Genetics Commons^™

Impact Of The Dimethyl Sulfoxide Reductase Superfamily On The Evolution Of Biogeochemical Cycles, Michael Wells, Minjae Kim, Denise M. Akob, Partha Basu, John F. Stolz

UK CARES Faculty Publications

The dimethyl sulfoxide reductase (or MopB) family is a diverse assemblage of enzymes found throughout Bacteria and Archaea. Many of these enzymes are believed to have been present in the last universal common ancestor (LUCA) of all cellular lineages. However, gaps in knowledge remain about how MopB enzymes evolved and how this diversification of functions impacted global biogeochemical cycles through geologic time. In this study, we perform maximum likelihood phylogenetic analyses on manually curated comparative genomic and metagenomic data sets containing over 47,000 distinct MopB homologs. We demonstrate that these enzymes constitute a catalytically and mechanistically diverse superfamily defined not …

Ferric Chloride-Induced Arterial Thrombosis And Sample Collection For 3d Electron Microscopy Analysis, Smita Joshi, Alexis N. Smith, Kanakanagavalli Shravani Prakhya, Hammodah Rawhi Hammodah Alfar, Joshua Lykins, Ming Zhang, Irina D. Pokrovskaya, Maria A. Aronova, Richard D. Leapman, Brian Storrie, Sidney W. Whiteheart

Saha Cardiovascular Research Center Faculty Publications

Cardiovascular diseases are a leading cause of mortality and morbidity worldwide. Aberrant thrombosis is a common feature of systemic conditions like diabetes and obesity, and chronic inflammatory diseases like atherosclerosis, cancer, and autoimmune diseases. Upon vascular injury, usually the coagulation system, platelets, and endothelium act in an orchestrated manner to prevent bleeding by forming a clot at the site of the injury. Abnormalities in this process lead to either excessive bleeding or uncontrolled thrombosis/insufficient antithrombotic activity, which translates into vessel occlusion and its sequelae. The FeCl3-induced carotid injury model is a valuable tool in probing how thrombosis initiates and progresses …

Molecular Regulation Of The Salicylic Acid Hormone Pathway In Plants Under Changing Environmental Conditions, Christina A. M. Rossi, Eric J. R. Marchetta, Jong Hum Kim, Christian Castroverde

Biology Faculty Publications

Salicylic acid (SA) is a central plant hormone mediating immunity, growth, and development. Recently, studies have highlighted the sensitivity of the SA pathway to changing climatic factors and the plant microbiome. Here we summarize organizing principles and themes in the regulation of SA biosynthesis, signaling, and metabolism by changing abiotic/biotic environments, focusing on molecular nodes governing SA pathway vulnerability or resilience. We especially highlight advances in the thermosensitive mechanisms underpinning SA-mediated immunity, including differential regulation of key transcription factors (e.g., CAMTAs, CBP60g, SARD1, bHLH059), selective protein–protein interactions of the SA receptor NPR1, and dynamic phase separation of the recently identified …

Investigating The Role Of Bromodomain Proteins On Histone Post-Translational Modifications In Toxoplasma Gondii, Joshua Steven Berthiaume

Honors Theses and Capstones

Toxoplasma gondii is a prevalent pathogenic parasite that infects approximately 25 percent of the US population. For the parasite to successfully establish and maintain infection in its host, properly controlled regulation of gene expression is critical. One way Toxoplasma regulates gene expression is through modification of histone proteins that bind to DNA and can control gene accessibility. Acetylation is a modification that is added to histones that changes chromatin structure to enhance gene activation. Histone acetylation can also regulate gene expression by recruitment of important regulators such as bromodomain proteins (BDP). A previous study showed that loss of the bromodomain …

Dna Methylation And The Response To Infection In Introduced House Sparrows, Melanie Gibson

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

Epigenetics is the study of molecular modification of a genome without changing its base pairs. The most studied type of epigenetic mechanism is DNA methylation, which is capable of turning a gene “on” or “off.” Epigenetic potential is the capacity to which an individual can have methylation on its genome. The more CpGs available, the greater the epigenetic potential. In invasive species, genetic variation has been observed to be paradoxical: not much of it exists on a genomic level, but epigenetically, phenotypic variation can occur. The focus on shift in gene expression in this study is on Toll-Like Receptor 4 …

Generation Of Chimeric Rhinoviruses Presenting Sars-Cov-2 Broadly Neutralizing Epitopes And Their Antigenicity Characterization, Danish Ansari

Biotechnology Theses

The global COVID pandemic is not yet fully under control as there were over 21 million new cases of SARS-CoV-2 infections and over 50,000 deaths globally as of January of 2022. A heavily mutated variant of concern, Omicron is responsible for most of these cases which demands an urgency for a new vaccine. NIH reports over 180 vaccine candidates that use various strategies currently in development. However, a recurring concern with these vaccines is that the continuous viral mutations decrease the efficacy of vaccines. Therefore, we proposed to construct a human rhinovirus (HRV) based chimeric virus containing highly conserved, broadly …

