Biotechnology Commons^™

Environmental Hygiene For Covid-19: It's All About The Mask, Daniel B. Oerther, Mona Shattell

Civil, Architectural and Environmental Engineering Faculty Research & Creative Works

No abstract provided.

Optimisation Of Biomass And Lipid Production Of A Tropical Thraustochytrid Aurantiochytrium Sp. Umacc-T023 In Submerged-Liquid Fermentation For Large-Scale Biodiesel Production, Sohedein Mohamad Nor Azzimi

Student Works (2020-2029)

A tropical thraustochytrid, Aurantiochytrium sp. UMACC-T023, was optimised for high biomass and lipid production in submerged-liquid fermentation (SLF). Biomass and lipid production were optimised based on glucose, polypeptone, and yeast extract concentration using response surface methodology (RSM). In RSM, the applied central composite design (CCD) showed that the optimisation model was significant for all variables studied. Yeast extract and polypeptone were associated with significant effects in UMACC-T023 biomass production with p < 0.05. The model was validated by employing the optimised media composition in shake flasks and in 1.4-L stirred-tank bioreactors. The optimised media composition for both biomass and lipid production was 10 g L-1 glucose, 15.08 g L-1 polypeptone, and 13.56 g L-1 yeast extract. Biomass production in the bioreactor increased 2.12-fold compared with the shake flask culture utilising the same optimised media composition. This result demonstrated that the optimized media composition can be utilised for large-scale lipid production of UMACC-T023 for potential biodiesel feedstock as it also fulfilled the international standards for biodiesel.

Graphene Oxide Gold Nanostructure Based Surface Enhanced Raman Scattering Dna Biosensor For The Detection Of Meat Species, Khalil Md. Ibrahim

Student Works (2020-2029)

Authentication, detection and quantification of the ingredients, and adulterant in the food, meat and meat products are of high importance in current days. However, the conventional meat species detection techniques based on lipid, protein and DNA biomarkers have been confronting challenges due to the poor selectivity, sensitivity, and unsuitability for processed food products or complex food matrices. Hence, nanoparticle based DNA biosensing strategies have attracted the most interests and considered as one of the best alternatives to conventional strategies. Among these, surface enhanced Raman scattering (SERS) has gained the substantial acceptance as an excellent, fast and ultrasensitive sensing technique due …

Analysis Of Biofilm Remediation Capacity For Octenyl Succinic Anhydride (Osa), A Bioactive Food Starch Modifier Compound, Matthew R. Borglin

Master's Theses

Matthew R. Borglin

This thesis demonstrates efficacy of Octenyl Succinic Anhydride (OSA), as a biofilm sanitizer. Biofilms allow bacteria to adhere to solid surfaces with the use of excreted polymeric compounds. For example, surfaces found in food production or processing facilities such as the interior of a raw milk holding tank, are some of the most susceptible to biofilm contamination. When present, biofilms can cause a variety of negative effects, which include; reduction of product shelf life, corrosion, and outbreaks of foodborne illnesses. The close association of biofilms with the majority of foodborne illness cases led the US Environmental Protection …

Additive Modulation Of Dna-Dna Interactions By Interstitial Ions, Wei Meng, Raju Timsina, Abby Bull, Kurt Andresen, Xiangyun Qiu

Physics and Astronomy Faculty Publications

Quantitative understanding of biomolecular electrostatics, particularly involving multivalent ions and highly charged surfaces, remains lacking. Ion-modulated interactions between nucleic acids provide a model system in which electrostatics plays a dominant role. Using ordered DNA arrays neutralized by spherical cobalt3+ hexammine and Mg2+ ions, we investigate how the interstitial ions modulate DNA-DNA interactions. Using methods of ion counting, osmotic stress, and x-ray diffraction, we systematically determine thermodynamic quantities, including ion chemical potentials, ion partition, DNA osmotic pressure and force, and DNA-DNA spacing. Analyses of the multidimensional data provide quantitative insights into their interdependencies. The key finding of this study is that …

Using A Novel Cell- Penetrating Peptide Technology To Induce Pluripotency, Laura-Maria Oja

