Genetics and Genomics Commons^™

Evaluating The Utility Of Tracers To Characterize Environmental Dna Transport And Inform Detection Of Fishes In Small Streams, Gavin B. Bandy

Cal Poly Humboldt theses and projects

This study was motivated by the need to develop a noninvasive and highly sensitive monitoring tool for determining local occupancy of an endangered aquatic species To make inference into the occupancy of fishes within small stream sites, we developed a method to determine whether environmental DNA (eDNA) concentrations from a target species were elevated relative to a tracer, formulated to mimic eDNA and introduced at a single location. We examined patterns in the observed distribution of the tracer to account for the effects of site-specific transport processes and sampling on distributions of naturally occurring eDNA at small spatial scales (400 …

Identifying New Cancer Genes Based On The Integration Of Annotated Gene Sets Via Hypergraph Neural Networks, Chao Deng, Hong-Dong Li, Li-Shen Zhang, Yiwei Liu, Yaohang Li, Jianxin Wang

Computer Science Faculty Publications

Motivation

Identifying cancer genes remains a significant challenge in cancer genomics research. Annotated gene sets encode functional associations among multiple genes, and cancer genes have been shown to cluster in hallmark signaling pathways and biological processes. The knowledge of annotated gene sets is critical for discovering cancer genes but remains to be fully exploited.

Results

Here, we present the DIsease-Specific Hypergraph neural network (DISHyper), a hypergraph-based computational method that integrates the knowledge from multiple types of annotated gene sets to predict cancer genes. First, our benchmark results demonstrate that DISHyper outperforms the existing state-of-the-art methods and highlight the advantages of …

Developing Cellular Systems To Elucidate Rna Structural Dynamics Of Cag Expansion Transcripts In Spinocerebellar Ataxias, Victoria Demeo

Electronic Theses & Dissertations (2024 - present)

Spinocerebellar ataxias (SCAs) are a diverse group of over 40 genetically heterogeneous neurodegenerative disorders, many of which are caused by a trinucleotide CAG repeat expansion in the coding region of specific genes. These expansions lead to the production of polyglutamine (polyQ) tracts that interfere with normal protein function, triggering cellular dysfunction and contributing to disease pathogenesis. The most well-known of these SCAs, such as SCA1, SCA2, and SCA3, exhibit progressive neurodegeneration, yet the precise mechanisms through which these mutations cause disease remain poorly understood.

A significant challenge in studying CAG repeat expansion disorders lies in the complexity of the disease …

Chromatin Regulation By Swi/Snf Remodelers In Somatic Stem Cell Maintenance And Transformation, Luke Thomas Deary

Dartmouth College Ph.D Dissertations

Cell identity is defined by the epigenome, whereby chromatin regulators work in concert to promote gene expression programs that serve a cell’s specialized purpose. Mutations in chromatin regulators are amongst the most frequent drivers of human disease, underscoring the importance of understanding their activities in maintaining cell identity and tissue function. In particular, mutations in subunits of the evolutionarily conserved SWI/SNF chromatin remodeling complexes drive diseases across human tissues in both development and adult tissue maintenance5. Three major SWI/SNF complexes exist: BAF, PBAF, and GBAF, which differ in their composition and genomic targeting but share an ATP-dependent catalytic activity to …

Functional Investigation Of Shaggy, An Inhibitor Of Canonical Wnt Signaling, In The Tardigrade Hypsibius Exemplaris, Raul A. Chavarria

UNF Graduate Theses and Dissertations

Tardigrades have a highly simplified anteroposterior (AP) axis. The mechanisms that regulate the development of this secondarily simplified AP axis are not known. In many animals, the canonical Wnt (cWnt) signaling pathway regulates primary axis establishment through antagonistic interactions with inhibitors of cWnt signaling. This study investigated the roles of shaggy, an inhibitor of cWnt signaling, in regulating development in the tardigrade Hypsibius exemplaris. Gene expression patterns of shaggy and other components of the cWnt signaling pathway were analyzed alongside markers of anterior and posterior identity using Hybridization Chain Reaction in situ in H. exemplaris. RNA interference …

Examining Potential Causal Associations Of Sedentary Time And Physical Activity With Heart Failure Using Subjective And Objective Measures: A Mendelian Randomization Analysis, Jessica Geller

UNF Graduate Theses and Dissertations

Purpose: The objective of this study was to assess the causal relationship between both subjectively and objectively measured sedentary time (ST) and physical activity (PA) with heart failure (HF) risk, utilizing Mendelian Randomization (MR) approach.

