Genetics Commons^™

Elucidating The Multi-Omics Of Early-Onset Colorectal Cancer, Jumanah Alshenaifi

Dissertations and Theses (Open Access)

The incidence and mortality rates of sporadic early-onset colorectal cancer have increased in recent decades, but there is no clear etiological basis for this trend. EOCRC is commonly defined as colon and rectal cancers diagnosed before the age of 50 years. The rising incidence of EOCRC has made it the second most common cancer and the third leading cause of cancer death in this age group. The rising incidence of EOCRC is also documented internationally in more than 20 countries across different continents. Clinically, EOCRC has a distinct, more aggressive clinical profile than LOCRC. While approximately 15% of EOCRC cases …

Gonadal Absence Of Ceh-22: Degradation Of Ceh-22 In The Gonads Of Caenorhabditis Elegans, Andreya C. White

Undergraduate Theses

The reproductive system of hermaphrodite Caenorhabditis elegans (C. elegans) comprises two gonadal arms, each with a terminating distal tip cell (DTC), connected by a common uterus. The DTC has two functions: leader and niche. In C. elegans, ceh-22/nkx2,5 has been found to work together with Wnt signaling to determine the fates of the DTC (Lam et al., 2006). This is an indication that ceh-22 aids in the specification of DTCs. Our research aims to determine the specific function of ceh-22 in the gonad of both male and hermaphrodite C. elegans. This will be accomplished by observing …

Missense Mutation Of Msh6 Leucine 696 Has No Apparent Effect On The Dna Mismatch Repair Process, Razan H. Hammad, Rafia Rashid, Essence Tarrence, Christopher Bolden, Joanna E. Haye-Bertolozzi

XULAneXUS

Lynch Syndrome and Constitutional Mismatch Repair Deficiency are human diseases implicated in mutations of DNA mismatch repair (MMR) genes. This experiment tested a mutation of an MMR gene, MSH6, and evaluated how the mutation affected overall MMR effectiveness. Using the yeast Saccharomyces cerevisiae, we performed the CAN1 forward mutation assay to study msh6-L696F and its implications in the MMR process. We hypothesized that there would be a significant change in molecular function in the Msh6 protein in the presence of this mutation. Bioinformatic tools predicted that this amino acid change would have deleterious effects on MMR function. However, …

Investigating Sk-3 Based Spore Killing In Neurospora Crassa Through Deletion Analysis Of Dna Intervals I383 And I394, Paulina Paulikas

Senior Theses – Biological Sciences

Neurospora fungi are found around the world. The species N. crassa is a popular model for use in genetics research. N. crassa produces sexual spores, called ascospores, during mating between strains of opposite mating types. N. crassa also produces spore sacs called asci, and each ascus typically contains eight viable ascospores. However, some Neurospora fungi carry selfish genetic elements called Spore killers, and when a strain carrying a Spore killer mates with a spore killing-susceptible strain, asci contain four black viable ascospores and four white inviable ascospores. In this project, I investigated a Spore killer called Sk-3. To act as …

Examining The Mechanism Of Spore Sacs Undergoing Sk-3-Based Spore Killing After Deletion Of Neurospora Crassa Dna Intervals I382 And I400, Makenna Klann

Senior Theses – Biological Sciences

Neurospora crassa is a well-known model organism for studying eukaryotic genetics, particularly non-Mendelian inheritance mechanisms such as meiotic drive. In N. crassa, meiotic drive can be observed in fungal spore killing, where Spore killer-3 (Sk-3) is a selfish genetic element transmitted to offspring through spore killing. Sk-3 is thought to contain two principal components: a killer (poison) gene and a resistance (antidote) gene. While the resistance gene (rsk) has been identified, the killer gene remains unknown. Building on previous research that identified a 1.3 kb DNA interval (i350) essential for Sk-3-based spore killing, I …

Determining The Effects That Deletion Of I386 And I408 Have On Sk-3-Type Spore Killing, Kole Damkoehler

