Informations

12.8 : Références - Biologie


Amberg DC, Burke DJ & Strathern JN (2005) Méthodes en génétique des levures. Presse de laboratoire Cold Spring Harbor, Cold Spring Harbor.

Gietz RD & Schiestl RH (2007) Transformation de levure à haute efficacité à l'aide de la méthode ADN/PEG porteur LiAc/SS. Protoc Nat 2: 31-34.

Johnston, M (1987) Un mécanisme de régulation fongique modèle : le GAL1 gènes de Saccharomyces cerevisiae. Microbiol Rev 51: 458-476.

Winzeler, EA, cordonnier, DD, Astromoff, A et al. (1999) Caractérisation fonctionnelle duSaccharomyces cerevisiae génome par délétion de gène et analyse parallèle. Science 285: 901-906.


Biologie (chanson)

"La biologie" est une chanson interprétée par le groupe pop féminin anglo-irlandais Girls Aloud, extraite de leur troisième album studio Chimie (2005). La chanson a été écrite par Miranda Cooper, Brian Higgins et l'équipe de production de Higgins Xenomania, et produite par Higgins et Xenomania. Composé de sections distinctes, il évite la forme couplet-refrain présente dans la plupart des musiques pop contemporaines. "Biology" est sorti en single en novembre 2005, avant la sortie de l'album. Après la déception de "Long Hot Summer", "Biology" a ramené Girls Aloud dans le top cinq du UK Singles Chart et est devenu leur dixième top dix.

Le clip, composé uniquement de plans de groupe, montre Girls Aloud se déplaçant de manière transparente à travers diverses séquences tout en exécutant une chorégraphie décousue. "Biology" a été promu à travers un certain nombre d'apparitions en direct et a depuis été joué sur toutes les tournées de concerts ultérieures de Girls Aloud. La chanson, qui comprend une variété de styles, a été largement acclamée par les critiques de musique contemporaine. Considéré comme l'une des chansons emblématiques de Girls Aloud, Le gardien a qualifié "Biology" de "meilleur single pop de la dernière décennie".


12.8 : Références - Biologie

Tous les articles publiés par MDPI sont rendus immédiatement disponibles dans le monde entier sous une licence en libre accès. Aucune autorisation particulière n'est requise pour réutiliser tout ou partie de l'article publié par MDPI, y compris les figures et les tableaux. Pour les articles publiés sous licence Creative Common CC BY en accès libre, toute partie de l'article peut être réutilisée sans autorisation à condition que l'article original soit clairement cité.

Les articles de fond représentent la recherche la plus avancée avec un potentiel important pour un impact élevé dans le domaine. Les articles de fond sont soumis sur invitation individuelle ou sur recommandation des éditeurs scientifiques et font l'objet d'un examen par les pairs avant leur publication.

L'article de fond peut être soit un article de recherche original, soit une nouvelle étude de recherche substantielle qui implique souvent plusieurs techniques ou approches, ou un article de synthèse complet avec des mises à jour concises et précises sur les derniers progrès dans le domaine qui passe systématiquement en revue les avancées les plus passionnantes dans le domaine scientifique. Littérature. Ce type d'article donne un aperçu des orientations futures de la recherche ou des applications possibles.

Les articles du Choix de l'éditeur sont basés sur les recommandations des éditeurs scientifiques des revues MDPI du monde entier. Les rédacteurs en chef sélectionnent un petit nombre d'articles récemment publiés dans la revue qui, selon eux, seront particulièrement intéressants pour les auteurs ou importants dans ce domaine. L'objectif est de fournir un aperçu de certains des travaux les plus passionnants publiés dans les différents domaines de recherche de la revue.


Prétraitement des données

Avant d'interpréter les résultats biologiques des données ChIP-chip ou ChIP-seq à l'aide de la plate-forme Cistrome, les chercheurs peuvent télécharger des données brutes à partir de leurs microarrays ou de leurs installations de séquençage, puis prétraiter ces données à l'aide des outils d'appel de pointe Cistrome. Alternativement, les chercheurs peuvent également télécharger des résultats intermédiaires à partir de leurs propres outils d'analyse. Comme illustré à la figure 1, l'étape d'appel du pic génère deux types de fichiers intermédiaires : les fichiers de localisation des pics (au format BED), indiquant les sites de liaison du facteur de transcription ou les sites de modification des histones prédits, et les fichiers de profil de signal (au format WIGGLE) de liaison ou modification des histones à travers le génome.

Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour importer des données dans Cistrome. La fonction 'Upload File' permet d'importer un fichier depuis l'ordinateur de l'utilisateur ou depuis un serveur de fichiers HTTP ou FTP de la même manière que dans Galaxy. Dans la plupart des cas, les installations de séquençage géreront les processus d'appel de base de bas niveau et de mappage de lecture. Les formats de données Cistrome les moins traités que nous autorisons sont les formats SAM/BAM [7] ou BED pour les résultats de mappage de séquençage ChIP-seq, les fichiers CEL pour la puce ChIP utilisant les matrices de tuilage Affymetrix ou les fichiers PAIR des matrices personnalisées NimbleGen. Les chercheurs ont peut-être déjà utilisé d'autres algorithmes pour générer des résultats intermédiaires, tels que des fichiers au format BED pour les régions d'intérêt sur le génome ou des fichiers au format WIGGLE pour les informations sur les signaux. Dans de tels cas, les utilisateurs peuvent également télécharger des fichiers de résultats intermédiaires sur Cistrome et appliquer nos outils en aval tout en étant attentif aux formats acceptables (tableau S1 dans le fichier supplémentaire 1). En outre, nous avons mis en œuvre deux nouveaux types de données pour les ensembles de données de microarrays d'expression à partir des technologies Affymetrix et NimbleGen. Les données de microarray d'expression brute et un fichier texte décrivant les informations sur le phénotype (par exemple, avant et après l'activation du facteur de transcription) doivent être regroupés dans un fichier zip avant d'être téléchargés via l'outil de téléchargement général.

Cistrome contient des outils d'appel de pointe pour les données ChIP-chip et ChIP-seq. Nous avons déployé l'outil MAT [8] pour le promoteur Affymetrix ou les matrices de tuilage et avons pris en charge neuf conceptions de matrices différentes de Caenorhabditis elegans à l'humain. Les fichiers Affymetrix CEL sont requis en entrée. Pour les matrices bicolores NimbleGen, MA2C [9] a été déployé. Parce que les chercheurs ont généralement leurs propres conceptions de matrices bicolores NimbleGen personnalisées, les fichiers de conception de matrices (.ndf) et de position (.pos) et les fichiers de signaux bruts de sonde brute (.pair) doivent tous être téléchargés pour exécuter MA2C sur le site Web de Cistrome. MAT et MA2C sont tous deux capables de gérer des données de contrôle ou des répliques en tant que données d'entrée et peuvent générer un fichier BED pour les emplacements de pic et un fichier WIGGLE pour les signaux de sonde normalisés en tant que sortie. Cistrome fournit l'outil MACS (Model-based Analysis of ChIP-Seq) [10] pour les données ChIP-seq obtenues à partir de divers séquenceurs à lecture courte (par exemple, Genome Analyzer et HiSeq 2000 d'Illumina ou SOLiD d'Applied Biosystems). MACS peut améliorer la précision des sites de liaison prédits en modélisant la longueur des fragments ChIP séquencés et le biais local dû à l'ouverture de la chromatine. MACS peut fonctionner avec ou sans contrôles et permet le format SAM/BAM largement utilisé et six autres formats de résultat de mappage (tableau S1 dans le fichier supplémentaire 1) comme entrée. Les sorties incluent les régions de pic et les sommets de pic (l'emplacement de liaison précis estimé par l'algorithme) au format BED et l'empilement de fragments de puce le long de l'ensemble du génome toutes les 10 pb au format WIGGLE. Lorsque l'option de diagnostic est activée, MACS sous-échantillonne les données pour déterminer le nombre de pics pouvant être récupérés à partir d'un sous-ensemble, estimant ainsi l'état de saturation de la profondeur de séquençage actuelle. Nous avons déployé MACS version 1.4rc2 sur Cistrome, qui prend en charge le séquençage à une ou deux extrémités au format BAM ou SAM.