Methods: The present MR used genetic instruments identified for self-reported ST and PA extracted from 51 genome wide association studies (GWAS), encompassing data from 703,901 individuals. The GWAS identified 89 independent single nucleotide polymorphisms (SNPs) associated with leisure screen time. Eleven loci were reported to be associated with moderate to vigorous physical activity (MVPA). From another GWAS examining accelerometer-based activities, three loci were found to …

Refining The Scope Of Genetic Influences On Alcohol Misuse Through Environmental Stratification And Gene-Environment Interaction, Jeanne E. Savage, Christiaan A. De Leeuw, Josefin Werme, Spit For Science Working Group, Danielle M. Dick, Danielle Posthuma, Sophie Van Der Sluis

Psychology Faculty Publications

Background

Gene-environment interaction (G X E) is likely an important influence shaping individual differences in alcohol misuse (AM), yet it has not been extensively studied in molecular genetic research. In this study, we use a series of genome-wide gene-environment interaction (GWEIS) and in silico annotation methods with the aim of improving gene identification and biological understanding of AM.

Methods

We carried out GWEIS for four AM phenotypes in the large UK Biobank sample (N = 360,314), with trauma exposure and socioeconomic status (SES) as moderators of the genetic effects. Exploratory analyses compared stratified genome-wide association (GWAS) and GWEIS modeling approaches. …

Tim/Tam Receptors: A Potential Biomarker For Predicting Sensitivity To Zika Virus-Induced Oncolysis In Non-Small Cell Lung Cancers, Shankari Somasekar

Honors Undergraduate Theses

Non-small cell lung cancers (NSCLC) constitute 80-85% of lung cancers and are the leading cause of cancer-related deaths globally. The most common cause is prolonged smoking. Current treatment options for NSCLC include surgery, radiation, chemotherapy, targeted drug therapy, and immunotherapy. Although these medications are effective in the short term, patients often face issues of drug resistance and debilitating side effects with prolonged use. Currently, the use of Zika virus (ZIKV) is being researched as a possible alternative treatment for cancer, which minimizes side effects and the risk of drug resistance. TIM/TAM proteins are identified as the putative ZIKV receptors on …

Failure To Mate Enhances Investment In Behaviors That May Promote Mating Reward And Impairs The Ability To Cope With Stressors Via A Subpopulation Of Neuropeptide F Receptor Neurons, Julia Ryvkin, Liora Omesi, Yong-Kyu Kim, Mali Levi, Hadar Pozeilov, Lital Barak-Buchris, Bella Agranovich, Ifat Abramovich, Eyal Gottlieb, Avi Jacob, Dick R Nässel, Ulrike Heberlein, Galit Shohat-Ophir

Faculty, Staff and Student Publications

Living in dynamic environments such as the social domain, where interaction with others determines the reproductive success of individuals, requires the ability to recognize opportunities to obtain natural rewards and cope with challenges that are associated with achieving them. As such, actions that promote survival and reproduction are reinforced by the brain reward system, whereas coping with the challenges associated with obtaining these rewards is mediated by stress-response pathways, the activation of which can impair health and shorten lifespan. While much research has been devoted to understanding mechanisms underlying the way by which natural rewards are processed by the reward …

ฤทธิ์ของสารสกัดจากมะกรูดต่อภาวะเครียด Oxidative Stress ในหนอน Caenorhabditis Elegans, ณัฐพงศ์ นพโลหะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ภาวะโรคไม่ติดต่อเรื้อรัง หรือ Non-Communicable Disease (NCDs) เป็นภาวะโรคที่ไม่ได้ติดต่อจากคนสู่คนได้รวมถึงไม่ได้เกิดจากการติดเชื้อโรค โดยสาเหตุหนึ่งของภาวะกลุ่มโรคนี้คือการเกิดภาวะ oxidative stress ที่ทำให้ร่างกายมีปริมาณของสารอนุมูลอิสระไม่สมดุล โดยที่ผ่านมาจำนวนผู้ป่วยในโรคนี้มีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งแนวทางการรักษาส่วนใหญ่มักจะมาจากการรักษาตามอาการ ดังนั้นการแก้ปัญหาโรคนี้ให้ได้ผลมากที่สุดคือการป้องกันการเกิดโรคมากกว่าการรักษา ผู้วิจัยจึงสนใจที่จะนำมะกรูดที่มีสรรพคุณต้านอนุมูลอิสระมาทดสอบ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาฤทธิ์ของสารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูด ในการช่วยลดการเกิดภาวะ oxidative stress สำหรับการช่วยยืดอายุของ C. elegans ที่ถูกชักนำให้เกิดภาวะ oxidative stress โดยแบ่งการศึกษาออกเป็น 4 ขั้นตอน ได้แก่ ตอนที่ 1 ศึกษาฤทธิ์ของสารสกัดจากมะกรูดต่อ E.coli OP50 ที่เป็นอาหารของ C. elegans พบว่าสารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูดไม่มีผลในการยับยั้งการเจริญของ E.coli OP50 เมื่อเทียบกับการยับยั้งการเจริญเติบโตของยา Penicillin-Streptomycin ที่ใช้เป็นกลุ่มควบคุม จึงสามารถใช้สารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูดในการทดสอบได้ โดยที่ไม่มีผลต่อ E.coli OP50 ที่ใช้เป็นอาหารของ C. elegans ตอนที่ 2 การศึกษาฤทธิ์ของสารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูดที่มีผลต่อการรอดชีวิตของ C. elegans ที่ถูกชักนำให้เกิดภาวะ oxidative stress พบว่าสารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูดที่ความเข้มข้น 50 , 100 และ 200 ug/ml มีอัตราการรอดชีวิตของ C. elegans เมื่อเทียบกับ C. elegans ที่ไม่ได้ให้สารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูด แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ 0.05 และตอนที่ 3 การศึกษาฤทธิ์ของสารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูดต่อการยับยั้งปริมาณ ROS ของ C. elegans ที่ถูกชักนำให้เกิดภาวะ oxidative stress โดยพบว่าใบมะกรูดและผิวมะกรูดที่ความเข้มข้น 50 , 100 และ 200 ug/ml มีค่าปริมาณสาร ROS ของ C. elegans ที่ให้สารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูด เมื่อเทียบกับ C. elegans ที่ไม่ให้สารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูด …

การปรับสมดุลไมโครไบโอมในลำไส้ด้วยเชื้อ Lactobacillus Rhamnosus Gg ช่วยบรรเทาความรุนแรงจากการติดเชื้อในกระแสเลือด ในหนูที่ถูกเหนี่ยวนำให้เกิดความชราโดยน้ำตาล D-Galactose และกระตุ้นภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดโดยวิธีการผูกและเจาะลำไส้ใหญ่ส่วนต้น, ชาลิสา พินิจจันทร์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเสียสมดุลของจุลินทรีย์ในลำไส้อาจทำให้เกิดภาวะลำไส้รั่ว เกิดการติดเชื้อในกระแสเลือดตามมาได้ ซึ่งสภาวะดังกล่าวมักพบมากในผู้สูงอายุ การศึกษาก่อนหน้านี้พบว่าโพรไบโอติกสามารถลดการเสียสมดุลของจุลินทรีย์ในลำไส้ แต่การศึกษาเรื่องผลของการรับประทานเชื้อโพรไบโอติดต่อของการลดความรุนแรงจากการติดเชื้อในกระแสเลือด รวมทั้งภาวะ Sepsis-associated encephalopathy (SAE) ในผู้สูงอายุนั้นยังไม่มีการศึกษาที่ชัดเจน วัตถุประสงค์ของการศึกษา เพื่อทดสอบความสามารถของเชื้อโพรไบโอติกสายพันธุ์ Lacticaseibacillus rhamnosus GG (LGG) ในการช่วยลดความรุนแรงของการติดเชื้อในกระแสเลือดในหนูที่ถูกเหนี่ยวนำให้เกิดสภาวะชราโดยการใช้น้ำตาลกาแลคโตส ผู้วิจัยทำการให้เชื้อ LGG ทางปากกับหนูทดลอง เปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม และทดสอบความแตกต่างของจุลินทรีย์ในลำไส้ในอุจจาระของหนูด้วยวิธี 16S RNA sequencing พร้อมวัดสภาวะความชราของหนูด้วยเทคนิค Histochemistry ในอวัยวะภายใน จากนั้นหนูทั้ง 2 กลุ่มจะถูกกระตุ้นให้เกิดการติดเชื้อในกระแสเลือดโดยวิธีการผูกและเจาะลำไส้ใหญ่ส่วนต้น (CLP) และวัดความรุนแรงของการติดเชื้อในกระแสเลือดโดยการวัดอัตราการตาย ระดับ creatinine (Scr), Alanine transaminase (ALT), cytokines (IL-6 TNF-α IL-10 และ IL-1ß) ในซีรัมโดยเทคนิค Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) การตรวจวัด Sepsis encephalopathy ผู้วิจัยใช้ค่ามาตรฐาน SHIRPA เพื่อช่วยในการวัด นอกจากนี้เพื่อหาสาเหตุของการลดความรุนแรงจากการติดเชื้อในกระแสเลือดด้วยเชื้อโพรไบโอติก ผู้วิจัยนำ Lactobacillus condition media (LCM) ร่วมกับ Lipopolysaccharide (LPS) มาใช้ในการกระตุ้นเซลล์ RAW 264.7 , เซลล์ BV-2 และเซลล์ HT-22 จากนั้นทำการวัดปริมาณ Inflammatory cytokines ด้วยเทคนิค ELISA และวัดการแสดงออกของยีน IL-6 TNF-α IL-10 IL-1ß Fizz Arg-1 NF-kB TLR-4 และยีน iNOS ด้วยเทคนิค Quantitative real-time PCR (qPCR) จากผลการวิเคราะห์จุลินทรีย์ในอุจจาระ แสดงให้เห็นว่าหนูชรามีการสูญเสียสมดุลของจุลินทรีย์ในลำไส้ และพบการเกิดพังผืดในปอด ไต และตับ ซึ่งเชื้อ …