การศึกษารูปแบบของยีน Mgrb และความชุกของยีน Mcr-1 ถึง Mcr-10 ใน Escherichia Coli และ Klebsiella Pneumoniae ที่ดื้อยา Colistin จากสิ่งส่งตรวจของผู้ป่วยในโรงพยาบาลเลิดสิน, ขวัญชนม์ เจียรกิติวณิช

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การดื้อยา colistin มีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นในเชื้อแบคทีเรียกลุ่ม Enterobacterales เนื่องมาจากการนำยา colistin กลับมาใช้ในการรักษาเชื้อดื้อยาหลายขนาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อแบคทีเรียแกรมลบที่ดื้อยา carbapenem ประกอบกับการถ่ายทอดยีน mobile colistin-resistant (mcr) ผ่านทาง plasmid ซึ่งส่งผลให้การแพร่ระบาดของเชื้อดื้อยา colistin เกิดขึ้นในวงกว้างอย่างรวดเร็ว สถานการณ์เชื้อกลุ่ม Enterobacterales ที่ดื้อยา colistin ในประเทศไทยกำลังเป็นที่สนใจ เนื่องมาจากเริ่มพบอัตราเชื้อดื้อยาที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่องทั้งในภาคการปศุสัตว์และในโรงพยาบาล การศึกษาครั้งนี้ได้ศึกษาลักษณะจีโนมของเชื้อ E. coli และ K. pneumoniae ที่ดื้อยา colistin ที่เพาะแยกได้จากผู้ป่วยของโรงพยาบาลเลิดสิน กรุงเทพมหานคร ในช่วงระหว่างเดือนตุลาคม พ.ศ. 2564 ถึงเดือนกันยายน พ.ศ. 2565 และศึกษาความสัมพันธ์และการกระจายตัวของเชื้อในแผนกต่างๆ ของโรงพยาบาล เชื้อที่เก็บได้ทั้งหมดจำนวน 54 ตัวอย่าง ประกอบด้วยเชื้อ E. coli และ K. pneumoniae จำนวน 14 และ 40 ตัวอย่าง ตามลำดับ ซึ่งให้ผลดื้อยา colistin เมื่อทดสอบด้วยเครื่องอัตโนมัติ Sensititre™ Gram Negative MIC Plate เชื้อส่วนใหญ่เพาะแยกจากปัสสาวะ (46.30%, p-value=0.38) และเสมหะ (29.63%, p-value=0.63) โดยเพาะแยกเชื้อได้จากผู้ป่วยใน (81.48%) มากกว่าผู้ป่วยนอก (18.52%) อย่างมีนัยสำคัญ (p-value=0.000) ภายหลังนำเชื้อทั้งหมดไปวิเคราะห์ลำดับเบสด้วยเทคนิค Illumina whole genome sequencing (WGS) สามารถจำแนกสายพันธุ์ของเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเชื้อ E. coli และ K. pneumoniae มีรูปแบบยีนก่อโรคที่แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด และพบยีน blaCTX-M, blaTEM, blaOXA ,blaSHV ,ยีน aac, ยีน qnr …

การพัฒนาวิธีการตรวจออกซิไดซ์ไลโพโปรตีนชนิดความหนาแน่นต่ำ โดยใช้เทคนิคการตรวจวัดบนกระดาษร่วมกับ Immunogold Silver Enhancement, สุจิตรา ต๊ะยามัน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โรคหลอดเลือดแดงโคโรนารี (Coronary Artery Disease, CAD) เป็นโรคไม่ติดต่อชนิดเรื้อรังที่เกิดจากหลอดเลือดแดงที่กล้ามเนื้อหัวใจตีบหรือตัน สาเหตุหลักเกิดจากไขมันและเนื้อเยื่อสะสม มีผลทำให้เยื่อบุผนังหลอดเลือดชั้นในหนาตัวขึ้นและเกิดการอุดตัน จากการศึกษาที่ผ่านมาพบว่า ox-LDL เป็นจุดเริ่มต้นของโรคดังกล่าว เนื่องจากมีคุณสมบัติต่างจาก normal LDL โดยไม่สามารถจับได้กับ LDL receptor ได้ แต่สามารถจับได้กับ scavenger receptor ที่ผิวเซลล์แมคโคฟาจจึงทำให้ ox-LDL สามารถเข้าเซลล์ได้อย่างไม่มีสิ้นสุด เกิดเป็นโฟมเซลล์ (foam cells) สะสมอยู่ในผนังหลอดเลือดเกิดเป็นรอยขีดไขมัน (fatty streak) ประกอบกับการกระตุ้นเกล็ดเลือดและเซลล์อิมมูน ทำให้เกิดเป็นลิ่มเลือดอุดตันทางเดินของเส้นเลือด แม้ว่า ox-LDL จะเป็นสาเหตุสำคัญของการเกิดโรคแต่การตรวจวัดระดับไขมัน ox-LDL ยังไม่แพร่หลายในห้องปฏิบัติการเทคนิคการแพทย์ เนื่องจากชุดตรวจมีราคาแพง ใช้เวลาในการวิเคราะห์นาน และยังต้องใช้เครื่องมือที่มีความจำเพาะ ดังนั้นการศึกษาในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเทคนิคการตรวจวัดระดับ ox-LDL ด้วยเทคนิคการตรวจวัดบนฐานกระดาษร่วมกับ immunogold silver enhancement โดยออกแบบกระดาษกรองให้มีรูปแบบเป็น microtiter plate อาศัยเทคนิค wax printing ในการสร้างขอบเขต หาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับออกซิไดซ์กระดาษ เพื่อให้มีคุณสมบัติเหมาะสมกับการตรึงแอนติบอดี โดยเปลี่ยนเซลลูโลสเป็นหมู่แอลดีไฮด์ งานวิจัยนี้ได้นำสารละลายลิเธียมคลอไรด์มาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการออกซิไดซ์ร่วมกับสารละลายโซเดียมเพอร์ริออเดท พบว่ากระดาษที่ออกซิไดซ์แล้วสามารถคงสภาพนาน 72 ชั่วโมง และแอนติบอดีที่ตรึงไว้คงสภาพนานที่สุด 4 ชั่วโมง ทดลองวิเคราะห์วัดปริมาณ std. ox-LDL และ ox-LDL ที่เตรียมเองในห้องปฏิบัติการด้วยสภาวะเทคนิคดังกล่าว พบว่าสีปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นยังไม่ชัดเจน อันเนื่องมากจากข้อจำกัดของความจำเพาะของแอนติบอดี การทำให้เกิดสีด้วย silver enhancement ซึ่งยังคงต้องมีการพัฒนาต่อไปเพื่อให้ผลการวิเคราะห์มีความชัดเจน นอกจากนี้ได้พัฒนากล่องถ่ายภาพเพื่อใช้เก็บผลการวิเคราะห์บนฐานกระดาษ ที่สามารถถ่ายภาพด้วยแสงและระยะที่คงที่ สามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายในภาคสนาม อย่างไรก็ตามแม้การพัฒนาวิธีการวิเคราะห์ ox-LDL ยังไม่ประสบผลสำเร็จ แต่ยังพอได้แนวทางและต้นแบบในการศึกษาต่อไปในอนาคต