Senior Theses – Biological Sciences

Neurospora crassa is a genus of fungus that exhibits a phenomenon called Sk-3 spore killing. Sk-3 spore killing occurs when an Sk-3 killer strain mates with an Sk-3 sensitive strain, and it results in the death of half of the offspring. A DNA interval called i350, located on N. crassa Chromosome III, has previously been identified as critical for spore killing. Here, to obtain a more detailed understanding of this DNA interval, the effects of the deletion of related DNA intervals i386 and i408 on spore killing has been studied. Deletion of i386 resulted in no disruption of spore …

Crispr-Induced Mutagenesis Of Arabidopsis Thaliana Gene Apetala3, Hazel Frans, Tara Phelps-Durr

SACAD: Scholarly Activities

This project aims to create CRISPR-CAS9 mutations in the APETELA3 (AP3) gene of the model plant Arabidopsis thaliana. AP3 is a class B gene critical to the petal and stamen development of Arabidopsis flowers. AP3 is defined in a MADS domain, which binds directly to DNA and may be responsible for the expression of the CaRG-box genes. AP3 works in conjunction with PISTILLATA (PI), AGAMOUS (AG), APETALA1 (AP1), and SEPALLATA (SEP) genes to specify the development in the second and third whorls of the flower. While several alleles of AP3 already exist, these alleles are strong alleles that knockout gene …

Emerging Technologies For Forensic Genetic Identification, Lilly Llanos

Senior Honors Theses

There are many new innovations in forensic science that are being developed for the identification of biological evidence. These techniques include next-generation DNA sequencing, DNA phenotyping, and forensic genetic genealogy. This thesis will explore each, as well as newer applications of proteomics. The methodologies, reliability, practicality of cost and training, moral implications, and past research of each will be discussed. Finally, some ideas for future research and steps to drive growth and greater understanding will be suggested. This will encourage further innovations and the increased acceptance of forensic evidence in court. Each method was found to have both advantages and …

Identification Of Novel Argonaute Proteins Using A Metagenomic Mining Approach, Lobna Abdallah Ghonaim

Theses and Dissertations

Gene editing is one of the most promising tools in science. It enables precise modifications of an organism's genetic material. Metagenomics is considered a powerful tool that unlocks the broad genetic potential found in uncultured microbial communities. Exploring the genetic diversity of uncultured microbial communities helps identify novel functional proteins with unique properties and make the best use of these diverse microbial ecosystems.

We developed and employed a metagenomic-based approach to mine more than 1000 metagenomes for prokaryotic argonaute proteins (pAgos), a potential gene editing machinery encoded in bacterial and archaeal genomes. Our workflow involved strict quality control, sequence assembly, …

The Role Of Secondary And Tertiary Structure In The Cap-Independent Translation Of Fgf-9 And Hif-1-Alpha, Amanda Michelle Whittaker

Dissertations, Theses, and Capstone Projects

Under normoxic conditions, eukaryotes initiate translation of RNA through eIF4E recognition of the 5’ cap. However, under cellular stress, eukaryotic translation must be initiated through a 4E-independent, or “cap-independent” mechanism, involving eukaryotic initiation factor 4G (eIF4G) binding directly to the 5’ untranslated regions (5’ UTR) of the RNA. eIF4G binding then recruits the ribosome to the transcript. While this mechanism is useful for translation of apoptotic transcripts and transcripts involved in cell survival, cap-independent translation is also utilized by oncogenic RNA for tumorigenesis. Previous work by our lab and others has categorized this recruitment and initiation mechanism as either internal-ribosome-entry-site …

Investigating The Thermodynamic Properties Of Fat10 And Fat10ylated Proteins, Aravind R

Theses and Dissertations

Degradation of proteins by the proteasome is crucial in regulating protein levels in the cell. Post-translational modifications, such as ubiquitylation and Fat10ylation, trigger proteasomal degradation of the substrate proteins. While ubiquitylation orchestrates multiple cellular processes, Fat10ylation is primarily involved in the inflammatory response. Unlike ubiquitin, recycled upon substrate degradation, Fat10 is degraded along with its substrate. Although the thermodynamic properties of the substrate are critical for effective proteasomal degradation, they remain poorly understood for the Fat10-proteasome pathway.