Avec la croissance rapide des ensembles de données ChIP-chip et ChIP-seq dans les référentiels publics, il est devenu de plus en plus important de pouvoir intégrer les informations des ensembles de données ChIP-chip ou ChIP-seq multiplateformes et inter-laboratoires. Nous avons récemment développé le puissant outil de méta-analyse MM-ChIP (Model-based Meta-analysis of ChIP data) [11] et l'avons déployé dans la catégorie d'applications d'appels de pointe de Cistrome. L'outil MM-ChIP comprend deux fonctions distinctes : MMChIP-chip effectue une méta-analyse de la puce ChIP basée sur les fichiers WIGGLE des outils MA2C et MAT, et MMChIP-seq utilise les alignements NGS au format BED comme entrée pour combiner différentes bibliothèques ChIP-seq du même facteur dans les mêmes conditions. Les emplacements des pics résultants (dans les fichiers BED) et les profils de signal (dans les fichiers WIGGLE) peuvent être visualisés comme une piste personnalisée sur le navigateur de génome UCSC et utilisés comme entrée pour d'autres outils d'analyse en aval qui seront discutés plus tard. En plus de ces appelants de pointe spécifiques pour différentes plates-formes ou objectifs, il existe un appelant de pointe général dans Cistrome qui peut prendre n'importe quel profil de signal de génome entier au format WIGGLE, normaliser les signaux, puis tenter de trouver les régions significatives en les comparant à une valeur nulle. distribution construite à partir de données de base.


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Résumé

Les microbes détiennent la clé de la vie. Ils détiennent les secrets de notre passé (en tant que descendants des premières formes de vie) et les perspectives de notre avenir (alors que nous exploitons leurs gènes pour trouver des solutions à certains des problèmes les plus urgents de la planète, du réchauffement climatique à la résistance aux antibiotiques). Cependant, l'approche fragmentaire qui a défini les efforts pour étudier la diversité génétique microbienne depuis plus de 20 ans et dans plus de 30 000 projets de génome risque de gaspiller cette promesse. Ces efforts ont couvert moins de 20 % de la diversité des espèces archées et bactériennes cultivées, qui ne représentent que 15 % de la diversité globale connue des procaryotes. Ici, nous appelons au financement d'un effort systématique pour produire un catalogue génomique complet de toutes les bactéries et archées cultivées en séquençant, le cas échéant, la souche type de chaque espèce avec un nom validement publié (actuellement ∼11 000). Cet effort fournira un niveau sans précédent de couverture de la diversité génétique de notre planète, permettra la découverte à grande échelle de nouveaux gènes et fonctions, et conduira à une meilleure compréhension de l'évolution et de la fonction microbiennes dans l'environnement.

Citation: Kyrpides NC, Hugenholtz P, Eisen JA, Woyke T, Göker M, Parker CT, et al. (2014) Encyclopédie génomique des bactéries et des archées : séquençage d'une myriade de souches de type. PLoS Biol 12(8) : e1001920. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1001920

Publié : 5 août 2014

Droits d'auteur: © 2014 Kyrpides et al. Il s'agit d'un article en libre accès distribué sous les termes de la Creative Commons Attribution License, qui permet une utilisation, une distribution et une reproduction sans restriction sur n'importe quel support, à condition que l'auteur original et la source soient crédités.

Le financement: Ce travail est soutenu par l'Office of Science du US Department of Energy sous contrat DE-AC02-05CH11231. Les bailleurs de fonds n'ont joué aucun rôle dans la conception de l'étude, la collecte et l'analyse des données, la décision de publier ou la préparation du manuscrit.

Intérêts concurrents : Les auteurs ont déclaré qu'ils n'existaient pas de conflit d'intérêts.

La page communautaire est un forum permettant aux organisations et aux sociétés de souligner leurs efforts pour améliorer la diffusion et la valeur des connaissances scientifiques.


Écouter : Priscilla Chan sur la biologie et la recherche pédiatriques : « Les enfants ne sont pas de petits adultes »

C'était la meilleure partie d'il y a dix ans. Aujourd'hui, les choses sont en train de changer, grâce aux avancées majeures de la biologie unicellulaire, à l'application de technologies et de techniques qui permettent aux chercheurs d'étudier les éléments constitutifs de la vie, les cellules individuelles.

