Genetics and Genomics Commons^™

An Investigation Of Atomic Structures Derived From X-Ray Crystallography And Cryo-Electron Microscopy Using Distal Blocks Of Side-Chains, Lin Chen, Jing He, Salim Sazzed, Rayshawn Walker

Computer Science Faculty Publications

Cryo-electron microscopy (cryo-EM) is a structure determination method for large molecular complexes. As more and more atomic structures are determined using this technique, it is becoming possible to perform statistical characterization of side-chain conformations. Two data sets were involved to characterize block lengths for each of the 18 types of amino acids. One set contains 9131 structures resolved using X-ray crystallography from density maps with better than or equal to 1.5 Å resolutions, and the other contains 237 protein structures derived from cryo-EM density maps with 2-4 Å resolutions. The results show that the normalized probability density function of block …

Dna Extraction And Microsatellite Amplification Of Daphnia Pulicaria Resting Eggs: Analysis Of Allele Frequencies Through Time, Anna Ries

Departmental Honors Projects

A paleoecological approach allows for the study of genetic change in populations over longer periods of time than would be possible if one were sampling populations from year to year. Daphnia and other cladoceran zooplankton are amenable to this type of study because they produce diapausing embryos (ephippial eggs) when they sexually reproduce, and these resting eggs can remain viable for decades to centuries in lake sediments. This study uses paleoecological methods as well as a new methodology for ephippial DNA extraction and amplification to assay for genetic variation in ephippial eggs obtained from sediments of varying ages from Square …

Tetratricopeptide 39c (Ttc39c) Is Upregulated During Skeletal Muscle Atrophy And Is Necessary For Muscle Cell Differentiation, Caleb Hayes

UNF Graduate Theses and Dissertations

Ttc39c has been identified as a novel gene in skeletal muscle that is upregulated in response to neurogenic atrophy in mice. Quantitative PCR and Western blot analysis confirmed that Ttc39c is expressed in both proliferating and differentiated muscle cells. Furthermore, comparison of Ttc39c expression in undifferentiated and differentiated C₂C₁₂ cells demonstrated that Ttc39c levels peak in early differentiation, but decreases as cells become fully differentiated myotubes. The transcriptional regulation of Ttc39c was examined by cloning promoter fragments of the gene and fusing it with the SEAP reporter gene. The Ttc39c reporter gene constructs were transfected into muscle …

Molecular And Evolutionary Analysis Of Cyanobacterial Taxonomic Methods, Chelsea Denise Villanueva

UNF Graduate Theses and Dissertations

Cyanobacteria are a group of photo-oxygenic bacteria found in nearly every ecosystem, but much cyanobacterial diversity, in various habitats, has yet to be explored. Cyanobacteria are often conspicuous components of photosynthetic flora, providing significant carbon and nitrogen inputs to surrounding systems. As possible primary colonizers of stone substrates not native to this region, cyanobacteria isolated from headstones may provide biogeographically informative data. An exploratory study of lichen-dominated microbial consortia, growing on headstones, was conducted to isolate and identify novel microaerophytic cyanobacteria, and resulted in the establishment of four novel cyanobacterial taxa. Phylogenetic analyses of photobionts in one tripartite lichen revealed …

Estimating The Heritability Of Thermal Tolerance In Acropora Cervicornis And The Physiological Basis Of Adaptation That Correlates To Survival At Elevated Temperatures, Kelsey L. Yetsko

UNF Graduate Theses and Dissertations

Human activities have substantially increased the atmospheric concentrations of greenhouse gases, resulting in warmer ocean temperatures that are having a negative impact on reef corals, which are highly susceptible to changes in temperature. Understanding the degree to which species vary in their tolerance to elevated temperatures and whether this variation is heritable is important in determining their ability to adapt to climate change. In order to address this, Acropora cervicornis fragments from 20 genetically distinct colonies were kept at either ambient or elevated temperatures, and mortality was monitored for 26 days. Heritability of thermal tolerance was estimated using a clonal …

Implementation And Performance Comparison Of Some Heuristic Algorithms For Block Sorting, Sandhya Turlapaty

UNF Graduate Theses and Dissertations

An implementation framework has been developed in this thesis for a well-known APX-hard combinatorial optimization problem known as Block Sorting. The motivation for the study of this problem comes from applications such as computational biology and optical character recognition. While existing Block Sorting research has been theoretically focused on the development and analysis of several approximation algorithms for Block Sorting, little or no work has been carried out thus far on the implementation of the proposed approximation algorithms. The conceptualization of an implementation framework and illustrating its use by experimenting with the existing approximation algorithms will provide means for discovering …