Here, we demonstrate that Fat10 exhibits markedly lower thermodynamic stability and faster unfolding kinetics compared to ubiquitin. This is due to the absence …

การศึกษาความสัมพันธ์และความถี่ของการตรวจพบเอชแอลเอแอนติบอดี (Anti-Hla Class I) ในหญิงตั้งครรภ์ที่คลอดก่อนกำหนด ในกลุ่มตัวอย่างชาวไทย, สิริกุล เหล่าศรีวิจิตร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การคลอดก่อนกำหนด (ก่อน 37 สัปดาห์) เป็นปัญหาสาธารณสุขสำคัญทั่วโลก และในไทย ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการเสียชีวิตและภาวะแทรกซ้อนในทารกแรกเกิด การคลอดก่อนกำหนดส่วนใหญ่เกิดขึ้นเองโดย ไม่ทราบสาเหตุ จากหลักฐานก่อนหน้านี้พบว่า anti-HLA antibody อาจมีส่วนเกี่ยวข้องกับการคลอดก่อน กำหนดในประชากรชาวชิลี วัตถุประสงค์ของงานวิจัยจึงต้องการศึกษาความถี่และความสัมพันธ์ของแอนติบอดีต่อ Human Leukocyte Antigen class I ในหญิงตั้งครรภ์ชาวไทยที่คลอดก่อนกำหนด และสร้างโมเดลทำนายภาวะ คลอดก่อนกำหนดโดยใช้ปัจจัยเสี่ยง และผล anti-HLA class I กลุ่มตัวอย่างประกอบด้วยหญิงตั้งครรภ์ชาวไทยที่ คลอดที่โรงพยาบาลเจริญกรุงประชารักษ์จำนวน 299 คน แบ่งเป็นกลุ่มคลอดก่อนกำหนด 135 คน และกลุ่ม คลอดตามกำหนด 164 คน ได้รับการตรวจ anti-HLA class I ด้วยเทคนิค Multiplex Fluorescent Immunoassay และรวบรวมข้อมูลทางคลินิก ผลการศึกษาพบว่าความชุกของการตรวจพบ anti-HLA class I antibody โดยรวมอยู่ที่ 33.11% และสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในกลุ่มที่คลอดก่อนกำหนด (42.96%) เมื่อ เทียบกับกลุ่มที่คลอดตามกำหนด (25.00%) การวิเคราะห์ความสัมพันธ์ด้วยสถิติ Chi-square test และ Logistic Regression พบว่าการตรวจพบ anti-HLA class I มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับการคลอดก่อนกำหนด (P < 0.001) โดยเพิ่มโอกาสในการคลอดก่อนกำหนดสูงขึ้น 2.260 เท่า นอกจากนี้งานวิจัยได้สร้างแบบจำลองการ ทำนายการคลอดก่อนกำหนดโดยใช้อัลกอริทึม Machine Learning หลายประเภท และใช้วิธีการคัดเลือกตัวแปร ที่แตกต่างกัน พบว่าแบบจำลอง LightGBM ที่ใช้การคัดเลือกตัวแปรแบบ Backward มีประสิทธิภาพสูงสุดในแง่ ของความแม่นยำ (Accuracy = 0.6018 ± 0.0482) และความสามารถในการตรวจจับการคลอดก่อนกำหนด (Sensitivity = 0.6444 ± 0.0726) ซึ่งแสดงให้เห็นว่า anti-HLA class I antibody และปัจจัยเสี่ยงบางประการ สามารถนำมาใช้เป็นตัวบ่งชี้เพื่อทำนายความเสี่ยงของการคลอดก่อนกำหนดได้ ผลการวิจัยนี้เป็นองค์ความรู้ พื้นฐานที่สำคัญในการพัฒนา biomarker เพื่อช่วยแพทย์ในการวางแผนการดูแลรักษาหญิงตั้งครรภ์ในอนาคต