ฤทธิ์ทางชีวภาพแบบเสริมกันของสารสกัดจากข้าวเย็นเหนือและเห็ดกระถินพิมานต่อความเป็นพิษของเซลล์และการแสดงออกของยีนในเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่, วรต เสาวโค

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

มะเร็งลำไส้ใหญ่เป็นมะเร็งที่พบบ่อยที่สุดในระบบทางเดินอาหาร เป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับสองของโลก จากการศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าเห็ดกระถินพิมาน (Phellinus linteus) และข้าวเย็นเหนือ (Smilax corbularia) พบพอลิแซ็กคาไรด์ และสารประกอบฟีนอล ซึ่งมีประสิทธิภาพในการยับยั้งเซลล์มะเร็ง และการต้านอนุมูลอิสระ การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาฤทธิ์ทางชีวภาพของสารสมุนไพรที่ใช้ร่วมกันระหว่างเห็ดกระถินพิมาน และข้าวเย็นเหนือต่อความเป็นพิษของเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ชนิด HCT116 และ SW620 โดยใช้เทคนิค MTT assay รวมถึงการแสดงออกของยีน MKI67 KRAS MDM2 และ HER2 โดยใช้เทคนิค qRT-PCR ซึ่งพบว่าสารสกัดข้าวเย็นเหนือมีฤทธิ์เป็นพิษต่อเซลล์มากที่สุด รองลงมาคือสารสกัดสูตรผสม และสารสกัดเห็ดกระถินพิมาน โดยมีค่า IC50 ของเซลล์ HCT116 เท่ากับ 129.35 162.25 และ 1083.39 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร ตามลำดับ และ 111.70, 157.96 และ 1101.29 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร สำหรับเซลล์ SW620 สารสกัดสูตรผสมสามารถชักนําการลดการแสดงออกของยีน MKI67 MDM2 และ HER2 ภายในเซลล์ SW620 และชักนําการเพิ่มการแสดงออกของยีน KRAS และ MDM2 ภายในเซลล์ HCT116 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ดังนั้นการศึกษานี้ชี้ให้เห็นถึงความสามารถในการออกฤทธิ์ทางชีวภาพของ สารสกัดเห็ดกระถินพิมานและสารสกัดข้าวเย็นเหนือต่อความเป็นพิษของเซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ และการแสดงออกของยีน

ผลของสารสกัดจากสูตรตำรับสมุนไพรร่วมกับซิสพลาตินต่อการมีชีวิตของเซลล์ การเพิ่มจำนวนของเซลล์ และการแสดงออกของยีนในเซลล์มะเร็งเต้านม, ฐิตาภรณ์ โชติชัยชรินทร์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