Au cours des dernières années, les chercheurs ont construit des cartes de référence pour chaque type de cellule du corps humain adulte. Les riches données et la résolution produites par les technologies à cellule unique transforment déjà notre compréhension de la biologie humaine. Ils pourraient également révéler les mécanismes cellulaires de la maladie, y compris les maladies rares, en identifiant l'activité des gènes associés à la maladie dans des cellules individuelles, ainsi que l'activité des gènes chez des individus sains. Par exemple, les chercheurs ont utilisé le séquençage d'ARN unicellulaire pour identifier un nouveau type de cellule dans les voies respiratoires humaines qui pourrait aider les scientifiques à développer de nouvelles thérapies améliorées pour la mucoviscidose.

La technologie à cellule unique a également permis aux scientifiques d'identifier rapidement les types de cellules dans le nez qui sont sensibles à l'infection par le SRAS-CoV-2, le virus qui cause Covid-19.

Le problème est que cette révolution de la biologie et de la médecine unicellulaires n'a pas encore atteint pleinement la pédiatrie. L'énergie ou la passion pour la recherche unicellulaire ne manque pas dans cette communauté. Mais un certain nombre de barrières systémiques l'empêchent de décoller.

L'un de ces obstacles est le financement ou, pour être plus précis, le sous-financement. En pourcentage du budget des National Institutes of Health, le soutien à la recherche pédiatrique a régulièrement diminué, passant de 12,8 % en 1998 à seulement 1,7 % en 2015. Même si le soutien des NIH à la recherche pédiatrique a augmenté depuis 2015, il n'est toujours pas suffisant. La rémunération est un autre problème : les pédiatres gagnent moins que la plupart des autres types de médecins, ce qui conduit nombre d'entre eux à travailler plus longtemps en clinique et à renoncer à des projets de recherche qu'ils pourraient autrement entreprendre.

Les défis ne s'arrêtent pas là. Les chercheurs unicellulaires capables d'obtenir un financement ont également besoin d'échantillons de tissus à étudier, non seulement sur des patients malades, mais aussi sur des patients en bonne santé. Mais ces deux types d'échantillons sont rares. Il n'y a pas toujours de raison claire pour les patients et leurs familles de donner des tissus sains, comme des tissus qui ont été retirés lors d'une opération. Et le processus de contribution à n'importe quel échantillon peut être particulièrement lourd. Les familles peuvent être préoccupées par la vie privée ou ressentir de la méfiance en raison de pratiques historiques et discriminatoires en médecine. Ou ils peuvent ignorer que la participation à la recherche est même possible.

Aussi redoutables que soient les obstacles à la recherche, les leaders de la communauté pédiatrique ont prouvé qu'ils pouvaient être surmontés. Prenez le Children's Oncology Group, qui rassemble plus de 10 000 experts dans plus de 200 hôpitaux pour enfants. Depuis sa fondation en 1955, cette communauté a aidé les familles à se sentir en confiance et informées sur la participation à la recherche sur le cancer pédiatrique et la contribution d'échantillons de tissus pour celle-ci. Le groupe a travaillé directement avec les parents pour mettre en œuvre des normes efficaces de confidentialité et de consentement. Et cela a aidé à établir un paradigme où le partage de données entre les groupes de recherche sur le cancer pédiatrique est la règle plutôt que l'exception.

Les résultats parlent d'eux-mêmes. Au fur et à mesure que la recherche sur le cancer de l'enfant a décollé, les taux de survie sont passés de moins de 10 % dans les années 1950 à près de 80 % aujourd'hui. En d'autres termes, des centaines de milliers d'enfants qui seraient autrement morts ont grandi pour mener une vie saine et épanouissante.

La pédiatrie a atteint un point d'inflexion, celui dans lequel la biologie unicellulaire peut aider à déchiffrer les origines de nombreuses maladies infantiles.

Dans cette optique, la Chan Zuckerberg Initiative (CZI), la philanthropie que j'ai cofondée, soutient ce type de collaboration. Il vise à réunir des patients, des familles, des cliniciens et des chercheurs pour faire avancer la recherche sur les cellules uniques et, à terme, créer et partager une carte de référence open source de tous les tissus pédiatriques sains auxquels les scientifiques peuvent accéder et analyser.