Genome-Wide Association Study For The Relationship Between Temperature And Feed Intake In Beef Cattle, Robel Araya Ghebrewold

Department of Animal Science: Dissertations, Theses, and Student Research

Environmental conditions, such as changes in ambient temperature, can cause changes in animal behavior and performance. In general, it is believed that as ambient temperature increases, dry matter intake (DMI) of beef cattle decreases. However, our hypothesis was that the degree to which animals adjust their daily DMI due to changes in ambient temperature is partially controlled by genetic effects. Consequently, the objective of this study was to estimate the genetic component of the regression of DMI on ambient temperature using an admixed beef cattle population consisting of various crosses of Angus, Simmental, and Piedmontese (n = 239). Ambient …

Analyzing Metabolomics Data For Association With Genotypes Using Two-Component Gaussian Mixture Distributions, Jason Westra, Nicholas Hartman, Bethany Lake, Gregory Shearer, Nathan L. Tintle

Faculty Work Comprehensive List

Standard approaches to evaluate the impact of single nucleotide polymorphisms (SNP) on quantitative phenotypes use linear models. However, these normal-based approaches may not optimally model phenotypes which are better represented by Gaussian mixture distributions (e.g., some metabolomics data). We develop a likelihood ratio test on the mixing proportions of two-component Gaussian mixture distributions and consider more restrictive models to increase power in light of a priori biological knowledge. Data were simulated to validate the improved power of the likelihood ratio test and the restricted likelihood ratio test over a linear model and a log transformed linear model. Then, using real …

การระบุยีนที่สามารถจับกับโปรตีนอี 7 เอชพีวีไทป์ 16 ที่เกี่ยวข้องกับการเกิดโพรโมเตอร์เมทิลเลชันในเซลล์ไลน์ C33a, จุฑามาศ สุขพัฒน์ธี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โปรตีนอี 7 ที่สร้างจากไวรัสเอชพีวี ไทป์ 16 เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดมะเร็งปากมดลูก จากการศึกษาก่อนหน้านี้พบว่าโปรตีนอี 7 สามารถจับกับโปรตีน DNA methyltransferase 1 (Dnmt1) แล้วจับที่โพรโมเตอร์ของยีน CCNA1 และชักนำให้เกิดเมทิลเลชันและลดการแสดงออกของยีน การศึกษานี้จึงมุ่งเน้นเพื่อหายีนอื่นๆ และกลไกของโปรตีนอี 7 ที่สามารถจับที่บริเวณโพรโมเตอร์ของยีนแล้วชักนำให้เกิดเมทิลเลชันได้ โดยมีสมมติฐานว่า เมื่อโปรตีน E7 จับกับทรานสคริปชันแฟคเตอร์แล้ว จะสามารถจับกับโพรโมเตอร์ของยีนแล้วเหนี่ยวนำให้เกิดเมทิลเลชันได้ โดยในการศึกษานี้ได้ทำการค้นหายีนที่สามารถจับกับโปรตีน อี 7 ของ HPV ไทป์ 16 ด้วย 2 วิธีการ คือ การทำ Chromatin immunoprecipitation Sequencing ด้วยการถ่ายโอนพลาสมิดลูกผสมที่บรรจุยีน E7 เข้าในเซลล์สายพันธุ์มะเร็งปากมดลูก C33A จากนั้นทำการตกตะกอนดีเอ็นเอที่สามารถจับกับโปรตีน E7 แล้วนำมาหาลำดับเบส เพื่อสืบหายีนเป้าหมายของ E7 ซึ่งค้นพบทั้งหมด 3 ยีน ได้แก่ FAM189A1, ASAH2B, และ RAPGEF4 และวิธีการทางชีวสารสนเทศ (Bioinformatics) โดยการใช้ลำดับเบสบริเวณโพรโมเตอร์ของยีน CCNA1 ที่เป็น cis-element ของ AP2 ซึ่งเป็นทรานสคริปชันแฟคเตอร์ที่สามารถจับกับโปรตีน E7 ไปค้นหาในฐานข้อมูลจีโนมมนุษย์เพื่อค้นหาโพรโมเตอร์ของยีนอื่นๆ ที่มี cis-element ตรงกัน จากนั้นคัดเลือกยีนที่มีลำดับเบสบริเวณโพรโมเตอร์ตรงกับลำดับเบสบริเวณโพรโมเตอร์ของยีน CCNA1 ที่ AP2 สามารถจับได้ แล้วนำมาคัดเลือกเฉพาะยีนที่สามารถจับกับทรานสคริปชันแฟคเตอร์ YY1 ซึ่งมีรายงานว่าสามารถจับกับโปรตีน E7 ได้เช่นกัน พบทั้งหมด 9 ยีน ได้แก่ NOP56, MAG, FUS, EIF2S2, RPL7, RPL10, NINJ1, LGALS1 และ CLDN5 แล้วจึงทำการคัดเลือกยีน FAM189A1 และยีน NOP56 เพื่อทำการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของระดับการแสดงออกของยีน …

การจำแนกลักษณะทางโมเลกุลของเชื้อ Escherichia Coli ที่สร้างเอนไซม์ Extended-Spectrum Beta-Lactamases ที่แยกได้จากสุกรและประชากรในอำเภอเมือง จังหวัดลำพูน, จักรพงษ์ สีนามะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันพบเชื้อ Escherichia coli ที่สร้างเอนไซม์ extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) แพร่กระจายในชุมชนอย่างกว้างขวาง เชื้อแบคทีเรียดังกล่าวสามารถพบได้ว่าเป็นเชื้อประจำถิ่นในลำไส้ของคน และสัตว์ รวมไปถึงสามารถพบได้ในสิ่งแวดล้อมทั่วไป ซึ่งอาจกลายเป็นแหล่งเก็บกักเชื้อแบคทีเรียดื้อสารต้านจุลชีพ ที่สามารถแพร่กระจายในชุมชนต่างๆ ทั่วโลก การศึกษาครั้งนี้ทำการจำแนกลักษณะทางโมเลกุลของเชื้อ E. coli ที่สร้างเอนไซม์ ESBL ซึ่งแยกได้จากสุกรในฟาร์มปศุสัตว์และประชากรในชุมชน ในพื้นที่อำเภอเมือง จังหวัดลำพูน เพื่อศึกษารูปแบบของยีนที่ควบคุมการสร้างเอนไซม์ ESBL และศึกษาหาความสัมพันธ์ของเชื้อในกลุ่มตัวอย่างทั้งสอง เชื้อ E. coli ที่สร้างเอนไซม์ ESBL จำนวนทั้งสิ้น 212 สายพันธุ์ แยกได้จากอุจจาระของสุกรและประชากรที่มีสุขภาพดี และทำการจำแนกยีนที่ควบคุมการสร้างเอนไซม์ ESBL ได้แก่ ยีน blaCTX-M ยีน blaTEM และยีน blaSHV ด้วยเทคนิค multiplex-PCR และเทคนิค whole genome sequencing และศึกษาความสัมพันธ์ของเชื้อ E. coli ที่สร้างเอนไซม์ ESBL ที่แยกได้จากทั้งสองกลุ่มตัวอย่างด้วยเทคนิค multilocus sequence typing ผลการศึกษาพบว่าเชื้อ E. coli ที่สร้างเอนไซม์ ESBL ส่วนใหญ่เป็นเชื้อดื้อยาหลายขนาน และมักดื้อยากลุ่ม fluoroquinolones ยากลุ่ม aminoglycosides และยา trimethoprim/sulfamethoxazole ในขณะที่เชื้อทุกสายพันธุ์ดื้อต่อยา ampicillin ยา ceftriaxone และยา cefotaxime ยีนที่ควบคุมการสร้างเอนไซม์ ESBL ที่พบมากที่สุดได้แก่ ยีน blaCTX-M ซึ่งพบได้ 95.75% รองลงมาคือยีน blaTEM และยีน blaSHV พบได้ 62.73% และ 2.40% ตามลำดับ โดย subgroup ของยีนที่ควบคุมการสร้างเอนไซม์ ESBL ที่พบมากที่สุด ได้แก่ ยีน blaCTX-M-55 …

Quantitative And Molecular Analysis Of Habituation At The Maize R1 Locus, Robert C. Lindsay

Theses and Dissertations

Epigenetics is the study of heritable changes in phenotypes that are not the result of changes in DNA sequence. Examples of epigenetic affecters include methylation changes, chromatin modifications, transcription factors, and RNA-based changes. The molecular mechanisms behind epigenetic changes are not fully understood. Canalization is the buffering of gene expression against environmental changes over time, while habituation is semi-stable expression change over time due to selection. This work characterized the molecular changes associated with the kernel color changes of the R-sc:86-17pale allele at the maize red color1 (r1) locus to determine if the changes are epigenetic in nature. …