การศึกษาฤทธิ์ผสมผสานของสารสกัดจากว่านหางจระเข้และโพรไบโอติกต่อการยับยั้งคุณสมบัติการก่อโรคฟันผุของเชื้อแบคทีเรีย Streptococcus Mutans ในหลอดทดลอง, ธีรภัทร ชะนะเมืองคล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โรคฟันผุเป็นโรคติดเชื้อเรื้อรังที่เกิดจากความไม่สมดุลของจุลชีพในช่องปาก โดยเฉพาะ Streptococcus mutans (SM) ซึ่งสามารถผลิตกรด สร้างไบโอฟิล์ม และทนต่อสภาวะเป็นกรดได้ การใช้โพรไบโอติกถูกเสนอเป็นแนวทางใหม่ในการควบคุมเชื้อก่อโรค แต่อาจมีประสิทธิภาพไม่เพียงพอ จึงเกิดความสนใจในการใช้พรีไบโอติกร่วมกัน งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาผลของสารสกัดว่านหางจระเข้ (Aloe vera; AV) ในฐานะพรีไบโอติก ร่วมกับ Lacticaseibacillus rhamnosus GG (LGG) และ/หรือ Lactiplantibacillus plantarum 299V (LP) ในการยับยั้งคุณสมบัติการก่อโรคของ SM UA159 ในหลอดทดลอง ผลการทดลองพบว่า AV ที่ความเข้มข้นต่ำสุด 0.25% ซึ่งอุดมด้วยพอลิแซ็กคาไรด์ แสดงคุณสมบัติของการเป็นพรีไบโอติก โดยสามารถยับยั้งการเจริญของ SM ได้อย่างมีนัยสำคัญ (p < 0.05) และส่งเสริมการเจริญของโพรไบโอติกทั้งสองสายพันธุ์ (p < 0.05) การทำงานร่วมกันของ AV และโพรไบโอติกช่วยเพิ่มค่า pH ลดความเป็นกรด (p < 0.05) ลดการสร้างไบโอฟิล์ม (p < 0.05) และลดการแสดงออกของยีนสำคัญที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยการก่อโรค ได้แก่ ยีนที่เกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึมและการสร้างสภาวะความเป็นกรด (eno, ldh, atpD) และยีนที่ควบคุมการสร้างไบโอฟิล์ม (gtfB, gtfC, dexA, และ dexB) ขณะเดียวกันเพิ่มการแสดงออกของ aguD (p < 0.05) ซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบสร้างความเป็นด่าง ส่งผลให้เกิดสภาวะที่ไม่เอื้อต่อการเจริญของ SM นอกจากนี้ AV ยังเพิ่มการอยู่รอดของโพรไบโอติกผ่านการเพิ่มระดับยีน rpoB และ 16S rRNA (p < 0.05) ผลการทดลองสรุปได้ว่า AV ร่วมกับ LGG และ LP มีฤทธิ์เสริมกันในการลดความรุนแรงของ SM ผ่านหลายกลไกเชิงโมเลกุล พร้อมทั้งสนับสนุนการเจริญของจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดการป้องกันโรคฟันผุในศตวรรษที่ 21 ที่มุ่ง “การปรับสมดุลของชุมชนจุลินทรีย์ในช่องปาก” ตาม Ecological Plaque Hypothesis และชี้ให้เห็นถึงศักยภาพของซินไบโอติกจากพืชสมุนไพรในการพัฒนาเป็นแนวทางใหม่เพื่อการป้องกันโรคฟันผุอย่างยั่งยืน