ประสิทธิภาพของยีน Tef ในการจัดจำแนกเชื้อ Aspergillus ที่เพาะได้จากผู้ป่วยไทย, ประภาพร คชพงษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Aspergillosis เป็นโรคติดเชื้ออันตรายถึงแก่ชีวิต มีสาเหตุมาจากเชื้อราในจีนัส Aspergillus การวินิจฉัยโรคในปัจจุบัน การเพาะแยกเชื้อและจัดกลุ่มตามลักษณะทางสัณฐานวิทยายังคงเป็นวิธีมาตรฐาน การตรวจหา galactomannan มักใช้ตรวจวินิจฉัยโรคในผู้ป่วยกลุ่มเสี่ยงเท่านั้น ในขณะที่เทคนิคทางอณูชีววิทยาอาศัยข้อมูลสารพันธุกรรมของ “its region” ในการจำแนกกลุ่มเชื้อระดับสปีชีส์ แต่อย่างไรก็ตามข้อมูลดังกล่าวถูกพิสูจน์ว่าสามารถจำแนกกลุ่มเชื้อราก่อโรคในคนในระดับสปีชีส์ได้ต่ำ ในด้านการรักษาสปีชีส์ของเชื้อ Aspergillus มักไม่ถูกนำมาพิจารณาร่วมเพื่อการเลือกกลุ่มยาแม้ว่ายังคงมีผู้ป่วยบางรายที่ตอบสนองต่อการรักษาไม่ดีเนื่องจากเชื้อสาเหตุดื้อต่อยาต้านเชื้อรา ด้วยเหตุดังกล่าวเพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสปีชีส์และรูปแบบความไวรับต่อยา การค้นหายีนที่สามารถจำแนกเชื้อ Aspergillus ในระดับสปีชีส์ได้อย่างแม่นยำจึงเป็นสิ่งจำเป็นยีน “tef-1α” เป็นสารพันธุกรรมที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีคุณสมบัติสามารถจำแนกเชื้อราเส้นสายในระดับสปีชีส์ได้สูง ในงานวิจัยนี้ ผู้วิจัยได้เปรียบเทียบผลการจำแนกกลุ่มเชื้อ Aspergillus ที่แยกได้จากผู้ป่วยจำนวน 227 ตัวอย่าง โดยใช้ข้อมูลสารพันธุกรรม “its region” และ“tef-1α” จากผลการศึกษาพบว่าสารพันธุกรรมจากยีน“tef-1α” (D=0.8461) มีความสามารถในการจำแนกเชื้อในระดับสปีส์สูงกว่าบริเวณ “its” (D=0.796) โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน section Fumigati ข้อมูลสารพันธุกรรมจาก “its region” สามารถแบ่งเชื้อกลุ่มดังกล่าวออกได้เพียง 1 สปีชีส์ คือ A. fumigatus ในขณะที่ยีน“tef-1α” สามารถแบ่งออกเป็น A. fumigatus และอีก 2 สปีชีส์ คือ A. lentulus และ A. udagawa ซึ่งเป็นเชื้อที่ดื้อต่อยา amphotericin B โดยกำเนิด โดยสรุป ผลจากงานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่าการจำแนกสปีชีส์ของเชื้อ Aspergillus โดยใช้ยีนทุติยภูมิ “tef-1α” สามารถบ่งชี้กลุ่มยาที่เหมาะสมต่อการรักษาได้