มะเร็งเต้านมถือเป็นสาเหตุการตายอันดับที่ 2 ของผู้ป่วยโรคมะเร็งเพศหญิงทั่วโลก ดังนั้นจึงมีการพัฒนาแนวทางการรักษาที่หลากหลาย การใช้ยาเคมีบำบัดแม้ว่าจะให้ผลการรักษาที่มีประสิทธิภาพแต่กลับมีผลข้างเคียงในแง่ลบต่อร่างกายของผู้ป่วย ดังนั้นจึงต้องหาแนวทางการรักษาแบบใหม่เพื่อลดผลข้างเคียงของยาเคมีบำบัดที่ใช้ในการรักษา โดยในปัจจุบันการรักษาด้วยการแพทย์ทางเลือกโดยใช้สมุนไพรกำลังเป็นที่นิยม เนื่องจากผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติมีผลข้างเคียงน้อย สำหรับการศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของสารสกัดจากสูตรตำรับสมุนไพรร่วมกับซิสพลาตินต่อการมีชีวิตรอดของเซลล์ การเพิ่มจำนวนของเซลล์ และการแสดงออกของยีน MDM2 และยีน MKI67 ในเซลล์มะเร็งเต้านม เพื่อช่วยในการลดผลข้างเคียงจากการใช้ซิสพลาติน ทดสอบการรอดชีวิตของเซลล์ในเซลล์มะเร็งเต้านมด้วยวิธี MTT assay ทำให้ได้ค่าความเข้มข้นของสารสกัดสมุนไพรและซิสพลาตินที่ค่า IC50 จากนั้นจึงนำค่าความเข้มข้น IC50 ของสารสกัดสมุนไพรในแต่ละเซลล์ที่ได้มาใช้ร่วมกับซิสพลาติน โดยลดค่าความเข้มข้นของซิสพลาตินต่ำลงจากค่าความเข้มข้น IC50 พบว่า การใช้สารสกัดสูตรตำรับร่วมกับซิสพลาตินในเซลล์ MDA-MB231 และเซลล์ MCF-7 สามารถช่วยลดการใช้ความเข้มข้นของซิสพลาตินลง 3 เท่าและ 4 เท่าจากค่าความเข้มข้น IC50 ของซิสพลาตินตามลำดับ นอกจากนี้จากผลการศึกษาการเจริญเติบโตของเซลล์และผลการแสดงออกของยีน MDM2 และยีน MKI67 พบว่า การใช้สารสกัดสูตรตำรับร่วมกับซิสพลาตินในเซลล์มะเร็งเต้านมทั้ง 2 ชนิดสามารถช่วยลดการมีชีวิตของเซลล์และยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็งเต้านมทั้ง 2 ชนิดได้ อย่างไรก็ตามยังคงต้องศึกษาเพิ่มเติมเพื่อพัฒนาการใช้สารสกัดจากสูตรตำรับสมุนไพรร่วมกับซิสพลาตินต่อไป

Ai And Ml-Based Risk Assessment Of Chemicals: Predicting Carcinogenic Risk From Chemical-Induced Genomic Instability, Ajay Vikram Singh, Preeti Bhardwaj, Peter Laux, Prachi Pradeep, Madleen Busse, Andreas Luch, Akihiko Hirose, Christopher J. Osgood, Michael W. Stacey

Biological Sciences Faculty Publications

Chemical risk assessment plays a pivotal role in safeguarding public health and environmental safety by evaluating the potential hazards and risks associated with chemical exposures. In recent years, the convergence of artificial intelligence (AI), machine learning (ML), and omics technologies has revolutionized the field of chemical risk assessment, offering new insights into toxicity mechanisms, predictive modeling, and risk management strategies. This perspective review explores the synergistic potential of AI/ML and omics in deciphering clastogen-induced genomic instability for carcinogenic risk prediction. We provide an overview of key findings, challenges, and opportunities in integrating AI/ML and omics technologies for chemical risk assessment, …

A Case Of Incipient Budding Speciation In The California Floristic Province, Infraspecific Divergence In Abronia Villosa, Eli J. Allen

Cal Poly Humboldt theses and projects

Physical barriers to gene flow are the traditional evidence for species divergence. Conversely, there has been increasing acknowledgment of speciation in the face of gene flow as an evolutionary process. Budding speciation involves peripheral populations adapting to local ecological conditions, thereby budding off from a widespread progenitor species. Budding speciation is distinguished by ecological divergence and is generally evidenced by asymmetrical range size and nested phylogenetic relationships of sister species. The narrow endemic Abronia villosa var. aurita is adapted to montane sandy washes adjacent to its widespread sister variety, the desert dwelling var. villosa. Here, I tested the hypothesis …

Hite: A Fast And Accurate Dynamic Boundary Adjustment Approach For Full-Length Transposable Element Detection And Annotation, Kang Hu, Peng Ning, Minghua Xu, You Zou, Jianye Chang, Xin Gao, Yaohang Li, Jue Ruan, Bin Hu, Jianxin Wang

Computer Science Faculty Publications

Recent advancements in genome assembly have greatly improved the prospects for comprehensive annotation of Transposable Elements (TEs). However, existing methods for TE annotation using genome assemblies suffer from limited accuracy and robustness, requiring extensive manual editing. In addition, the currently available gold-standard TE databases are not comprehensive, even for extensively studied species, highlighting the critical need for an automated TE detection method to supplement existing repositories. In this study, we introduce HiTE, a fast and accurate dynamic boundary adjustment approach designed to detect full-length TEs. The experimental results demonstrate that HiTE outperforms RepeatModeler2, the state-of-the-art tool, across various species. Furthermore, …

Sccad: Cluster Decomposition-Based Anomaly Detection For Rare Cell Identification In Single-Cell Expression Data, Yunpei Xu, Shaokai Wang, Qilong Feng, Jiazhi Xia, Yaohang Li, Hong-Dong Li, Jianxin Wang