การพัฒนาชุดตรวจสารพันธุกรรมแบบอ่านผลด้วยตาเปล่าอย่างรวดเร็วสําหรับตรวจเชื้อ Mycobacterium Tuberculosis Complex และ Nontuberculous Mycobacteria, ภานุวัฒน์ เสถียรพิทยากุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วัณโรค (TB) ซึ่งมีสาเหตุเกิดจากเชื้อ Mycobacterium tuberculosis (MTB) และโรคติดเชื้อกลุ่ม Non-tuberculous mycobacteria (NTM) เป็นโรคติดเชื้อที่มีความสำคัญซึ่งเกิดจากเชื้อกลุ่ม Mycobacteria ส่งผลกระทบต่อปอดและอวัยวะอื่นๆ ของร่างกาย แม้ว่าสาเหตุของการก่อโรคต่างกัน แต่อย่างไรก็ตามอาการแสดงมีความคล้ายคลึงกัน เช่น ไอ มีไข้ น้ำหนักลด และอ่อนเพลีย แนวทางในการรักษาวัณโรคและโรคติดเชื้อกลุ่ม NTM นั้นเป็นการรักษาโดยการใช้ยาต้านเชื้อ Mycobacteria หลายชนิดผสมผสานกัน แต่อย่างไรก็ตามแนวทางในการรักษาและระยะเวลาที่ใช้ในการรักษาแตกต่างกันระหว่างโรคดังกล่าว ดังนั้นวิธีการวินิจฉัยที่มีความรวดเร็วและจำเพาะในการจำแนกการติดเชื้อระหว่างสองกลุ่มจึงมีความจำเป็น เพื่อที่ผู้ป่วยจะได้รับการรักษาและการจัดการกับผู้ป่วยที่เหมาะสมต่อไป การศึกษาในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ในการพัฒนา Primer ในการจำแนกเชื้อกลุ่ม NTM จาก MTB และพัฒนาชุดตรวจแถบตรวจสารพันธุกรรมต้นแบบที่สามารถอ่านผลการทดสอบได้ด้วยตาเปล่าจากการเพิ่มประมาณสารพันธุกรรมที่อุณหภูมิเดียวซึ่งจำเพาะต่อยีน IS1081 และ ku ของเชื้อ MTB และ NTM ตามลำดับ แถบตรวจที่ผลิตพัฒนาขึ้นซึ่งผลิตจาก Nitrocellulose MTB/NTM strip สามารถตรวจจับผลผลิต Multiplex-recombinase polymerase amplification (M-RPA) ได้ โดยผลการทดสอบเบื้องต้นพบว่า Primer ที่ออกแบบขึ้นมานั้นสามารถเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมและจำแนก DNA ที่สกัดได้จากโคโลนีของเชื้อ MTB และ NTM ได้อย่างถูกต้อง โดยปฏิกิริยาบ่มที่อุณหภูมิ 37 ˚C เป็นระยะเวลา 30 นาที และเวลาในการอ่านผลของแถบตรวจ MTB/NTM strip คือ 15 นาที โดยตรวจสอบความเข้มข้นของเชื้อที่น้อยที่สุดที่ตรวจวัดได้ด้วยเทคนิค M-RPA ร่วมกับแถบตรวจ MTB/NTM strip สำหรับโคโลนีของเชื้อ MTB และ NTM คือ 1.97 x 104 CFU/mL และไม่พบปฏิกิริยาข้ามกลุ่มสำหรับเชื้อแบคทีเรียก่อโรคทั่วไปสายพันธุ์อื่น รวมถึงเชื้อกลุ่ม Higher bacteria เทคนิค M-RPA ร่วมกับแถบตรวจ MTB/NTM strip ได้นำมาประเมินกับ DNA …

Role Of Chemotype In Aggressiveness, Toxicity, And Competitive-Ness Of Fusarium Graminearum On Wheat, Simran Goyal

Theses and Dissertations--Plant Pathology

Fusarium Head Blight (FHB) of wheat, caused by the fungus Fusarium graminearum, is a devastating disease that led to epidemics in the U.S. during the 1990s, resulting in economic losses exceeding $2.6 billion. Typical symptoms include bleached spikelets and shriveled grains, often contaminated with trichothecene mycotoxins that make them unsafe for food or feed. FHB severity and mycotoxin production are influenced by a complex interplay between host genotype, environmental factors, and pathogen genotype. Integrated management practices that include the use of more resistant cultivars, crop rotation, and fungicide applications help to reduce disease incidence and severity. Disease forecasting models …

‘Who’S Your Daddy?’: Ddradseq Parentage In Broodstock-Offspring Pairs Of Diadema Antillarum In A Population Restoration Initiative, Bianca R. Rosendahl

