Molecular Genetics Commons^™

Cloning And Expression Of Scamp3 In Escherichia Coli Bl21(De3) With In Silico Sequence-Based Cancer Epitopes Prediction, Selly Setiati Rajagukguk, Sabar Pambudi, Astari Dwiranti, Doddy Irawan Setyo Utomo, Anom Bowolaksono

Makara Journal of Science

Secretory carrier membrane protein 3 (SCAMP3) is a crucial membrane protein involved in intracellular vesicle traffick-ing and exocytosis. The SCAMP3 expression has been observed in diverse cancer types, such as melanoma, glioma, hepatocellular and breast cancer. Increased SCAMP3 expression has been reported in certain cancer cells relative to that in normal cells, suggesting the potential role of SCAMP3 in cancer development or progression. In this study, we successfully cloned and expressed SCAMP3 in Escherichia coli strain BL21(DE3). SCAMP3 was amplified and insert-ed directionally into the prokaryotic expression vector pET21d(+). The transformation of recombinant plasmid into E. coli BL21(DE3) cells were …

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 …

Cargo Hitchhiking Autophagy - A Hybrid Autophagy Pathway Utilized In Yeast, Katrina F Cooper

Rowan-Virtua School of Osteopathic Medicine Departmental Research

Macroautophagy is a catabolic process that maintains cellular homeostasis by recycling intracellular material through the use of double-membrane vesicles called autophagosomes. In turn, autophagosomes fuse with vacuoles (in yeast and plants) or lysosomes (in metazoans), where resident hydrolases degrade the cargo. Given the conservation of autophagy,

Microbial Source Tracking Protocols For Differentiation Of Fecal Bacteria From Cow, Deer, And Horse, Nika Shams, Michael Beach

Symposium of Student Scholars

Microbial source tracking (MST) attempts to identify specific animal sources of fecal contamination in the environment. While traditional fecal coliform enumeration can give a general measure of contamination, the specificity imparted by modern MST provides a more informative assessment of contaminants and their likelihood to affect human health outcomes.

We have been developing an MST system that detects DNA biomarkers from the gram-negative bacterial genus Bacteroides and the family Lachnospiraceae. They are strict anaerobes found in large quantities in the intestines of animals. Unlike E. coli or Enterococci, host-specific strains of Bacteroides and Lachnospiraceae exist. To this end, we …

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, …

Extracellular Vesicles Released By All Patients Contain Hne-Adducted Proteins: Implications Of Collateral Damage., Jenni Ho, Suriyan Sukati, Tamara Taylor, Sherry Carter, Brittany Fuller, Amy Marmo, Caryn Sorge, John D'Orazio, D Allan Butterfield, Subbarao Bondada, Heidi Weiss, Daret K St Clair, Luksana Chaiswing

Microbiology, Immunology, and Molecular Genetics Faculty Publications

Off-target neuronal injury is a serious side-effect observed in cancer survivors. It has previously been shown that pediatric acute lymphoblastic leukemia (ALL) survivors have a decline in neurocognition compared to healthy age-matched counterparts. Elevated oxidative stress has been documented to be a mediator in off-target tissue damage in cancer survivors. Early detection of oxidative stress markers may provide an opportunity to prevent off-target tissue damage. Extracellular vesicles (EVs) have surfaced as a potential diagnostic tool due to molecular cargo they contain. We investigated the potential for EVs to be a sensitive indicator of oxidative stress and off-target tissue damage by …

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 …

Mitochondrial Mrna And The Small Subunit Rrna In Budding Yeasts Undergo 3'-End Processing At Conserved Species-Specific Elements, Michael Anikin, Michael F Henry, Viktoria Hodorova, Hristo B Houbaviy, Jozef Nosek, Dimitri G Pestov, Dmitriy A Markov

Rowan-Virtua School of Osteopathic Medicine Departmental Research

Respiration in eukaryotes depends on mitochondrial protein synthesis, which is performed by organelle-specific ribosomes translating organelle-encoded mRNAs. Although RNA maturation and stability are central events controlling mitochondrial gene expression, many of the molecular details in this pathway remain elusive. These include