Plusieurs principes guident cette approche. Le CZI finance des équipes interdisciplinaires de scientifiques des données, d'experts en biologie unicellulaire et, c'est la clé, de pédiatres qui continuent de voir des patients. L'objectif est de s'assurer que chaque collaboration équilibre la recherche scientifique fondamentale avec des applications pratiques claires et est informée par les besoins des familles qui se sont portées volontaires pour fournir des échantillons.

Ces équipes contribueront à des projets scientifiques ouverts, notamment l'Atlas mondial des cellules humaines, qui vise à cartographier toutes les cellules du corps humain pour aider les scientifiques à comprendre comment fonctionnent les cellules saines et ce qui ne va pas dans la maladie. Il y a, bien sûr, des limites à la quantité de données qui peuvent ou devraient être partagées au sein de la communauté de la recherche pédiatrique. Mais comme l'a démontré le Children's Oncology Group, il est possible de maximiser la collaboration tout en respectant la vie privée des patients - et de faire des progrès extraordinaires en le faisant.

Mes collègues du CZI et moi-même croyons fermement que les données de référence unicellulaires doivent inclure des personnes qui ont historiquement été mal desservies par les initiatives de recherche pédiatrique antérieures et qui souffrent de manière disproportionnée de maladies infantiles, y compris les populations noires, latines, asiatiques et autochtones. Ces enfants doivent faire partie de l'espoir et du progrès devant nous, donc cette recherche doit être menée avec des partenaires de ces communautés.

Bien que les réseaux de recherche en biologie unicellulaire soient encore petits, j'espère qu'ils se développeront à mesure que de plus en plus de patients, de parents, de cliniciens, de chercheurs et d'institutions verront où cette recherche pourrait mener. Imaginez un avenir dans lequel les chercheurs ont cartographié un large éventail de types de cellules pédiatriques et savent comment ils se développent au fil du temps. Avec cette connaissance, un clinicien pourrait séquencer le génome d'un patient et prédire quand, où et comment une maladie est susceptible de se manifester. Comprendre à quoi ressemble l'apparition de la maladie au niveau cellulaire et être capable d'identifier les caractéristiques qui changent avant que la pathologie ne s'installe pourrait même nous aider à prévenir la maladie plutôt que de la gérer après coup - un développement qui profitera aux enfants et aux adultes.

Ces progrès changeraient la vie des patients et des familles. Les opportunités thérapeutiques sont encore plus prometteuses. Armés des bonnes données sur l'expression des gènes et les types de cellules, les scientifiques et les pédiatres pourraient développer des thérapies hautement ciblées pour un certain nombre de troubles. Nous pourrions identifier de nouvelles façons de déployer les stratégies thérapeutiques existantes.

Bien entendu, cet avenir est hors de portée de tout groupe de recherche, réseau ou organisation. Cela nécessitera des investissements soutenus dans un large éventail d'institutions, des réseaux de patients au gouvernement fédéral et aux bailleurs de fonds philanthropiques. Et cela dépendra de la culture d'une compréhension partagée de la valeur de la recherche pédiatrique, et de la recherche unicellulaire en particulier.

Lorsque je considère le travail à venir, je me souviens de "Fiat lux" - Que la lumière soit - la devise de l'UCSF. Il devrait servir de charge à la communauté pédiatrique : Jetons un nouvel éclairage sur les maladies qui restent dans l'obscurité. Et soyons la lumière pour les enfants qui en ont le plus besoin.

Priscilla Chan est pédiatre et co-fondatrice et co-PDG de la Initiative Chan Zuckerberg.

Écoutez Chan parler davantage de la recherche pédiatrique dans un épisode du « First Opinion Podcast ».