Undergraduate Scholarship and Creative Works

In the early 1980s Diadema antillarum, or the long-spined urchin, was hit by a catastrophic mass mortality event across the western Atlantic and Gulf of Mexico, inclusive of the Florida Keys. The cause of this die-off event was likely triggered by a pathogen or environmental stressor that decimated native populations by up to 98%. The species has not yet fully recovered and is struggling with recruitment success which is why it may benefit from an ex-situ recovery program. In this study, I used single nucleotide polymorphisms (SNPs) to identify genetic variation and analyze parentage in a captive population of …

Temporal Dynamics Of Programmed Genome Rearrangement In Sea Lamprey Embryogenesis: A Deep Learning & Lightsheet Imaging Approach To Studying Early Developmental Transitions, Kasturi Rajandran

Theses and Dissertations--Biology

Programmed genome rearrangement (PGR) in the sea lamprey (Petromyzon marinus) leads to the elimination of ~0.5Gb (20%) of the germline genome during early embryogenesis, yet its timing relative to the maternal-to-zygotic transition (MZT) remains unclear. In this study, we imaged embryos cleared at 3-hour intervals (up to 72 hours post fertilization (hpf)) using high-resolution lightsheet fluorescence microscopy and a custom deep-learning image-analysis pipeline (~80% accuracy) to quantify nuclei and micronuclei counts. Micronuclei, which are the hallmarks of PGR first appear between 24 to 27hpf (vs ~36hpf previously reported) indicating PGR starts earlier than previously reported in the sea …

Gonadal Absence Of Pig-1: Exploration Of Pig-1 In The Gonad Of Caenorhabditis Elegans, Winston S. Bennah

Undergraduate Theses

Caenorhabditis elegans are model organisms frequently studied to better understand biological processes. They have short life spans and produce a large number of progeny. Additionally, many of their molecular development processes can be found in human, providing insight into cell death and cell fate. In this project, our research aims to create a triple mutant strain to test the importance of the pig-1 gene in the gonad of C. elegans. This strain carries the following alleles: ckb-3::degron; him-8; gfp::pig-1. The pig-1 gene has been previously studied in neuroblast cells in C. elegans and is required for …

Monitoring The Seasonal Presence Of The Blue Shiner, Cyprinella Caerulea, In Little River Canyon National Preserve Using Environmental Dna, Deanna Meadows

Theses

The study of environmental DNA (eDNA) has provided researchers with a more accessible and sensitive way to identify the presence of specific species compared to traditional monitoring methods. eDNA enables species detection by analyzing environmental samples such as water or soil, which contain genetic material shed by organisms in a given area. Research indicates that eDNA techniques have become a valuable method for monitoring threatened and invasive species, proving particularly reliable for detecting aquatic species compared to traditional techniques. Quantitative PCR (qPCR) has been used in numerous eDNA studies, as it provides for greater accuracy than conventional PCR. Cyprinella …

Project Give: Using A Virtual Genetics Service Platform To Reduce Health Inequities And Improve Access To Genomic Care In An Underserved Region Of Texas, Blake Vuocolo, Roberta Sierra, Daniel Brooks, Christopher Holder, Lauren Urbanski, Keila Rodriguez, Jose David Gamez, Surya Narayan Mulukutla, Ana Hernandez, Alberto Allegre, Humberto Hidalgo, Sarah Rodriguez, Sandy Magallan, Jeremy Gibson, Juan Carlos Bernini, Melanie Watson, Robert Nelson, Lizbeth Mellin-Sanchez, Nancy Garcia, Lori Berry, Hongzheng Dai, Claudia Soler-Alfonso, Kent Carter, Brendan Lee, Seema R Lalani

Faculty, Staff and Students Publications

BACKGROUND: The utilization of genomic information to improve health outcomes is progressively becoming more common in clinical practice. Nonetheless, disparities persist in accessing genetic services among ethnic minorities, individuals with low socioeconomic status, and other vulnerable populations. The Rio Grande Valley (RGV) at the Texas-Mexico border is predominantly Hispanic/Latino with a high poverty rate and very limited access to genetic services. Funded by the National Center for Advancing Translational Sciences, Project GIVE (Genetic Inclusion by Virtual Evaluation) was launched in 2022 to reduce the time to diagnosis and increase provider knowledge of genomics in this region, with the goal of …