Master of Science in Chemical Sciences Theses

Somatic stem cells have been used as a regenerative medicine tool to treat diseases like leukemia for decades, but they are limited in their ability to self-renew and differentiate. A better alternative, induced pluripotent stem cells (iPSCs), has the ability to generate cells from all three germ layers and avoid tissue rejection as well as bypass the ethical concerns related to embryonic stem cells. In 2006, Takahashi and Yamanaka discovered that only four genes were required to induce pluripotency: Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc (OSKM). Since then, pluripotency has been induced with OSKM most effectively by transfection or transduction. However, …

Insight On Thermal Stability Of Magnetite Magnetosomes: Implications For The Fossil Record And Biotechnology, Jefferson Cypriano, Mounib Bahri, Kassioge Dembele, Walid Baaziz, Pedro Leao, Dennis A. Bazylinski, Fernanda Abreu, Ovidiu Ersen, Marcos Farina, Jacques Werckmann

Life Sciences Faculty Research

Magnetosomes are intracellular magnetic nanocrystals composed of magnetite (Fe3O4) or greigite (Fe3S4), enveloped by a lipid bilayer membrane, produced by magnetotactic bacteria. Because of the stability of these structures in certain environments after cell death and lysis, magnetosome magnetite crystals contribute to the magnetization of sediments as well as providing a fossil record of ancient microbial ecosystems. The persistence or changes of the chemical and magnetic features of magnetosomes under certain conditions in different environments are important factors in biotechnology and paleomagnetism. Here we evaluated the thermal stability of magnetosomes in a temperature range between 150 and 500 °C subjected …

Research And Review Of Polymethyl-Methacrylate Copolymers In The Development Of Enhanced Pharmaceutical Delivery Systems, Jake Dyess

Senior Honors Theses

The following thesis shall primarily explore the current research regarding the implementation of modifiable microscopic and nanoscopic polymer particles as novel pharmaceutical delivery systems. Polymethacrylate-based copolymers, such as Eudragit^TM, are sensitive to alterations in pH levels, becoming increasingly more soluble in response to an increase in pH. The selective solubility and modifiable nature of these polymers allows for greater flexibility of treatment options for patients (Patra et al., 2017). The wide range of functionality of polymethacrylate (PMA) may provide solutions to challenges relating to the current treatment and therapy of certain conditions. Research indicates that PMA based micro- …

Synthesis And The Genetic Encoding Of Novel Lysine Post-Translational Modifications, Sahan A. Galbada Liyanage

Theses and Dissertations

Post-translational modifications (PTMs) play a significant role in regulating cell signaling and regulating the inner cellular environment. The study of PTMs and their primary biological functions is critical for the development of new medicines targeting the pathways and biomolecules responsible for the PTMs.

Previous studies revealed the direct coupling of the β -hydroxybutyryl lysine (K_BHB) modification with the gene expression. K_BHB in histone proteins links metabolism to epigenetics and gene expression and enables to study in-depth, how cell metabolism controls the gene expression and vice versa. Similar novel histone modification, K_Lac, attracts a special interest …

Numerical Modeling Of Submicron Particles For Acoustic Concentration In Gaseous Flow, Jizhou Liu, Xiaodong Li, Fang Q. Hu

Mathematics & Statistics Faculty Publications

This paper intends to explore the rationality and feasibility of modeling dispersed submicron particles in air by a kinetic-based method called the unified gas-kinetic scheme (UGKS) and apply it to the simulation of particle concentration under a transverse standing wave. A gas-particle coupling scheme is proposed where the gas phase is modeled by the two-dimensional linearized Euler equations (LEE) and, through the analogous behavior between the rarefied gas molecules and the air-suspended particles, a modified UGKS is adopted to estimate the particle dynamics. The Stokes' drag force and the acoustic radiation force applied on particles are accounted for by introducing …

Spatial And Temporal Genetic Structure Of Winter-Run Steelhead (Oncorhynchus Mykiss) Returning To The Mad River, California, Steven R. Fong

Cal Poly Humboldt theses and projects

Distinct populations of steelhead in the wild are in decline. The propagation of steelhead in hatcheries has been used to boost population numbers for recreational fisheries and for use in conservation. However, hatchery breeding practices of steelhead can result in changes in genetic structure. I investigated the genetic structure of winter-run steelhead (Oncorhynchus mykiss) returning to the Mad River, California, where a hatchery has been used enhance production for recreational fisheries since 1971. Genetic variability in Mad River steelhead was evaluated using 96 single nucleotide polymorphisms (SNPs) among 4203 individuals, including the Mad River and nearby locations, and …

Development Of A Novel Highly-Sensitive Brucellosis Sensor Based On Surface Plasmon Resonance Spectroscopy, Amal Kasry, Ihab Adly, Asharf Sayour, Hossam Sayour

Nanotechnology Research Centre

Brucellosis is considered a significant health threat, it is an infectious disease caused by the bacteria Brucella, which can spread from animals to humans causing severe diseases. Through this project, we aim to develop a very highly sensitive biosensor to detect Brucella early before spreading. This sensor is based on surface plasmon resonance (SPR) technique, which is used to analyze kinetics of interaction between biomolecules. It can detect down to picomolar concentrations of some proteins.

