمكن عدم تغيير قوالب الأحماض النووية الفيروسية القابلة للكشف بعد تحضين العينات عند 56 درجة مئوية أو أعلى إذا تم حفظ العينات بمحلول أمثل لحماية الحمض النووي الريبي من التعطل. لذلك نوصي بشدة بإجراء تحقيق منهجي حول تأثير تعطيل درجة الحرارة المرتفعة على سلامة جينوم 2019-nCoV وتطوير حل للحفاظ على العينات لحماية القوالب القابلة للاكتشاف للأحماض النووية 2019-nCoV من أضرار تعطيل درجات الحرارة المرتفعة.


تكوين نواة واحدة في نهاية الانقسام

الهدف من إعادة تجميع NE هو بناء نواة واحدة بالحجم والشكل المناسبين. تمت مناقشة العوامل التي تؤثر على الشكل والحجم النوويين أعلاه ، ولكن ما الذي يحدد تكوين NE واحد حول كتلة الكروماتين بأكملها؟ في الواقع ، تمر بعض الكائنات الحية بمراحل من التطور تتميز بالتشكيل الأولي للعديد من النوى الأصغر. على سبيل المثال ، خلال الانقسامات الجنينية المبكرة من Xenopus، قنافذ البحر ومتعددة الأشواك ، تتشكل NEs منفصلة حول الكروموسومات الفردية ، مكونة هياكل تسمى karyomeres (Montag et al. ، 1988). كل karyomere قادر على تكرار الحمض النووي وله NE كامل مع صفيحة نووية و NPCs وظيفية (Lemaitre et al. ، 1998). بمجرد الوصول إلى مرحلة الأريمة ، تندمج karyomeres في نواة واحدة. لماذا لا يزال تشكل karyomeres لغزًا ربما يسهل الدخول السريع إلى المرحلة S خلال دورات الخلية القصيرة للغاية للتطور الجنيني المبكر (Lemaitre et al. ، 1998 Lenart and Ellenberg ، 2003). ومما يثير الإعجاب أيضًا السؤال حول ما الذي يفرض تقسيمًا منفصلاً للكروموسومات في الجنين المبكر. هل هناك آلية تمسك الكروموسومات بعيدًا عن بعضها البعض لمنع التقاطها داخل مظروف واحد؟ قد تشمل العوامل ذات الصلة البروتينات التي تشارك في انضغاط الكروموسوم ، وطول المغزل الانقسامي في هذه الخلايا الكبيرة للغاية ، والدهون الغزيرة وبروتينات الغشاء التي يتم تصنيعها أثناء التطور الجنيني المبكر (Lemaitre et al. ، 1998). من المغري التكهن بأن التغييرات في بنية غشاء ER (أي نسبة الأنابيب إلى الصفائح) أثناء التطوير يمكن أن تساهم أيضًا ، كما هو موضح أدناه.

يتم أيضًا ملاحظة نوى متعددة داخل الخلايا المفردة في حالات المرض وعادة ما تحدث كنواة صغيرة في الخلايا السرطانية. تنتج النوى الدقيقة إما من كسر الكروموسوم أو الانقسام غير الكامل ، عندما ينفصل جزء من الكروموسوم أو الكروموسوم بأكمله عن الجزء الأكبر من الحمض النووي (الشكل 5) (Ford et al.، 1988 Norppa and Falck، 2003). عند إعادة التجميع NE ، يتم استبعاد الحمض النووي المتأخر من النواة ويصبح مغلفًا في NE الخاص به ، مكتملًا بصفيحة نووية و NPCs (Walker et al. ، 1996). تتراكم النوى الصغيرة تلقائيًا في الخلايا الليمفاوية بطريقة تعتمد على العمر ، ولكن يمكن أيضًا أن تحدث بسبب العوامل البيئية ، أو التعرض للمواد الكيميائية السامة للجينات (Norppa and Falck ، 2003) أو استنفاد العوامل المطلوبة لفصل الكروموسوم والتعارض مع لوحة الطور (مثل Goshima وآخرون ، 2003 Salina et al. ، 2003). Thus, the physical distance between chromosomes in telophase is clearly important for the encapsulation of all of the chromatin into a single NE.

Recent studies provide insight into how chromosomes might achieve the tight packing that ensures formation of a single nucleus. The highest degree of chromosome axial compaction occurs in late anaphase and requires dynamic microtubules and Aurora kinase. Interfering with this compaction by inhibiting either of these factors causes nuclear morphology defects, including the formation of multi-lobed nuclei (Mora-Bermudez et al., 2007). Interestingly, this defect in compaction did not result in the formation of multiple nuclei, suggesting that other factors are involved in either maintaining chromosome proximity or otherwise limiting the formation of multiple nuclei. More recently, the chromokinesin Kid was reported to be required for maximum compaction of anaphase chromosomes. When Kid was depleted from HeLa cells, chromosome compaction was altered, leading to the formation multi-lobed, wrinkled nuclei. The phenotype was even more severe in Kid –/– mouse zygotes, including the formation of multiple micronuclei (Ohsugi et al., 2008). Whereas Kid affects chromosome compaction in each cell division, it is required to prevent the formation of micronuclei only in oocyte meiosis and in the first few mitotic divisions. This is curious, and might suggest that extreme chromosome compaction is uniquely required to prevent the formation of multiple nuclei during the first few cell cycles. This further suggests that there are other, yet unidentified, factors involved in ensuring that only a single nucleus is formed at the end of mitosis.