Regulation Of Serpina1 Mrna Expression By Environmental Conditions In Hepatocyte Cells, Fnu Jiamutai

All Theses

The SERPINA1 gene encodes the critical protease inhibitor α-1-antitrypsin (A1AT). A1AT represses neutrophil elastase activity to protect lung tissue from inflammatory damage. A deficiency in α-1-antitrypsin can lead to chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Pathogenic genetic variants in SERPINA1 are also associated with A1AT protein misfolding and liver cirrhosis. The regulatory mechanisms of SERPINA1 expression are not well understood, but previous studies suggest that alternative polyadenylation in the 3' untranslated region (3'UTR) affects A1AT protein expression. In this study, we used the liver cancer cell line HepG2 to determine how environmental conditions influence SERPINA1 mRNA expression and post-transcriptional regulation. We …

Uncovering The Hidden Diversity Of Antibody Heavy Chains And Their Implications For Autoantibody Mediated Disease., Easton Earl Ford

Electronic Theses and Dissertations

Understanding the diversity of antibody (IG) molecules at the DNA and RNA level is imperative for understanding immunological processes and disease. Much of the work to uncover IG diversity has been focused on diversity in the variable region of the IG molecule which is crucial for antigen binding. However, the diversity of the constant region responsible for the functions of IG has largely been ignored in the field of immunogenetics. The work presented in this thesis challenges the dogma that the constant region is invariant in terms of genetic diversity. In this thesis we present the development of a long-read …

Early Onset Alzheimer’S Disease Markers In Mouse Hippocampus Unveiled By Single-Cell Transcriptomic Analysis Following Cranial Radiotherapy, Tuba Aksoy

Dissertations and Theses (Open Access)

Cranial radiation therapy plays an integral role in the treatment of brain tumors but can lead to progressive cognitive deficits in survivors by mechanisms that are poorly understood. To develop preventive or mitigative strategies, it is crucial to better understand the underlying pathogenesis of radiation-induced cognitive impairments. The study investigated single-cell transcriptomics and DNA methylation changes as potential drivers of persistent cellular dysfunction after radiation exposure, specifically concentrating on the CA1-3 regions of the hippocampus and the prefrontal cortex due to their role in cognitive functions. Thirteen-week-old mice underwent whole-brain radiation at clinically relevant doses. Following whole-brain radiation, an assessment …

Genomic Data Science Approaches For Understanding Human Diseases, Snehal Shah

All Dissertations

The intricate interplay of genetic predisposition, environmental influences, and lifestyle acts as the multifactorial landscape of diseases. Understanding this complexity presents a significant challenge. Molecular insights into disease mechanisms, particularly the interactions of DNA, RNA, and proteins with environmental and lifestyle factors, have revolutionized disease diagnosis, prognosis, and treatment. High-throughput technologies, such as next-generation sequencing, generate large amounts of molecular data, holding a wealth of knowledge. These datasets unveil the roles of genes and their interactions with various factors through analysis, shedding light on previously unknown molecular mechanisms underlying disease pathogenesis. Furthermore, they facilitate the discovery of biomarkers crucial for …

Conservation Genomic Investigation Of A Threatened Trout Species Endemic To The Gila River, David Thomas Camak

Biology ETDs

Climate change is a looming threat to the persistence of species, especially aquatic, imperiled species. Species native to desert streams are at a particular disadvantage, as many species already face drought, floods, wildfires, and threats from nonnative species, all of which are thought to be exacerbated by climate change. Species such as the threatened Gila Trout (Oncorhynchus gilae) already have small ranges and persist in fragmented and isolated habitats that limits gene flow between populations. Therefore, it is important to understand the current genomic status of such populations to be able to predict the future effects of climate …

Leveraging The Genomic Tools To Explore The Molecular Basis Of Salinity Tolerance In Rice And Soybean, Rajat Pruthi