Cu(Ii) Phenanthroline-Phenazine Complexes Dysregulate Mitochondrial Function And Stimulate Apoptosis, Garret Rochford, Zara Molphy, Kevin Kavanagh, Malachy Mccann, Michael Devereux, Andrew Kellett, Orla L. Howe

Articles

Herein we report an in-depth study on the cytotoxic mechanism of action of four developmental cytotoxic copper(II) complexes: [Cu(phen)2]2+ (Cu-Phen); [Cu(DPQ)(Phen)]2+ (Cu-DPQ-Phen); [Cu(DPPZ)(Phen)]2+; and [Cu(DPPN)(Phen)]2+ (where Phen = 1,10-phenanthroline, DPQ = dipyrido[3,2-f:20,30-h]quinoxaline, DPPZ = dipyrido[3,2-a:20,30-c]phenazine, and DPPN = benzo[i]dipyrido[3,2-a:20,30-c]phenazine). This complex class is known for its DNA intercalative properties and recent evidence—derived from an in vivo proteomic study—supports the potential targeting of mitochondrial function. Therefore, we focused on mitochondrial-mediated apoptosis related to cytotoxic activity and the potential impact these agents have on mitochondrial function. The Cu(II) complexes demonstrated superior activity regardless of aromatic extension within the phenazine ligand to the …

กระบวนการพัฒนาโปรแกรมตัวส่งระหว่างโมเดลเชิงวัตถุและเชิงสัมพันธ์ด้วยเทคนิคโลวโค้ดบนโอดู, โสภณวิชญ์ พิชิตเธียรธรรม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้นำเสนอมอดูลเจนเนอเรเตอร์ ซึ่งเป็นเครื่องมือสำหรับการเขียนโปรแกรมตัวส่งระหว่างโมเดลเชิงวัตถุและเชิงสัมพันธ์บนโอดู โอดูเป็นซอฟต์แวร์อีอาร์พีแบบเปิดเผยรหัสต้นฉบับที่รวบรวมมอดูลที่จำเป็นสำหรับการจัดการธุรกิจต่าง ๆ และผู้พัฒนาสามารถพัฒนามอดูลเพื่อขยายขีดความสามารถของโอดูได้ โดยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการพัฒนาซอฟต์แวร์บนโอดู มักต้องใช้เวลาในการเรียนรู้เพราะมีความซับซ้อนของเฟรมเวิร์ก จึงมีการนำแนวทางการพัฒนาซอฟต์แวร์แบบโลวโค้ด (การเขียนโค้ดที่น้อยกว่าปกติ) มาใช้ในการพัฒนามอดูลเจนเนอเรเตอร์ขึ้น เพื่อให้เป็นเครื่องมือสำหรับออกแบบและสร้างรหัสต้นฉบับสำหรับมอดูล ทำให้ผู้พัฒนาซอฟต์แวร์บนโอดูไม่ต้องกังวลเรื่องข้อผิดพลาดอันเนื่องมาจากความซับซ้อนของเฟรมเวิร์ก และให้ความสำคัญกับการเขียนโปรแกรมในด้านอื่น ๆ ได้มากขึ้น โดยเครื่องมือนี้ถูกพัฒนาด้วยภาษา ไพธอนให้เป็นเว็บแอปพลิเคชันทำงานบนเว็บเบราว์เซอร์ และได้มีการทดสอบการใช้งานกับทั้งผู้พัฒนามอดูลบนโอดู ผู้ใช้งานโอดูที่มีทักษะการเขียนโปรแกรม ผู้ที่ไม่เคยมีประสบการณ์กับโอดู และอาสาสมัครภายนอกบริษัท ซึ่งได้ผลลัพธ์ว่า ผู้ทดสอบทั้งหมดสามารถพัฒนามอดูลโดยใช้มอดูลเจนเนอเรเตอร์ได้สำเร็จ เครื่องมือนี้จึงสามารถช่วยให้ผู้ที่ไม่มีประสบการณ์ในการพัฒนามอดูลบนโอดูสามารถพัฒนามอดูลขึ้นมาได้โดยใช้เวลาไม่นาน และเมื่อเปรียบเทียบเวลาที่ใช้ในการพัฒนามอดูลของกลุ่มผู้พัฒนามอดูลบนโอดู ระหว่างแบบปกติที่เขียนโค้ดด้วยตนเองกับการใช้ มอดูลเจนเนอเรเตอร์ พบว่าการใช้เครื่องมือนี้สามารถลดเวลาการพัฒนามอดูลโดยเฉลี่ยได้ถึง 20% อีกทั้งมอดูลเจนเนอเรเตอร์ยังนำไปใช้ได้จริงในโครงการการพัฒนาซอฟต์แวร์ของบริษัท