Computer Science Faculty Publications

Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) technologies have become essential tools for characterizing cellular landscapes within complex tissues. Large-scale single-cell transcriptomics holds great potential for identifying rare cell types critical to the pathogenesis of diseases and biological processes. Existing methods for identifying rare cell types often rely on one-time clustering using partial or global gene expression. However, these rare cell types may be overlooked during the clustering phase, posing challenges for their accurate identification. In this paper, we propose a Cluster decomposition-based Anomaly Detection method (scCAD), which iteratively decomposes clusters based on the most differential signals in each cluster to effectively separate …

Personalized Molecular Therapies For Advanced Non-Small Cell Lung Cancer: Overcoming Heterogeneity To Optimize Treatment Response And Clinical Outcomes, Zuan-Fu Lim

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Lung cancer remains one of the deadliest cancers. Novel, paradigm shifting treatments including immunotherapy and targeted therapies have recently been developed to cull the deadly effects of lung cancer, but many challenges remain. There remains a significant unmet need to accurately predict and optimally select for patients who will respond to immune checkpoint inhibitors (ICI) treatment. In Chapter 2 of this dissertation, we investigated a novel live single cell cytokine profiling lab-on-chip platform, IsoLight, using peripheral CD4+ and CD8+ T-cells for ICI biomarker development. A total of 55,175 single T-lymphocytes were analyzed in this proof-of-concept study. We found that an …

Editing The Tri5 Gene Of Fusarium Graminearum Using Crispr/Cas9, Madelyn Rae Waters

Honors Program Theses

No abstract provided.

A Scoping Review Of Population Diversity In The Common Genomic Aberrations Of Clear Cell Renal Cell Carcinoma, Sean S. Kumar, Ninad Khandekar, Komal Dani, Saina R. Bhatt, Vinay Duddalwar, Anishka D'Souza

Department of Medicine Faculty Publications

Introduction: Previous literature has shown that clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) is becoming a more prevalent diagnosis and that the incidence and mortality differ both regionally and racially. While the molecular profiles for ccRCC are studied regionally through biopsy and sequencing techniques, the genomic landscape and ccRCC diversity data are not well-studied. We conducted a review of the known genomic data on 6 of the most clinically relevant DNA biomarkers in ccRCC: Von Hippel-Landau (vHL), Polybromo-1 (PBRM1), Breast Cancer Gene 1-Associated Protein 1 (BAP1), Histone-Lysine N-Methyltransferase Domain-Containing 2 (SETD2), Mammalian Target of Rapamycin (mTOR), and Lysine-Specific Demethylase 5C (KDM5C). …

Identification And Characterization Of Two Novel Kcnh2 Mutations Contributing To Long Qt Syndrome, Anthony Owusu-Mensah, Jacqueline Treat, Joyce Bernardi, Ryan Pfeiffer, Robert Goodrow, Bright Tsevi, Victoria Lam, Michel Audette, Jonathan M. Cordeiro, Makarand Deo

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

We identified two different inherited mutations in KCNH2 gene, or human ether-a-go-go related gene (hERG), which are linked to Long QT Syndrome. The first mutation was in a 1-day-old infant, whereas the second was in a 14-year-old girl. The two KCNH2 mutations were transiently transfected into either human embryonic kidney (HEK) cells or human induced pluripotent stem-cell derived cardiomyocytes. We performed associated multiscale computer simulations to elucidate the arrhythmogenic potentials of the KCNH2 mutations. Genetic screening of the first and second index patients revealed a heterozygous missense mutation in KCNH2, resulting in an amino acid change (P632L) in the …

Sharing Pathogen Sequence Data For Global Scientific Research Under The Nagoya Protocol To The Convention On Biological Diversity, Jerome H. Reichman, Carolina Dos S. Ribeiro, George B. Haringhuizen, Paul F. Uhlir

Faculty Scholarship

The Nagoya Protocol to the Convention on Biological Diversity (CBD) has threatened to impede access to genetic resources and related data for cross-border scientific research. In principle, every use of genetic resources would require a set of contracts under the CBD, in a “bilateral” regime. The related transaction costs could overwhelm many transnational research undertakings, affecting even public health responses to outbreaks and epidemics. However, the Nagoya Protocol also offers a unique opportunity to resolve this dilemma, despite struggles to define the meaning and coverage of “digital sequence information.” The coverage of genetic sequence data under the CBD remains controversial …

Measures Of Feed Efficiency In Beef Cattle: Biological Basis And Effect On Response To Dietary Supplementation, Modoluwamu Idowu