LSU Doctoral Dissertations

Salinity stress significantly challenges agricultural productivity, particularly affecting major crops like rice and soybean. This research investigates the genetic basis of salt tolerance in both crops through high-resolution genetic mapping, genome-wide association studies (GWAS), and RNA-Seq analysis. In rice, we examined quantitative trait loci (QTLs) associated with salt tolerance at the seedling and flowering stages using a population of advanced backcrossed introgression lines (ILs). A genetic map, constructed with 14,230 polymorphic SNP markers, identified distinct QTLs and candidate genes for salt tolerance at both stages, suggesting differential genetic controls. Notable genes such as OsHAK13 and OsCYP21-4 were upregulated under salt …

Functional And Structural Analysis Of The Neimann-Pick Disease Type C Pathway To Include Caveolin-1, Anthony Michael Seat

Chemistry and Chemical Biology ETDs

Human disease is often thought of as an all or nothing prospect, either one has the disease or one does not. This does not bear out in clinical or personal experiences, instead demonstrating that disease occurs within a spectrum ranging from presumed unaffected to demonstrably and detrimentally affected.Neimann-Pick disease is one example of this spectrum look into diseased states, with multiple named versions of a phenotypically similar disease. We focus on Neimann-Picktype C (NPC), which is the result of a disruption in the efflux of cholesterol and sphingolipids from the endocytic pathway. NPC demonstrates this concept of a spectrum of …

Genetic Diversity Of 1,845 Rhesus Macaques Improves Genetic Variation Interpretation And Identifies Disease Models, Jun Wang, Meng Wang, Ala Moshiri, R Alan Harris, Muthuswamy Raveendran, Tracy Nguyen, Soohyun Kim, Laura Young, Keqing Wang, Roger Wiseman, David H O'Connor, Zach Johnson, Melween Martinez, Michael J Montague, Ken Sayers, Martha Lyke, Eric Vallender, Tim Stout, Yumei Li, Sara M Thomasy, Jeffrey Rogers, Rui Chen

Faculty, Staff and Students Publications

Understanding and treating human diseases require valid animal models. Leveraging the genetic diversity in rhesus macaque populations across eight primate centers in the United States, we conduct targeted-sequencing on 1845 individuals for 374 genes linked to inherited human retinal and neurodevelopmental diseases. We identify over 47,000 single nucleotide variants, a substantial proportion of which are shared with human populations. By combining rhesus and human allele frequencies with established variant prediction methods, we develop a machine learning-based score that outperforms established methods in predicting missense variant pathogenicity. Remarkably, we find a marked number of loss-of-function variants and putative deleterious variants, which …

Ocular Gene Transfer In The Spotlight: Implications Of Newspaper Content For Clinical Communications, Shelly Benjaminy, Tania M. Bubela

Office of the Provost

Background: Ocular gene transfer clinical trials are raising hopes for blindness treatments and attracting media attention. News media provide an accessible health information source for patients and the public, but are often criticized for overemphasizing benefits and underplaying risks of novel biomedical interventions. Overly optimistic portrayals of unproven interventions may influence public and patient expectations; the latter may cause patients to downplay risks and over-emphasize benefits, with implications for informed consent for clinical trials. We analyze the news media communications landscape about ocular gene transfer and make recommendations for improving communications between clinicians and potential trial participants in light of …

Exploring The Functional Significance Of A Yap1 Missense Variant Of Uncertain Significance In Caenorhabditis Elegans, Nathan Jones

Theses

Polycystic ovary syndrome (PCOS) is a complex disorder with various implications, such as polycystic ovaries, visceral obesity, and increased risk of cancer. YAP1 was recently identified as a gene of interest in the development of PCOS. Researchers have established that single nucleotide variants in YAP1 are likely to play a role in PCOS development. This project aims to provide insight into the potential impact of a YAP1 variant of uncertain significance (VUS). Studies in C. elegans have established yap-1 as a nematode ortholog for human YAP1. A YAP1 VUS was identified through ClinVar, YAP1 c.1015A>G (p.Asn339Asp). Evolutionary conservation …