การวิเคราะห์การเกิดตำหนิในการผลิตกระจกโฟลต, คณุตม์ ไพบูลย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดตำหนิและหาแนวทางปรับปรุงกระบวนการผลิตเพื่อลดปริมาณตำหนิชนิดฟองอากาศและรีม ด้วยการนำตัวแปรจากกระบวนการผลิตได้แก่ การชั่งน้ำหนักส่วนผสม อุณหภูมิในการหลอม อุณหภูมิในการขึ้นรูปและองค์ประกอบทางเคมีของกระจก มาหาความสัมพันธ์กับปริมาณตำหนิที่เกิดขึ้นด้วยการวิเคราะห์การถดถอย จากผลการวิเคราะห์ตำหนิฟองอากาศด้วยเทคนิคแมสสเปกโทรเมตรีและเทคนิครามานสเปคโทรสโคปีพบว่าฟองอากาศส่วนใหญ่พบแก๊ส CO2 เป็นองค์ประกอบอยู่ที่ 30 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเกิดจากการสลายตัวทางความร้อนของวัตถุดิบและการไล่ฟองอากาศที่ไม่สมบูรณ์ และจากความสัมพันธ์ของปริมาณฟองอากาศและตัวแปรจากกระบวนการผลิตพบว่า อุณหภูมิการหลอมที่สูงขึ้น ปริมาณ fining agent ที่น้อยลง และกำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ตำหนิชนิดฟองอากาศเพิ่มขึ้น จากการศึกษาตำหนิชนิดรีมโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดร่วมกับการวัดการกระจายพลังงานของรังสีเอกซ์ในการวิเคราะห์องค์ประกอบธาตุของตำหนิชนิดรีมเทียบกับบริเวณโดยรอบโดยพบว่ารีมมีปริมาณธาตุ Si และ Na สูงกว่าบริเวณโดยรอบ ซึ่งเกิดจากการชั่งวัตถุดิบที่คลาดเคลื่อนไปจากสูตรการผลิต โดยเกิดจากวัตถุดิบติดค้างบริเวณกรวยรับวัตถุดิบ ส่งผลให้องค์ประกอบทางเคมีของส่วนผสมไม่สม่ำเสมอ ยิ่งความแตกต่างของน้ำหนักส่วนผสมจากสูตรการผลิตยิ่งมาก จะทำให้ปริมาณรีมเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งสามารถความผิดพลาดจากการชั่งนี้สามารถแก้ไขได้โดยติดตั้งค้อนลมเพื่อเคาะวัตถุดิบให้ลงไปในโม่ผสมวัตถุดิบครบถ้วนตามสูตรการผลิต