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

During the feedlot receiving period, newly weaned beef cattle face various stressors, including weaning, transportation, vaccination, and exposure to pathogens. Additionally, changes in diet and low dry matter intake contribute to nutrient deficiencies, heightening susceptibility to disease and performance declines. Therefore, we examined the effects of dietary supplementation with a multicomponent blend of prebiotics and probiotics on the health, immune status, metabolism, and performance of newly weaned beef steers during a 35-day receiving period. Our results showed that compared to the control group, the supplemental additive (SYNB) increased average daily gain (ADG), dry matter intake, and meal events during the …

Ribosome Hibernation Factor Induces Antibiotic Persisters Of Mycobacterium Tuberculosis In Neutrophil-Rich Lung Lesions, Jamie Corro

Electronic Theses & Dissertations (2024 - present)

Mycobacterium tuberculosis (Mtb), the etiological agent of tuberculosis, is a prescient global health threat and the leading cause of death by an infectious agent. Treatment of Mtb infection involves administering 2-4 antibiotics for a minimum of 6 months. This extended drug regimen is required to target a subpopulation of persistent bacilli. As their name implies, these bacteria can “persist” by acquiring nonhereditary and transient antibiotic tolerance. Although the precise mechanism is unknown, it’s often attributed to slowing cellular growth and metabolic processes. During zinc deprivation, bacteria can remodel their ribosomes by replacing their zinc-binding paralogues containing the CXXC motif (C+) …

Transcription And Translation Regulation Of Germ Cell To Maternal Transition, Noor Kotb

Electronic Theses & Dissertations (2024 - present)

In sexually reproducing organisms, the process of gametogenesis produces mature eggs and sperms required for fertilization to occur. The egg's quality is crucial for the healthy development of the next generation, making oogenesis a tightly regulated process with multiple benchmarks. To investigate the intricacies of oogenesis, we utilized the Drosophila oogenesis system as our primary model. This choice was motivated by several factors. Firstly, the process of egg development in Drosophila is conserved across species, making it a valuable proxy for understanding oogenesis in other organisms, including humans. Secondly, Drosophila melanogaster has long been established as a powerhouse in genetic …

Cffdna Screening For Niemann-Pick Disease, Type C1: A Case Series, Sydney A Lau, Romy I Fawaz, Robert Rigobello, Shahad Bawazeer, Nouf M Alajaji, Eissa Faqeih, Yanchun Li, Yanming Feng, Fan Xia, Christine M Eng, Malak Abedalthagafi

Faculty, Staff and Students Publications

Cell-free fetal DNA (cffDNA) screening is a valuable tool in clinical practice for detecting chromosomal abnormalities and autosomal dominant (AD) conditions. This study introduces a novel proof-of-concept assay designed for autosomal recessive (AR) cffDNA screening, focusing on cases involving the NPC1 gene. We aim to illustrate the significant benefits of AR cffDNA screening in managing high-risk pregnancies, specifically where biallelic pathogenic variants in NPC1 cause Niemann-Pick disease, type C1 (NPC), a disorder marked by progressive neurodegeneration. Three participants for this study were recruited and gave consent to a hospital in Saudi Arabia. These participants were either carriers of NPC or …

Case Report: An Association Of Left Ventricular Outflow Tract Obstruction With 5p Deletions, Kira Mascho, Svetlana A Yatsenko, Cecilia W Lo, Xinxiu Xu, Jennifer Johnson, Lindsey R Helvaty, Stephanie Burns Wechsler, Chaya N Murali, Seema R Lalani, Vidu Garg, Jennelle C Hodge, Kim L Mcbride, Stephanie M Ware, Jiuann-Huey Ivy Lin

Faculty, Staff and Students Publications

INTRODUCTION: 5p deletion syndrome, also called Cri-du-chat syndrome 5p is a rare genetic syndrome with reports up to 36% of patients are associated with congenital heart defects. We investigated the association between left outflow tract obstruction and Cri-du-chat syndrome.

METHODS: A retrospective review of the abnormal microarray cases with congenital heart defects in Children's Hospital of Pittsburgh and the Cytogenomics of Cardiovascular Malformations Consortium.