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 …

The Cdk8 Kinase Module: A Novel Player In The Transcription Of Translation Initiation And Ribosomal Genes, Brittany Friedson, Stephen D Willis, Natalia Shcherbik, Alicia N Campbell, Katrina F Cooper

Rowan-Virtua School of Osteopathic Medicine Departmental Research

Survival following stress is dependent upon reprogramming transcription and translation. Communication between these programs following stress is critical for adaptation but is not clearly understood. The Cdk8 kinase module (CKM) of the Mediator complex modulates the transcriptional response to various stresses. Its involvement in regulating translational machinery has yet to be elucidated, highlighting an existing gap in knowledge. Here, we report that the CKM positively regulates a subset of ribosomal protein (RP) and translation initiation factor (TIF)-encoding genes under physiological conditions in Saccharomyces cerevisiae. In mouse embryonic fibroblasts and HCT116 cells, the CKM regulates unique sets of RP and TIF …

Clonal Variation In Effector Gene Expression As A Mechanism For Pathogenic Adaptation In Magnaporthe Oryzae, Rebekah J. Ellsworth

Theses and Dissertations--Plant Pathology

Magnaporthe oryzae is a filamentous fungal pathogen that causes destructive diseases in cereals, including rice blast, wheat blast, and gray leaf spot. It is responsible for 10–30% annual yield losses in rice (Nalley et al., 2016) and up to 100% loss in wheat under favorable conditions (Kohli et al., 2011). Disease management typically relies on the use of resistant cultivars, but M. oryzae rapidly overcomes host resistance by mutating or deleting avirulence (AVR) genes recognized by host immune receptors. This rapid adaptation, often occurring within one to two growing seasons, presents a major challenge to breeding for durable resistance.

The …

Utilizing Β-Gal To Visualize Selective Transport Of The Ssa4 Gene In S.Cerevisiae, Ian M. Staertow, Rebecca L. Adams Phd

Science University Research Symposium (SURS)

In eukaryotic cells such as Saccharomyces cerevisiae, protein synthesis begins with the transport of mRNA from the nucleus to the cytoplasm. In order for mRNA to leave the nucleus, it must first bind to specific transport proteins which can then facilitate transport via the nuclear pore complex (NPC), a selectively permeable membrane within the cell's nuclear envelope. Under environmental stress, such as heat shock, S. cerevisiae cells modulate transport rates. In this case, in heat stress or “heat shock” most mRNA transcripts will remain in the nucleus. The SSA4 transcript encodes for a chaperone protein which facilitates the subsequent export …

Borreliosis And Doxycycline Treatment Disrupt Gut Microbiota And Immune Responses In Nonhuman Primates, Ethan G. Napier, Isaac R. Cinco, Sheridan B. Wagner, Ethan V. Stuart, Qi Qiao, Joshua Taylor, Brian Stevenson, Ilhem Messaoudi

Microbiology, Immunology, and Molecular Genetics Faculty Publications

Borrelia burgdorferi (Bb) is the spirochete that causes Lyme disease (LD). Transmission to humans occurs via bites of infected Ixodes spp. ticks. Doxycycline is often used to treat LD patients, which is sometimes delayed due to current diagnostic challenges. Recently, several lines of evidence show dysbiosis of the gut microbiome in LD patients, which may be a host factor contributing to pathogenesis and symp tomology but is still an understudied area in the field. To address this knowledge gap, we longitudinally compared the immune response and gut microbial composi tion of Japanese macaques after intradermal infection with Bb strain 297 …

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 …

Chronic Alcohol Consumption Induces Phenotypic And Functional Alterations Consistent With A Hyper-Inflammatory State In Peripheral Blood Mononuclear Cell-Derived Microglia In A Rhesus Macaque Model, Hami Hemati, Madison B. Blanton, Heather E. True, Jude Koura, Rupak Khadka, Kathleen A. Grant, Ilhem Messaoudi