Cluster Homolog Of Immunoglobulin-Like Receptor Genes In Chicken Immune Responses, Brandi A. Sparling

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

This dissertation explores the identity and role of immunoglobulin-like (Ig-like) receptors in chickens, with focus on their implications in disease and disease progression. These receptors, wisely expressed across immune cells, interact with the major histocompatibility complex (MHC) class I molecules to modulate immune responses in mammals. Due to the insufficient representation of chicken Ig-like receptors in online databases, this study systematically annotates the chicken Cluster Homolog of Immunoglobulin-like Receptors (CHIR) genes using advanced bioinformatic techniques, aligning with the release of the 7th edition of the chicken genome assembly that comprises builds for a broiler and layer chicken. The analysis identifies …

Unraveling The Complex Interactions Between Members Of The Schistosoma Haematobium Group And Bulinus Snails In And Around Lake Victoria In West Kenya, Caitlin Raiselle Babbitt

Biology ETDs

Schistosoma haematobium, the agent of urogenital schistosomiasis, and related schistosomes are transmitted by members of the genus Bulinus. Each of the 38 Bulinus species vary in their ability to vector schistosome species and non-schistosome trematodes resulting in a patchwork of snail-parasite compatibilities. Accurately identifying snail intermediate hosts and the disease-causing parasites they transmit is critical for snail control strategies and the management of human schistosomiasis. Towards these ends, this thesis identifies bulinid species and the parasites they transmit and implicates certain species in the transmission of S. haematobium. The thesis also includes a systematic review of methods …

The Effect Of Infection Risk On Female Blood Transcriptomics, Brenna M. G. Gormally, Patricia C. Lopes

Biology, Chemistry, and Environmental Sciences Faculty Articles and Research

Defenses against pathogens can take on many forms. For instance, behavioral avoidance of diseased conspecifics is widely documented. Interactions with these infectious conspecifics can also, however, lead to physiological changes in uninfected animals, an effect that is much less well understood. These changes in behavior and physiology are particularly important to study in a reproductive context, where they can impact reproductive decisions and offspring quality. Here, we studied how an acute (3 h) exposure to an immune-challenged male affected female blood transcriptomics and behavior. We predicted that females paired with immune-challenged males would reduce eating and drinking behaviors (as avoidance …

Mitochondrial Dna Diversity, Parasite And Pathogen Occurrence, And A Potential Disease Vector In Managed And Unmanaged Honey Bee, Apis Mellifera L. Populations, Dylan Cleary

Graduate Theses and Dissertations

The western honey bee, Apis mellifera L., is a globally important pollinator plagued by several harmful stressors impacting colony health and survival. At least eight A. mellifera subspecies were imported and continue to be the genetic ancestors of U.S. honey bee populations today. Successive genetic bottle-neck events have led to reduced genetic diversity in U.S. honey bees. First, the subset of subspecies imported into the U.S. represents only a third of A. mellifera subspecies. Next, the parasitic varroa mite reduced managed and feral populations. Third, ongoing breeding practices have selected for traits from a single genetic lineage and bred from …

Investigating Granulopoiesis Of Neutrophils From Myeloblasts In The Bone Marrow Post Novel Anti-Schistosoma Compound Treatment, Sarah Alsuleiman, Paul Davis

Theses/Capstones/Creative Projects

Schistosomiasis, a commonly neglected tropical disease, is a waterborne parasitic worm infection able to infect through direct skin penetration. This disease affects approximately 270 million people worldwide and ranks only second to malaria as a leading infectious disease. Although some possible alternatives are emerging, currently, the most effective drug treatment is praziquantel (PZQ). However, PZQ is only effective against the adult stage of the worm, allowing juvenile worms to progress in the infection. Additionally, Schistosoma worms are developing resistance to this drug as reduced efficacy has been noted. Thus, the need for drug discovery and testing is increased. SA01, a …

The Role Of The Hypoxia-Inducible Factor 2 In Pancreatic Cancer: Mechanisms Of Tumor Immunosuppression And Intestinal Radioprotection, Carolina Garcia Garcia

Dissertations and Theses (Open Access)

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is a devastating disease with dismal prognosis. The only curative option for patients is surgery, but over 80% of patients are not surgical candidates. Unfortunately, PDAC is resistant to the three remaining options. PDAC is characterized by a profoundly hypoxic and immunosuppressive stroma, which contributes to its therapeutic recalcitrance. Alpha-smooth muscle actin+ (αSMA+) cancer-associated fibroblasts (CAFs) are the most abundant stromal component, as well as mediators of stromal deposition. The hypoxia-inducible factors (HIF1 and HIF2) coordinate responses to hypoxia, yet, despite their known association to poor patient outcomes, their functions within the PDAC tumor microenvironment (TME) …

Resolving The Repression Pathway Of Virulence Gene Hila In Salmonella, Alexandra King, Lon Chubiz Phd, Brenda Pratte, Lauren Daugherty