ผลของลำดับการผสมวัตถุดิบต่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานในการหลอมแก้ว, ปรีณาพรรณ ปิ่นหอม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โดยทั่วไปกระบวนการหลอมแก้วระดับอุตสาหกรรมต้องการพลังงานสูงสำหรับการเปลี่ยนแปลงจากวัตถุดิบเป็นน้ำแก้ว วัตถุประสงค์ในงานวิจัยนี้จะกล่าวถึงการพัฒนากระบวนการหลอมแก้วโซดาไลม์โดยวิธีปรับลำดับการผสมในระดับห้องปฏิบัติการ ซึ่งอาศัยกลไกของปฏิกิริยาสถานะของแข็งระหว่างทรายแก้วและโซเดียมคาร์บอเนตในช่วงแรกของการหลอม การเตรียมส่วนผสมแบบดั้งเดิมเป็นการผสมวัตถุดิบทั้งหมดภายในครั้งเดียว ในงานวิจัยนี้ต้องการปรับเปลี่ยนวิธีการเตรียมส่วนผสมให้เหมาะสมที่สุดต่อการหลอมโดยการปรับลำดับของการผสม ประกอบด้วยสองขั้นตอนการผสม ขั้นตอนแรกคือการผสมทรายแก้วและโซเดียมคาร์บอเนต จากนั้นจึงผสมวัตถุดิบที่เหลือเป็นขั้นตอนที่สอง เพื่อเปรียบเทียบและศึกษาผลของการเตรียมส่วนผสมทั้งสองวิธี ได้ทำการศึกษาสภาพและการเปลี่ยนแปลงระหว่างกระบวนการหลอมที่อุณหภูมิตั้งแต่ 600 ถึง 1000 องศาเซลเซียส นอกจากนี้มีผลของปริมาณวัตถุดิบที่หลอมไม่หมดบนพื้นผิวซึ่งยังคงลงเหลือในสภาพผลึก ณ สภาวะที่กำหนด เพื่อเปรียบเทียบแนวโน้มประสิทธิผลในการหลอมของส่วนผสมจากการผสมสองวิธี โดยภาพถ่ายผิวหน้าและโดยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ ผลการวิจัยพบว่าการจัดลำดับการผสมเป็นวิธีการผสมที่เหมาะสมกว่า ส่งผลต่ออัตราการหลอม พื้นผิวสัมผัสที่เพิ่มขึ้นระหว่างทรายแก้วและโซเดียมคาร์บอเนตจากการผสมขั้นตอนแรกนำไปสู่การเพิ่มอัตราการหลอมของทั้งระบบ ต่างจากวิธีการเดิมที่อาจมีวัตถุดิบอื่นเป็นตัวขัดขวางการเกิดปฏิกิริยาสถานะของแข็งดังกล่าว

Total Phenolic And Flavonoid Contents Of Anacyclus Pyrethrum Link Plant Extracts And Their Antioxidant Activity, Hanane Elazzouzi, Nadia Zekri, Touriya Zair, Mohamed Alaoui El Belghiti

Karbala International Journal of Modern Science

In this study, Anacyclus pyrethrm Link (roots) is a medicinal plant from the Asteraceae family, endemic to Morocco and is widely used in traditional medicine; was investigated for their total phenolics, flavonoids contents and antioxidant activities. The quantitative estimation of total flavonoids and phenols by the colorimetric method showed that the extracts were prepared by fractionation of the crude hydromethanolic extract (ethyl acetate and n-butanol). The phenol content of various extracts, estimated by the Folin-Ciocalteu method, was between 1,44 and 12,82 mg EAG / g extract of A. pyrethrum. Moreover, it is clear that ethyl acetate was the …

The Antimicrobial Activity And Cellular Targets Of Plant Derived Aldehydes And Degradable Pro-Antimicrobial Networks In Pseudomonas Aeruginosa, Yetunde Adewunmi

Dissertations

Essential oils (EOs) are plant-derived products that have been long exploited for their antimicrobial activities in medicine, agriculture, and food preservation. EOs represent a promising alternative to conventional antibiotics due to the broad-range antimicrobial activity, low toxicity to human commensal bacteria, and the capacity to kill microorganisms without promoting resistance. Despite the progress in the understanding of the biological activity of EOs, many aspects of their mode of action remain inconclusive. The overarching aim of this work was to address these gaps by studying molecular interactions between antimicrobial plant aldehydes and the opportunistic human pathogen Pseudomonas aeruginosa. We initiated …

Morphology, Molecular Characterization And Habitat Preference Of Harmful Benthic Dinoflagellate Gambierdiscus (Dinophyceae) In Malaysia, Nurin Izzati Mustapa

Student Works (2020-2029)

Ciguatera fish poisoning (CFP) is a type of illness that causes human intoxication after consuming contaminated coral fishes. The neurotoxins, ciguatoxins, are produced by species of Gambierdiscus, one of the harmful benthic dinoflagellates. Identification of harmful dinoflagellate species is important to gain further insights into the global dispersion. In this study, morphological characteristics of species in the genus Gambierdiscus and their habitat preferences were investigated. Field sampling was undertaken at Pulau Rawa, Terengganu and Pulau Sibu, Johor. Single cells of Gambierdiscus were isolated and clonal cultures were established. Morphology of Gambierdiscus was examined by using light and scanning electron microscopes. …