INTRODUCTION

Les mitochondries sont des structures dynamiques qui se divisent et fusionnent fréquemment (Bereiter-Hahn et Voth, 1994 Hermann et Shaw, 1998). La division mitochondriale est nécessaire pendant la division cellulaire pour distribuer les mitochondries aux cellules filles. Les cellules quiescentes présentent également une division mitochondriale pendant la différenciation cellulaire, pendant la croissance cellulaire ou en réponse à des stimuli extracellulaires. Les processus de division et de fusion mitochondriale doivent être étroitement régulés, car la survie des cellules dépend de la préservation d'un nombre adéquat de mitochondries dans chaque cellule. Les mécanismes de division et de fusion mitochondriales sont également susceptibles d'être complexes, car les mitochondries ont des membranes doubles, qui présentent des barrières topologiques et énergétiques distinctes.

Un premier indice sur le mécanisme de la division mitochondriale est venu des découvertes récentes que ce processus est contrôlé par une protéine liée à la dynamine appelée DRP-1 dans Caenorhabditis elegans (Labrousseet al., 1999) ou Dnm1p dans la levure (Bleazard et al., 1999 Sesaki et Jensen, 1999). La perte de la fonction Dnm1p/DRP-1 provoque une augmentation de la connectivité mitochondriale à la fois dans C. eleganset chez la levure, en accord avec des fréquences réduites de divisions mitochondriales (Bleazard et al., 1999 Labrousse et al., 1999 Sesaki et Jensen, 1999). Dans C. elegans, la membrane interne mitochondriale continue de se diviser, indiquant que le DRP-1 n'est requis que pour la division de la membrane externe mitochondriale (Labrousse et al., 1999). La surexpression de la DRP-1 de type sauvage augmente le nombre d'événements de division mitochondriale dans C. elegans (Labrousse et al., 1999). L'immunofluorescence et l'immuno-microscopie électronique ont montré que les versions à marquage épitopique de la levure Dnm1p étaient localisées dans des taches le long des mitochondries ou aux extrémités des mitochondries (Bleazard et al., 1999). La photographie en accéléré a montré que la protéine fluorescente verte (GFP)-étiquetée DRP-1 de C. elegans est localisée dans des taches sur les mitochondries où la fission est sur le point de se produire, en accord avec un rôle direct dans la division mitochondriale (Labrousse et al., 1999). Pris ensemble, ces résultats fournissent des preuves solides que C. elegans La DRP-1 et la levure Dnm1p sont essentielles pour les étapes finales du processus de division mitochondriale.

L'homologue mammifère de C. elegans DRP-1 et la levure Dnm1p ont alternativement été appelés Drp1, Dlp1, DVLP ou Dymple (Shinet al., 1997 Imoto et al., 1998 Kamimotoet al., 1998 Smirnova et al., 1998et al., 1998). Ici, nous nous référons à cette protéine comme Drp1. La fonction de Drp1 chez les mammifères est encore un sujet de débat. Il a été suggéré que Drp1 aide à former des vésicules, jouant un rôle similaire à celui de la dynamine dans la formation des vésicules. Une étude a suggéré que Drp1 est nécessaire à un stade précoce de la voie sécrétoire (Imoto et al., 1998). Une autre étude a suggéré que Drp1 contribue à une nouvelle voie de transport vésiculaire ou de fusion directe entre le réticulum endoplasmique (RE) et les mitochondries (Pitts et al., 1999). Cette étude n'a montré aucun effet sur les voies sécrétoires ou endocytaires, cohérent avec nos propres résultats précédents qui n'ont également montré aucun effet sur le transport vésiculaire (Smirnova et al., 1998). Au lieu de cela, nous avons constaté que le mutant Drp1 provoque l'effondrement des mitochondries en amas périnucléaires, ce qui indique que Drp1 affecte spécifiquement la morphologie mitochondriale (Smirnova et al., 1998). Le défaut sous-jacent qui induit le regroupement mitochondrial est resté incertain.

Nous montrons maintenant que les amas mitochondriaux contiennent un réseau de mitochondries fortement interconnecté, comme prévu d'un défaut de division mitochondriale. Nous sommes également en mesure de détecter une fraction de Drp1 endogène qui est localisée dans des taches le long des mitochondries et nous pouvons détecter la colocalisation de Drp1 étiqueté GFP avec des événements de division mitochondriale à l'aide de la photographie en accéléré. Nous concluons que Drp1 contribue à la division mitochondriale dans les cellules de mammifères, comme il le fait dans C. elegans et en levure.


Voir la vidéo: Ensemble de définition dune fonction (Décembre 2021).