Undergraduate Research Symposium

Salmonella is a relatively abundant, virulent species of bacteria that is most known for spreading gastrointestinal diseases through food. These illnesses result in approximately 1.35 million infections, including over 25,000 hospitalizations each year, in the U.S. alone (CDC.gov). As antibiotic resistance becomes an increasingly urgent public health problem, the importance of developing alternative treatment methods is only becoming more crucial. One of the genes responsible for this virulence is known as hilA. HilA is the main transcriptional regulator of Salmonella Pathogenicity Island-1 gene (UniProt). SPI-1 plays an important role in the invasion of Salmonella into epithelial cells. The proteins encoded …

Heterogeneity Of Gene Expression In Peanut-Allergic Cells May Be Related To Differing Cell Subpopulations, Sophia R. Tekorius

Honors Projects

Peanut allergies can have severe and life-threatening complications. By understanding the biology of individuals struggling with this disease, better treatments can be developed. This project explores the possibility of two phenotypically distinct cell types within CD154+ cell types in patients with peanut allergy. Previous studies show that there is a Th2 cell subpopulation associated with allergies, and within effector CD4+ memory populations two distinct phenotypes have been found. This project expands upon this research at the genetic level and through bioinformatic analyses, including the production of heatmaps, the project has found evidence for differing gene expression in two cell subpopulations. …

Genomic Tools And Models For Investigating The Role Of Germline Diversity In Mouse Antibody Repertoire Development., Justin T. Kos

Electronic Theses and Dissertations

Given the diversity and complexity within immunoglobulin (IG) loci, effective mouse models first require characterization of intra-strain differences and construction of high-quality reference assemblies for IG loci in several representative strains. To understand light chain germline diversity across biomedically significant mouse strains, we profiled the expressed IGK and IGL repertoires of 18 commonly used laboratory mouse strains using AIRR-seq. Across strains, we observed germline IGKV sequences shared by three different IGK haplotypes and a more conserved IGLV germline repertoire among common laboratory strains. Pacific Biosciences (PacBio) Single-Molecule Real-Time (SMRT) sequencing was used to sequence and assemble bacterial artificial chromosomes (BAC) …

Covid Susceptibility And Severity Correlation With The Ace2 Gene, Natalie Taylor

Thinking Matters Symposium

A wide spectrum of susceptibility and severity of infection has been observed among COVID-19 patients. While some individuals remain unaffected by the Sars-Cov-2 virus, others have contracted the virus multiple times with varying levels of severity. This poster reviews some of the research demonstrating a link between the susceptibility of the Sars-Cov- 2 virus and the severity of infection, and a specific gene called ACE2. The ACE2 gene encodes an angiotensin-converting enzyme that acts as a functional receptor for the spike glycoprotein receptor binding domain of the coronavirus and severe acute respiratory syndrome coronaviruses. ACE2 presents numerous amino acid variants …

Sars-Cov-2 Reveals That Chimeric Agents Are The Bioweapons Of The Future, Rachel Craig

Senior Honors Theses

Bioweapons programs have existed since their development during the Cold War. These biowarfare programs initially utilized naturally occurring pathogens capable of infecting crops, livestock populations, and human populations. Anthrax is a widely exploited bioagent responsible for attacks ranging from the Germans’ deployment in World War I to the mailing of anthrax through the postal service in attempts on U.S. senators’ lives. With the development of genetic manipulations, the Soviet Union began modifying anthrax to resist detection and treatment. With the continued advancement of science and technology, a new bioagent has entered the scene – the man-made chimeric virus. Chimeric viruses …

การตรวจหายีนดื้อยากลุ่ม Β-Lactams จากมูลสุกรโดยตรง ด้วยเทคนิค Multiplex Polymerase Chain Reaction ร่วมกับ Lateral Flow Assay และเทคนิค Nested Polymerase Chain Reaction, นุชบา สุจันทา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

สุกรเป็นอีกหนึ่งแหล่งกักเก็บเชื้อแบคทีเรียที่มียีนดื้อยาสร้างเอนไซม์ Extended-Spectrum β-Lactamases (ESBLs) ซึ่งสามารถแพร่กระจายยีนดื้อยามาสู่มนุษย์ สัตว์ และสิ่งแวดล้อมได้ ในการศึกษานี้จึงได้พัฒนาการตรวจหายีนสร้างเอนไซม์ ESBLs จากมูลสุกรโดยตรง ด้วยเทคนิค Multiplex polymerase chain reaction (mPCR), mPCR-Lateral flow assay (mPCR-LFA) และเทคนิค Nested PCR (nPCR) เปรียบเทียบกับการตรวจจากเชื้อ ESBL-producing Escherichia coli ซึ่งเพาะแยกจากมูลสุกรตัวอย่างเดียวกัน ด้วยเทคนิค PCR-sequencing เชื้อ ESBL-producing E. coli จำนวน 149 isolates ที่เพาะแยกจากมูลสุกรทั้งหมด 139 ตัวอย่าง พบความชุกของยีนชนิด blaCTX-M-15 (34.2%) มากที่สุด รองลงมาคือ blaCTX-M-15+TEM-1 (17.5%) และ blaCTX-M-55+TEM-1 (13.4%) โดยเชื้อ ESBL-producing E. coli ส่วนใหญ่มีการดื้อยาหลายขนาน โดยดื้อต่อยา Ceftriaxone (100%), Cefotaxime (100%), Ciprofloxacin (31.5%) และ Trimethoprim/Sulfamethoxazole (30.9%) ความไว ความจำเพาะ และขีดจำกัดของการตรวจจากเชื้อ ESBL-producing E. coli ด้วยเทคนิค mPCR-LFA เท่ากับ 100% และ 0.1-1 ng ตามลำดับ เทคนิค mPCR ที่พัฒนาขึ้น สำหรับตรวจจากมูลสุกรโดยตรง พบว่าต้องใช้ปริมาณเชื้อมากถึง 107 CFU จึงจะตรวจพบ โดยมีความไวในการตรวจยีน blaCTX-M และ blaTEM เท่ากับ 30.43% และ 87.65% ตามลำดับ ขีดจำกัดและความไวของการตรวจพบยีน blaCTX-M โดยตรง …