Acute Systemic Inflammatory Response To Lipopolysaccharide Stimulation In Pigs Divergently Selected For Residual Feed Intake, Haibo Liu, Kristina M. Feye, Yet T. Nguyen, Anoosh Rakhshandeh, Crystal L. Loving, Jack C. M. Sekkers, Nicholas K. Gabler, Christopher K. Tuggle

Mathematics & Statistics Faculty Publications

Background: It is unclear whether improving feed efficiency by selection for low residual feed intake (RFI) compromises pigs’ immunocompetence. Here, we aimed at investigating whether pig lines divergently selected for RFI had different inflammatory responses to lipopolysaccharide (LPS) exposure, regarding to clinical presentations and transcriptomic changes in peripheral blood cells.

Results: LPS injection induced acute systemic inflammation in both the low-RFI and high-RFI line (n = 8 per line). At 4 h post injection (hpi), the low-RFI line had a significantly lower (p= 0.0075) mean rectal temperature compared to the high-RFI line. However, no significant differences in complete blood count …

Odx: A Fitness Tracker-Based Device For Continuous Bacterial Growth Monitoring, Venkata V.B. Yallapragada, Uday Gowda, David Wong, Liam O'Faolain, Mark Tangney, Ganga C.R. Devarapu

Cappa Publications

Continuous monitoring of bacterial growth in aqueous media is a crucial process in academic research as well as in the biotechnology industry. Bacterial growth is usually monitored by measuring the optical density of bacteria in liquid media, using benchtop spectrophotometers. Due to the large form factor of the existing spectrophotometers, they cannot be used for live monitoring of the bacteria inside bacterial incubation chambers. Additionally, the use of benchtop spectrometers for continuous monitoring requires multiple samplings and is labour intensive. To overcome these challenges, we have developed an optical density measuring device (ODX) by modifying a generic fitness tracker. The …

Synthesis Of New Aliphatic Pseudo-Branched Polyester Co-Polymers For Biomedical Applications, Zachary Shaw

Electronic Theses & Dissertations

In this study, a hyperbranched polyester co-polymer was designed using a proprietary monomer and diethylene glycol or triethylene glycol as monomers. The synthesis was carried out using standard melt polymerization technique and catalyzed by p-Tolulenesulfonic acid. The progress of the reaction was monitored with respect to time and negative pressure, with samples being subjected to standard characterization protocols. The resulting polymers were purified using the solvent precipitation method and characterized using various chromatographic and spectroscopic methods including GPC, MALDI-TOF, and NMR. We have observed polymers with a molecular weight of 29,643 kDa and 33,996 kDa, which is ideal to be …

Maximizing And Modeling Malonyl-Coa Production In Escherichia Coli, Tatiana Thompson Silveira Mello

LSU Master's Theses

In E. coli, fatty acid synthesis is catalyzed by the enzyme acetyl-CoA carboxylase (ACC), which converts acetyl-CoA into malonyl-CoA. Malonyl-CoA is a major building block for numerous of bioproducts. Multiple parameters regulate the homeostatic cellular concentration of malonyl-CoA, keeping it at a very low level. Understanding how these parameters affect the bacterial production of malonyl-CoA is fundamental to maximizing it and its bioproducts. To this end, competing pathways consuming malonyl-CoA can be eliminated, and optimal nutritional and environmental conditions can be provided to the fermentation broth. Most previous studies utilized genetic modifications, expensive consumables, and high-cost quantification methods, making …

Simplicity Diffexpress: A Bespoke Cloud-Based Interface For Rna-Seq Differential Expression Modeling And Analysis, Cintia C. Palu, Marcelo Ribeiro-Alves, Yanxin Wu, Brendan Lawlor, Pavel V. Baranov, Brian Kelly, Paul Walsh

Department of Computer Science Publications

One of the key challenges for transcriptomics-based research is not only the processing of large data but also modeling the complexity of features that are sources of variation across samples, which is required for an accurate statistical analysis. Therefore, our goal is to foster access for wet lab researchers to bioinformatics tools, in order to enhance their ability to explore biological aspects and validate hypotheses with robust analysis. In this context, user-friendly interfaces can enable researchers to apply computational biology methods without requiring bioinformatics expertise. Such bespoke platforms can improve the quality of the findings by allowing the researcher to …

Assessing The Potential Impact Of Nanotechnology On The Purification Of Water, Noor Khan

Quest

Independent Research Paper

Research in progress for PHYS 2426: University Physics II

Faculty Mentor: Raji Kannampuzha, Ph.D.