The formation of micronuclei. (A) When all chromosomes (black) congress properly to the metaphase plate via the mitotic spindle (purple), a single NE (blue) is able to form around all of the DNA in telophase (top), resulting in a single nucleus in the ensuing interphase. However, when some DNA remains separate from the metaphase plate, such as lagging chromosomes that are not associated with the spindle, then that DNA fails to become encapsulated into the same NE and a micronucleus forms. (B) Micronucleus formed adjacent to the nucleus of a human buccal cell. DNA is shown in dark blue, and alpha-satellite DNA, which marks centromeres, the chromosomal sites of attachment to spindle microtubules, is shown in light blue. Note that the micronucleus does not contain alpha-satellite sequences, suggesting that the micronucleus was formed because of a failure in attaching to the spindle. Reprinted from Norppa and Falck (Norppa and Falck, 2003) with permission from Oxford University Press.

The formation of micronuclei. (A) When all chromosomes (black) congress properly to the metaphase plate via the mitotic spindle (purple), a single NE (blue) is able to form around all of the DNA in telophase (top), resulting in a single nucleus in the ensuing interphase. However, when some DNA remains separate from the metaphase plate, such as lagging chromosomes that are not associated with the spindle, then that DNA fails to become encapsulated into the same NE and a micronucleus forms. (B) Micronucleus formed adjacent to the nucleus of a human buccal cell. DNA is shown in dark blue, and alpha-satellite DNA, which marks centromeres, the chromosomal sites of attachment to spindle microtubules, is shown in light blue. Note that the micronucleus does not contain alpha-satellite sequences, suggesting that the micronucleus was formed because of a failure in attaching to the spindle. Reprinted from Norppa and Falck (Norppa and Falck, 2003) with permission from Oxford University Press.

The formation of multiple nuclei is also seen in C. ايليجانس after depletion of the nucleoporin gp210, cyclin B, the GTPase Rab-5 or reticulon proteins (Audhya et al., 2007 Galy et al., 2008 Sonnichsen et al., 2005). Interestingly, a subset of these conditions also disrupts ER structure. Multiple nuclei are also formed after depletion of LPIN-1, the C. ايليجانس homolog of lipin, an enzyme that is involved in fat metabolism and lipid synthesis (Golden et al., 2009). Similarly to the effect of Rab-5 or reticulon depletion, downregulation of LPIN-1 expression disrupts ER structure (Golden et al., 2009 Gorjanacz and Mattaj, 2009). Thus, although the distance between chromosomes clearly constitutes an important consideration in the formation of a single nucleus during telophase, the amount of membrane available, and its potential to adopt proper sheet and tubule structures, might also have an important role.

The limited flat membrane hypothesis

The above observations regarding NE assembly led us to propose the `limited flat membrane hypothesis' (Fig. 6). According to this hypothesis, the limiting factor for the surface area of the NE is the amount of ER membrane that can be converted into membrane sheets, and it is this requirement that contributes to the formation of a single nucleus at the end of open mitosis, or the formation of a round nucleus after closed mitosis. This hypothesis is based on the following suppositions: first, that there is a constant ratio between nuclear size and cell size second, that the membrane used for NE formation originates in the ER and third, that only a fraction of the ER membrane – that which is not captured in specialized structures such as tubules – is available for NE formation. There is good evidence in support of the first two suppositions, whereas the third is more speculative and is based on the observed effects of altered reticulon levels and altered lipid synthesis on NE formation (described above).

In the case of closed mitosis, altered lipid synthesis due to the inactivation of the lipin pathway results in extensive ER membrane sheets and the inability to form a spherical nucleus after nuclear division (Campbell et al., 2006 Siniossoglou et al., 1998 Tange et al., 2002). Because lipid synthesis is decreased as cells exit mitosis (Santos-Rosa et al., 2005), we propose that, in closed mitosis, limited lipid synthesis, and specifically limiting amounts of membrane in the form of sheets (i.e. `flat' membrane), drives the nuclear shape change from elongated to round. When the amount of flat membrane is not limiting, such as when lipin is inactive, this transition does not occur (Fig. 6). To see how this hypothesis applies to open mitosis, let us assume that, at the time of NE reassembly, a membrane can form around all of the chromosomes, leading to the formation of a single nucleus, or it can form around a subset of chromosomes, leading to the generation of multiple nuclei that together can expand to the same volume as a single nucleus. Importantly, in the latter case, the combined surface area of the multiple nuclei would be greater than the surface area of a single nucleus with the same volume. If the amount of flat membrane is limited and much of the ER is captured in the form of tubules, the NE assembly reaction will be pushed towards the formation of a single nucleus. If this were the case, it would explain the observation that multiple nuclei are formed under a variety of conditions in which more flat membrane is available. Additionally, it is tempting to speculate that in cancer cells the ratio of ER sheets to tubules is altered, or that the rules that link nuclear volume to cell size are relaxed, thereby facilitating the formation of multiple nuclei. Further research into the relationship between ER structure, lipid synthesis and NE dynamics will be useful for testing the validity of this hypothesis.

The limited flat membrane hypothesis. During closed mitosis (A), excess membrane in the form of sheets results in a failure to reform a spherical nucleus, suggesting that limited membrane availability drives nuclear shape change at the end of mitosis. During open mitosis (B), excess flat membrane might facilitate the formation of multiple nuclei that collectively have the same volume as a single nucleus that would form under conditions of limited flat membrane availability. The NE is shown in green and the DNA in red. See text for more details.

The limited flat membrane hypothesis. During closed mitosis (A), excess membrane in the form of sheets results in a failure to reform a spherical nucleus, suggesting that limited membrane availability drives nuclear shape change at the end of mitosis. During open mitosis (B), excess flat membrane might facilitate the formation of multiple nuclei that collectively have the same volume as a single nucleus that would form under conditions of limited flat membrane availability. The NE is shown in green and the DNA in red. See text for more details.


شاهد الفيديو: استشاري جراحة عامة يوجه تحذير خطير لمرضي المرارة ويكشف العلاج (ديسمبر 2022).