Rickettsial Pathogen Perturbs Tick Circadian Gene To Infect The Vertebrate Host, Supreet Khanal, Vikas Taank, John F. Anderson, Hameeda Sultana, Girish Neelakanta

Biological Sciences Faculty Publications

Ixodes scapularis is a medically important tick that transmits several microbes to humans, including rickettsial pathogen Anaplasma phagocytophilum. In nature, these ticks encounter several abiotic factors including changes in temperature, humidity, and light. Many organisms use endogenously generated circadian pathways to encounter abiotic factors. In this study, we provide evidence for the first time to show that A. phagocytophilum modulates the arthropod circadian gene for its transmission to the vertebrate host. We noted a circadian oscillation in the expression of arthropod clock, bmal1, period and timeless genes when ticks or tick cells were exposed to alternate 12 h …

การพัฒนาชุดตรวจออกซิไดซ์ไลโพโปรตีนชนิดความหนาแน่นสูง ด้วยเทคนิค Paper-Based Immunogold-Silver Enhancement Assay, ปิยวดี ประดิษฐ์นวกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ไลโพโปรตีนชนิดความหนาแน่นสูง (High-density lipoprotein; HDL) มีบทบาทสำคัญในการป้องกันการเกิดโรคหัวใจขาดเลือด ต้านการอักเสบของหลอดเลือด และยับยั้งการเกิด LDL-oxidation แต่การทำงานของ HDL จะสูญเสียไปเมื่อ HDL ถูกทำลายด้วยอนุมูลอิสระ กลายเป็น oxidized HDL (oxHDL) การวัดระดับ HDL-cholesterol เป็นการประเมินด้านปริมาณแต่ไม่สามารถบอกการทำงานของ HDL ได้ หากสามารถวัดระดับ oxHDL ควบคู่ไปกับระดับ HDL-cholesterol ทำให้การพยากรณ์การเกิดโรคหัวใจขาดเลือดได้แม่นยำขึ้น แต่การวิเคราะห์ระดับ oxHDL ต้องใช้เครื่องมือจำเพาะและน้ำยามีราคาสูง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาชุดตรวจวิเคราะห์ oxHDL ด้วยหลักการ Paper-based Immunogold silver-enhanced assay โดยออกแบบฐานกระดาษมีลักษณะเดียวกับ microtiter plate ตรึงแอนติบอดีต่อ 4-Hydroxynonenal (anti-HNE) ซึ่งเป็นผลผลิตจากกรดไขมันที่ถูกออกซิไดซ์ oxHDL ในตัวอย่างจับกับ anti-HNE บนกระดาษ ใช้ anti-APO AI ที่มีความจำเพาะต่อ HDL ที่ติดฉลากกับอนุภาคของทองคำและขยายสัญญาณด้วย silver ion อ่านผลด้วยเครื่องสแกนและวิเคราะห์ความเข้มสีด้วยโปรแกรม Photoshop CS64 ผลการวิเคราะห์ความเป็นเส้นตรงระหว่าง oxHDL กับ ความเข้มสี พบว่า มีความสัมพันธ์เป็นเส้นตรงที่ความเข้มข้นตั้งแต่ 0-300 ng/mL ( r2 = 0.946) ผลการทดสอบความถูกต้องของชุดทดสอบ ใช้ซีรัมจำนวน 32 ราย วิเคราะห์ปริมาณ oxHDL ด้วยวิธีที่พัฒนาขึ้นและวิธี Sandwich ELISA หาความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ oxHDL ที่วิเคราะห์ได้จากทั้งสองวิธีด้วย Pearson correlation coefficient พบว่า ค่า correlation coefficient (r) = 0.527 และมีค่า p-value =0.002 แสดงให้เห็นว่าทั้งสองวิธีมีความสัมพันธ์มีความสัมพันธ์กันในระดับกลางอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ อุปกรณ์ตรวจวิเคราะห์ออกซิไดซ์ไลโพโปรตีนชนิดความหนาแน่นสูงฐานกระดาษเป็นต้นแบบที่สามารถนำไปต่อยอดและพัฒนา เพื่อประยุกต์ใช้ในการตรวจปริมาณ oxHDL …