The following paper represents research work done by students in a University Physics 2426 class, the second half of a two-semester introductory course in physics. It is a calculus-based physics course, intended primarily for physics, chemistry, math, and engineering majors. Students are introduced to the concept of academic research by learning to ask research-focused questions and then use the library resources to pursue outside research to find answers. For this assignment, students are asked to investigate a physical science, biological science, or technology …

A Machine Learning Technology For Rapid Detection Of Carbon Nanotubes/Dna Hybridization In Biosensor Healthcare Applications, Steven K. Ang

Master's Theses

In molecular biology, the term “DNA hybridization” generally refers to the process of forming a double stranded nucleic acid from joining two complementary strands of DNA. The degree of genetic similarity of the DNA resulting from hybridization can be detected ei ther by using the chemical characteristics of DNA samples or by utilizing reliable biosensors which transform the chemical characteristics into a source of electrical measurements. In past research about such sensors, known as DNA Hybridization Detection Systems, the thermal and electrical characteristics of carbon nanotubes are utilized to detect whether hybridization takes place or not. However, human interpretation of …

Unified Methods For Feature Selection In Large-Scale Genomic Studies With Censored Survival Outcomes, Lauren Spirko-Burns, Karthik Devarajan

COBRA Preprint Series

One of the major goals in large-scale genomic studies is to identify genes with a prognostic impact on time-to-event outcomes which provide insight into the disease's process. With rapid developments in high-throughput genomic technologies in the past two decades, the scientific community is able to monitor the expression levels of tens of thousands of genes and proteins resulting in enormous data sets where the number of genomic features is far greater than the number of subjects. Methods based on univariate Cox regression are often used to select genomic features related to survival outcome; however, the Cox model assumes proportional hazards …

Allosteric Mechanism Of The Circadian Protein Vivid Resolved Through Markov State Model And Machine Learning Analysis, Hongyu Zhou, Zheng Dong, Gennady M. Verkhivker, Brian D. Zoltowski, Peng Tao

Mathematics, Physics, and Computer Science Faculty Articles and Research

The fungal circadian clock photoreceptor Vivid (VVD) contains a photosensitive allosteric light, oxygen, voltage (LOV) domain that undergoes a large N-terminal conformational change. The mechanism by which a blue-light driven covalent bond formation leads to a global conformational change remains unclear, which hinders the further development of VVD as an optogenetic tool. We answered this question through a novel computational platform integrating Markov state models, machine learning methods, and newly developed community analysis algorithms. Applying this new integrative approach, we provided a quantitative evaluation of the contribution from the covalent bond to the protein global conformational change, and proposed an …

Pretargeted Radioimmunotherapy Utilizing The Inverse Electron Demand Diels-Alder Reaction, Rosemery Membreno

Dissertations, Theses, and Capstone Projects

Radioimmunotherapy capitalizes on the specificity and affinity of antibodies for their antigens to localize radioactivity at the tumor site. One limitation in using antibodies is their long circulation time, which can take days to weeks to fully clear from blood circulation. When a radioisotope is directly conjugated to this immunoglobulin vector, the red marrow and other healthy organs are receiving a constant radiation dose while it is in blood circulation. This not only harms healthy organs, but limits the dose of radioactivity that can be administered thus prolonging treatment. A promising alternative to limit the radiation dose to non-tumor tissue …

Therapeutic Delivery Technology And Its Economic Impact, Paul E. Savas Jr.

Senior Honors Theses

Therapeutic delivery technology is a current area of high interest in both university and industrial settings. These technologies are being developed in order to deliver therapeutic agents, such as genes, proteins, and drugs, to patients more efficiently. Nanoscale delivery vehicles have proven to be useful for these applications; these vehicles may either be naturally produced or chemically synthesized. The physical properties of these nanomaterials must be characterized correctly using instrumentation that evaluates their size, morphology, and potential for agglomeration. These technologies represent a high-growth economic area that fosters entrepreneurship and innovation. Because of this innovative spirit, research and economic interest …