RESULTS: A retrospective review at nine pediatric centers identified 4 patients with 5p deletions and left outflow tract obstruction (LVOTO). Three of these patients had additional copy number variants. We present data suggesting an association of …

Human Plcg2 Haploinsufficiency Results In A Novel Natural Killer Cell Immunodeficiency, Joshua B Alinger, Emily M Mace, Justin R Porter, Annelise Y Mah-Som, Allyssa L Daugherty, Stephanie Li, Allison A Throm, Jeanette T Pingel, Nermina Saucier, Albert Yao, Ivan K Chinn, James R Lupski, Mohammad Ehlayel, Michael Keller, Greg R Bowman, Megan A Cooper, Jordan S Orange, Anthony R French

Faculty, Staff and Students Publications

Background:

Although most individuals effectively control herpesvirus infections, some suffer from severe and/or recurrent infections. A subset of these patients possess defects in NK cells, lymphocytes which recognize and lyse herpesvirus-infected cells; however, the genetic etiology is rarely diagnosed. PLCG2 encodes a signaling protein in NK cell and B cell signaling. Dominant-negative or gain-of-function variants in PLCG2 cause cold urticaria, antibody deficiency, and autoinflammation. However, loss-of-function variants and haploinsufficiency have not been reported to date.

Objective:

We aimed to identify the genetic cause of NK cell immunodeficiency in two families, and herein describe the functional consequences of two novel loss-of-function …

Identification Of Constrained Sequence Elements Across 239 Primate Genomes, Lukas F K Kuderna, Jacob C Ulirsch, Sabrina Rashid, Mohamed Ameen, Laksshman Sundaram, Glenn Hickey, Anthony J Cox, Hong Gao, Arvind Kumar, Francois Aguet, Matthew J Christmas, Hiram Clawson, Maximilian Haeussler, Mareike C Janiak, Martin Kuhlwilm, Joseph D Orkin, Thomas Bataillon, Shivakumara Manu, Alejandro Valenzuela, Juraj Bergman, Marjolaine Rouselle, Felipe Ennes Silva, Lidia Agueda, Julie Blanc, Marta Gut, Dorien De Vries, Ian Goodhead, R Alan Harris, Muthuswamy Raveendran, Axel Jensen, Idriss S Chuma, Julie E Horvath, Christina Hvilsom, David Juan, Peter Frandsen, Joshua G Schraiber, Fabiano R De Melo, Fabrício Bertuol, Hazel Byrne, Iracilda Sampaio, Izeni Farias, João Valsecchi, Malu Messias, Maria N F Da Silva, Mihir Trivedi, Rogerio Rossi, Tomas Hrbek, Nicole Andriaholinirina, Clément J Rabarivola, Alphonse Zaramody, Clifford J Jolly, Jane Phillips-Conroy, Gregory Wilkerson, Christian Abee, Joe H Simmons, Eduardo Fernandez-Duque, Sree Kanthaswamy, Fekadu Shiferaw, Dongdong Wu, Long Zhou, Yong Shao, Guojie Zhang, Julius D Keyyu, Sascha Knauf, Minh D Le, Esther Lizano, Stefan Merker, Arcadi Navarro, Tilo Nadler, Chiea Chuen Khor, Jessica Lee, Patrick Tan, Weng Khong Lim, Andrew C Kitchener, Dietmar Zinner, Ivo Gut, Amanda D Melin, Katerina Guschanski, Mikkel Heide Schierup, Robin M D Beck, Ioannis Karakikes, Kevin C Wang, Govindhaswamy Umapathy, Christian Roos, Jean P Boubli, Adam Siepel, Anshul Kundaje, Benedict Paten, Kerstin Lindblad-Toh, Jeffrey Rogers, Tomas Marques Bonet, Kyle Kai-How Farh

Faculty, Staff and Students Publications

Noncoding DNA is central to our understanding of human gene regulation and complex diseases1,2, and measuring the evolutionary sequence constraint can establish the functional relevance of putative regulatory elements in the human genome3–9. Identifying the genomic elements that have become constrained specifically in primates has been hampered by the faster evolution of noncoding DNA compared to protein-coding DNA10, the relatively short timescales separating primate species11, and the previously limited availability of whole-genome sequences12. Here we construct a whole-genome alignment of 239 species, representing nearly half of …

Research Participants' Perspectives On Precision Diagnostics For Alzheimer's Disease, Hadley Stevens Smith, Jill O Robinson, Ariel Levchenko, Stacey Pereira, Belen Pascual, Kathleen Bradbury, Victoria Arbones, Jamie Fong, Joshua M Shulman, Amy L Mcguire, Joseph Masdeu

Faculty, Staff and Students Publications

BACKGROUND: Understanding research participants' responses to learning Alzheimer's disease (AD) risk information is important to inform clinical implementation of precision diagnostics given rapid advances in disease modifying therapies.

OBJECTIVE: We assessed participants' perspectives on the meaning of their amyloid positron emission tomography (PET) imaging results for their health, self-efficacy to understand their results, psychological impact of learning their results, experience receiving their results from the clinical team, and interest in genetic testing for AD risk.

METHODS: We surveyed individuals who were being clinically evaluated for AD and received PET imaging six weeks after the return of results. We analyzed responses …