Alternative Splicing Of Cytoplasmic Polyadenylation Element Binding Protein 2 Is Modulated Via Serine Arginine Splicing Factor 3 In Cancer Metastasis, James T. Deligio, James Thomas Deligio

Theses and Dissertations

Our laboratory delineated a role for alternative pre-mRNA splicing (AS) in triple negative breast cancer (TNBC). We found the translational regulator cytosolic polyadenylation element binding protein 2 (CPEB2) which has two isoforms, CPEB2A and CPEB2B, is alternatively spliced during acquisition of anoikis resistance (AnR) and metastasis. The splicing event which determines the CPEB2 isoform is via inclusion/ exclusion of exon four in the mature mRNA transcript. The loss of CPEB2A with a concomitant increase in CPEB2B is required for TNBC cells to metastasize in vivo. We examined RNAseq profiles of TNBC cells which had CPEB2 isoforms specifically downregulated to …

Snd1-Targeted Gene Therapy For Hepatocellular Carcinoma, Bryan D. Mckiver

Theses and Dissertations

Staphylococcal nuclease and tudor-domain containing 1 (SND1) is an oncogene for a wide variety of cancers, including hepatocellular carcinoma (HCC). SND1 is a multifunctional protein regulating gene expression of proto-oncogenes and tumor suppressor genes, making SND1 a prime target for developing cancer therapeutics. This notion is especially attributed to HCC as most patients are diagnosed in advanced stages and the therapeutic options available for these patients are severely limited. In this study, we evaluated the therapeutic potential of a replication-defective adenovirus vector delivering SND1 shRNA (Ad.SND1sh) to human HCC cell lines, HepG3, HuH-7, and Hep3B. Adenovirus infection in HCC cells …

Processing Of 3′-Blocked Dna Double-Strand Breaks By Tyrosyl-Dna Phosphodiesterase 1, Artemis And Polynucleotide Kinase/ Phosphatase, Ajinkya S. Kawale

Theses and Dissertations

DNA double-strand breaks (DSBs) containing unligatable termini are potent cytotoxic lesions leading to growth arrest or cell death. The Artemis nuclease and tyrosyl-DNA phosphodiesterase (TDP1) are each capable of resolving protruding 3′-phosphoglycolate (PG) termini of DNA double-strand breaks (DSBs). Consequently, a knockout of Artemis and a knockout/knockdown of TDP1 rendered cells sensitive to the radiomimetic agent neocarzinostatin (NCS), which induces 3′-PG-terminated DSBs. Unexpectedly, however, a knockdown or knockout of TDP1 in Artemis-null cells did not confer any greater sensitivity than either deficiency alone, indicating a strict epistasis between TDP1 and Artemis. Moreover, a deficiency in Artemis, but not TDP1, resulted …

Natural And Anthropogenic Drivers Of Tree Evolutionary Dynamics, Brandon M. Lind

Theses and Dissertations

Species of trees inhabit diverse and heterogeneous environments, and often play important ecological roles in such communities. As a result of their vast ecological breadth, trees have become adapted to various environmental pressures. In this dissertation I examine various environmental factors that drive evolutionary dynamics in threePinusspecies in California and Nevada, USA. In chapter two, I assess the role of management influence of thinning, fire, and their interaction on fine-scale gene flow within fire-suppressed populations of Pinus lambertiana, a historically dominant and ecologically important member of mixed-conifer forests of the Sierra Nevada, California. Here, I find evidence …

The Genome Of Austrofundulus Limnaeus Offers Insights Into Extreme Vertebrate Stress Tolerance And Embryonic Development, Josiah Tad Wagner, Param Priya Singh, Amie L. Romney, Claire L. Riggs, Patrick Minx, Steven Cody Woll, Jake Roush, Wesley C. Warren, Anne Brunet, Jason E. Podrabsky

Center for Life in Extreme Environments Publications

Background: The annual killifish Austrofundulus limnaeus inhabits ephemeral ponds in northern Venezuela, South America, and is an emerging extremophile model for vertebrate diapause, stress tolerance, and evolution. Embryos of A. limnaeus regularly experience extended periods of desiccation and anoxia as a part of their natural history and have unique metabolic and developmental adaptations. Currently, there are limited genomic resources available for gene expression and evolutionary studies that can take advantage of A. limnaeus as a unique model system.

Results: We describe the first draft genome sequence of A. limnaeus. The genome was assembled de novo using a merged assembly strategy …