ผลของ Lactobacillus Rhamnosus Gg ร่วมกับสารเคอคิวมินต่อการยับยั้งการมีชีวิตและกระตุ้นการตายแบบอะพอพโตซิสของเซลล์มะเร็งช่องปากชนิดสความัสเซลล์คาร์ซิโนมา, ชัชพันธุ์ อุดมพัฒนากร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

มะเร็งช่องปากชนิดสความัสเซลล์คาร์ซิโนมา (Oral squamous cell carcinoma, OSCC) จัดเป็นมะเร็งที่พบได้บ่อยที่สุดของ มะเร็งศรีษะและลำคอ เคอคิวมินเป็นสารออกฤทธิ์หลักซึ่งพบได้ในขมิ้นชันและถูกใช้เป็นสมุนไพรสำหรับการรักษาโรคต่าง ๆ หลายชนิด รวมทั้ง ได้รับการพิสูจน์ในห้องปฏิบัติการแล้วว่ามีคุณสมบัติในการยับยั้งเซลล์มะเร็งได้หลากหลายประเภท ในขณะที่โพรไบโอติกแบคทีเรีย Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) ได้รับการพิสูจน์ในห้องปฏิบัติการถึงคุณสมบัติในการยับยั้งเซลล์มะเร็งได้หลากหลายชนิดเช่นกัน และ มีรายงานถึงการนำ LGG ไปใช้ร่วมกับสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติชนิดอื่น ๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของสารธรรมชาตินั้นอีกด้วย ดังนั้นวัตถุประสงค์ ของการศึกษาในครั้งนี้คือ เพื่อศึกษาผลของการใช้เคอคิวมินร่วมกับน้ำเลี้ยงส่วนใสของแบคทีเรีย LGG (LGG cell-free supernatant, LGG CFS) ในการยับยั้งการมีชีวิตและกระตุ้นให้เซลล์มะเร็งช่องปากชนิด OSCC (SCC-9 cells) เกิดการตายแบบอะพอพโตซิส ผลการศึกษาพบว่า เคอคิวมินและ LGG CFS มีคุณสมบัติในการยับยั้งการมีชีวิตของเซลล์มะเร็งช่องปาก SCC-9 cells โดยขึ้นอยู่กับความเข้มข้นที่ใช้ การใช้เคอคิว มินและ LGG CFS ที่ความเข้มข้นสูง (Curcumin 40 µg/ml และ 25% (volume/volume) LGG CFS ที่ความเข้มข้น 108 CFU/ml หรือความ เข้มเข้นเริ่มต้น (undiluted condition)) ในรูปแบบการใช้สารเดี่ยวหรือสารผสมร่วมกัน ส่งผลยับยั้งการมีชีวิตของทั้งเซลล์มะเร็งช่องปาก SCC9 cells และเซลล์เนื้อเยื่อเหงือก (human gingival fibroblast, HGF cells) เมื่อเปรียบเทียบกับสภาวะควบคุม (p<0.0001 สำหรับการใช้สาร เดี่ยวในเซลล์มะเร็งช่องปาก SCC-9 และการใช้สารเดี ่ยวและสารผสมในเซลล์เนื ้อเยื ่อเหงือก HGF และ p=0.02 สำหรับการใช้สารผสมใน เซลล์มะเร็งช่องปาก SCC-9) ในขณะที ่การใช้เคอคิวมินและ LGG CFS ในรูปแบบของสารผสมร่วมกันที ่ระดับความเข้มข้นต่ำ (Curcumin 5 µg/ml และ 25% (v/v) LGG CFS ความเข้มข้น 1:100 เท่าจากระดับความเข้มข้นเริ ่มต้น) สามารถยับยั ้งการมีชีวิตของเซลล์มะเร็งช่องปาก SCC-9 ได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อเปรียบเทียบกับสภาวะการใช้สารเดี่ยวของเคอคิวมินและ LGG CFS ที่ระดับความเข้มข้นต่ำ และสภาวะควบคุม (p<0.0001, p=0.002 และ p=0.02 ตามลำดับ) และไม่ส่งผลต่อการมีชีวิตของเซลล์เนื้อเยื่อเหงือก HGF เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม (p=0.14) ผลการวิเคราะห์ Flow analysis พบว่าสภาวะการใช้เคอคิวมินและ LGG CFS ร่วมกันที่ระดับความเข้มข้นต่ำ สามารถเหนี่ยวนำให้ เซลล์มะเร็ง SCC-9 เกิดการตายแบบอะพอพโตซิสได้มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้สารเดี่ยวและสภาวะควบคุม (p<0.0001 ในทุกสภาวะ) นอกจากนั้นสภาวะการใช้เคอคิวมินและ LGG CFS ร่วมกันที่ระดับความเข้มข้นต่ำ สามารถเหนี่ยวนำให้เซลล์มะเร็ง SCC-9 มีระดับการแสดงออกของ Bax/Bcl-2 ratio ที่สูงขึ้น ซึ่งมีผลให้ให้เซลล์มะเร็งเกิดการตายแบบอะพอพโตซิสต่อไป อย่างไรก็ตามสภาวะ เคอคิวมินและ LGG CFS ร่วมกันที่ระดับความเข้มข้นต่ำ ส่งผลต่อระดับการแสดงออกของโปรตีน caspase-3 ที ่สูงขึ้นอย่างไม่มีนัยสำคัญ (p=0.12) แต่ไม่มีผลต่อระอัตราส่วนการแสดงออกของโปรตีน Bcl-xL/Bak และโปรตีน Mcl-1/Bak เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม (p=0.53 และ p=0.34 ตามลำดับ) การวิเคราะห์ LGG CFS ที่ความเข้มข้น 1:100 เท่าจากระดับความเข้มข้นเริ่มต้น ด้วยเทคนิค LC-MS/MS พบสารประเภท โปรตีนทั้งหมด 30 ชนิด ได้แก่ metabolic enzyme and protein จำนวน 26 ชนิด และ surface layer protein จำนวน 4 ชนิด การใช้สาร เคอคิวมินและ LGG CFS ร่วมกันที่ระดับความเข้มข้นต่ำ น่าจะมีผลในการยับยั้งเซลล์มะเร็งช่องปากชนิด SCC-9 แต่ไม่มีผลกระทบต่อเซลล์ เหงือก HGF ผลการศึกษาในครั้งนี้อาจนำไปสู่การพัฒนาวิธีป้องกันหรือรักษามะเร็งช่องปากชนิด OSCC รูปแบบใหม่ได้ในอนาคต

Assesment Of Antibiotic Resistant Gene Expression In Clinical Isolates Of Pseudomonas Aeruginosa, Dustin Esmond

Biology Theses

Increasing prevalence of nosocomial infections by antimicrobial resistant pathogens resulting in higher mortality rates and financial burden is of great concern. Pseudomonas aeruginosa represents one of six highly virulent “ESKAPE” pathogens that exhibit considerable intrinsic drug resistance as well as mechanisms for acquiring further resistance. As many of these mechanisms are regulated through gene expression, we sought to identify regulatory strategies and patterns at play in 23 clinical isolates collected from Baku, Azerbaijan and Tyler, Texas, USA. Real-time quantitative polymerase chain reaction was performed on six gene targets implicated in resistance and contrasted with antibiotic phenotypes. We found AmpC cephalosporinase …

Roles Of A Bradykinin Storm And A Cytokine Storm In Covid-19 Cases, Nouha H. Odeh

Honors College Theses

In the light of recent events, it is imperative to understand the key inflammatory response elements that appear to be the source of more severe ailments resulting from a SARS-CoV-2 viral infection known as Covid-19 The more severe cases of Covid-19 are characterized by a severe inflammatory response resulting in tissue damage. My research proposal aims to investigate the two possible culprits of this response: a bradykinin (BK) storm and an interleukin-6 (IL-6) mediated cytokine storm. In both systems respectively, the excess release of these signals subsequently signals the production of even more of the same response element, resulting in …

Full Issue: The International Undergraduate Journal Of Health Sciences, Volume 1, Issue 1, June 2021, Iujhs Full Issue

International Undergraduate Journal of Health Sciences

The full June 2021 issue (Volume 1, Issue 1) of the International Undergraduate Journal of Health Sciences

Identifying The Cell Composition And Clonal Diversity Of Supratentorial Ependymoma Using Single Cell Rna-Sequencing, James He

University Scholar Projects

Ependymoma is a primary solid tumor of the central nervous system. Supratentorial ependymoma (ST-EPN), a subtype of ependymomas, is driven by an oncogenic fusion between the ZFTA and RELA genes in 70% of cases. We introduced this fusion into neural progenitor cells of mice embryos via in utero electroporation of a non-viral binary piggyBac transposon system containing ZFTA-RELA. From preliminary data in the LoTurco lab, inducing the expression of ZFTA-RELA into different neural progenitor cells produces tumors of varying lethality and cellular composition. To define the cellular composition and subclonal diversity of ST-EPN tumors, we used single cell RNA-sequencing to …

Defining Codes Based On The Consolidated Framework For Implementation Research In The Context Of The Implementing Universal Lynch Syndrome Screening, Jasmine A. Burton-Akright

USF Tampa Graduate Theses and Dissertations

Lynch syndrome (LS) is the most common hereditary cause of both colorectal cancer (CRC) and endometrial cancer (EC). Universal tumor screening (UTS) of newly diagnosed EC and CRC patients has been shown to be both an effective and economical approach to identify patients with LS and subsequently reduce future cancer s for patients and their family members. Despite its efficacy, LS UTS has not been consistently adopted across hospital systems and existing programs vary widely in their structure and execution. The Implementing Universal Lynch Syndrome Screening (IMPULSS) study aims to determine the critical factors necessary for successful implementation of LS …

Insights Into Leptopilina Spp. Immune-Suppressive Strategies Using Mixed-Omics And Molecular Approaches, Brian Wey

Dissertations, Theses, and Capstone Projects

Host-parasite interactions influence the biology of each over the course of evolution. Parasite success allows for the passage of potent virulence strategies from generation to generation. Host success passes stronger immunity and resistance strategies to the following generations as well. Only by studying both partners within their natural contexts can we begin to understand the relationship between the two and how immune mechanisms and virulence strategies interact as a molecular arms race.

In this work, we focus on a natural host-parasite pair, the Drosophila-Leptopilina model. Leptopilina species are parasites of several fruit fly species, including Drosophila melanogaster. This model …