Microbiology, Immunology, and Molecular Genetics Faculty Publications

Alcohol-induced dysregulation of microglial activity is associated with neuroinflammation, cognitive decline, heightened risk for neurodegenerative diseases, alcohol dependence, and escalation of alcohol drinking. Given the challenge of longitudinally sampling primary microglia, we optimized an in vitro method to differentiate peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from rhesus macaque (RM) into induced microglia-like cells (RM-iMGLs). The RM-iMGLs displayed transcriptional profiles distinct from monocyte progenitors and closely resembling primary microglia. Notably, morphological features showed that differentiated RM-iMGLs derived from subjects with chronic alcohol consumption (CAC), while bigger, exhibited a bipolar-like morphology. Additionally, dysregulation in key inflammatory and regulatory markers, along with increased baseline …

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 …

Impact Of Obesity On The Gut Microbiome And Inflammatory Markers During Siv Infection And Antiretroviral Therapy, Casey M. Mcguire, Isaac R. Cinco, Diana Takahashi, Kristin A. Sauter, Melissa Kirigiti, Ilhem Messaoudi, Jonah B. Sacha, Charles T. Roberts, Paul Kievit

Microbiology, Immunology, and Molecular Genetics Faculty Publications

Dysbiosis and impaired gut barrier integrity contribute to chronic immune activation associated with both obesity and HIV infection. Given the increased incidence of obesity in people living with HIV, we explored the impact of obesity on the gut microbiome and microbial translocation (MT) biomarkers during HIV infection and antiretroviral therapy (ART). Lean and obese rhesus macaques were infected with simian immunodeficiency virus (SIV) and subsequently treated with ART. Obese animals exhibited higher initial MT and inflammation biomarkers that remained constant throughout the study, while lean animals exhibited significant increases in these biomarkers that approached levels observed in obese animals. Lean …

‘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 …

Exploring The Role Of Transcription Factor Nrf1 In Autophagy And Inhibiting The Nrf1 Bounce-Back Response, Madison A. Ward

Theses and Dissertations

Cells exposed to proteotoxic stress invoke adaptive responses aimed at restoring proteostasis. Our previous studies have established a firm role for the transcription factor Nuclear factor-erythroid derived-2-related factor-1 (Nrf1) in responding to proteotoxic stress elicited by inhibition of cellular proteasome. Following proteasome inhibition, Nrf1 mediates the synthesis of new proteasomes, thus enabling cells to mitigate proteotoxic stress. Here, we report that under similar circumstances, multiple components of the autophagy-lysosomal pathway (ALP) were transcriptionally upregulated in an Nrf1-dependent fashion, thus providing the cells with an additional route to cope with proteasome insufficiency. In response to proteasome inhibitors, Nrf1-deficient cells exhibited profound …

Intracellular Survival Of Staphylococcus Aureus In Macrophages During Osteomyelitis, William A. Lathram, Christopher D. Radka

Microbiology, Immunology, and Molecular Genetics Faculty Publications

Staphylococcus aureus, traditionally viewed as an extracellular pathogen, is increasingly recognized for its ability to persist intracellularly, particularly within macrophages. This intracellular lifestyle is central to osteomyelitis, a chronic bone infection characterized by persistent inflammation, bone destruction, and impaired repair. Within bone, S. aureus exploits macrophage plasticity by driving a shift from pro-inflammatory, bactericidal M1-like states to anti-inflammatory, tissue-reparative M2-like phenotypes. This polarization suppresses immune clearance and promotes an environment conducive to bacterial survival and dissemination. Additional strategies – including biofilm formation, small colony variants, and inhibition of phagolysosomal killing – further enhance persistence and immune evasion. While these …

Investigating Mitochondrial Stress Response Mechanisms In Aging, Aileigh E. Daniel

Theses and Dissertations

Mitochondrial dysfunction is widely recognized as a key contributor to aging and age-related diseases. The concept of mitohormesis suggests that low levels of ROS can activate stress-responsive transcription factors, promoting adaptive mechanisms that enhance longevity. We hypothesized that changes in protein abundance under conditions of mild mitochondrial stress reflect an adaptive response, and that commonly altered proteins across diverse genetic backgrounds of mitochondrial stress can help identify key regulators of stress resilience and aging. Our study identified conserved mitochondrial stress response pathways and highlighted candidate regulators for further investigation. These regulators appear to impair mitochondrial energy production by downregulating ATP …

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 …

Revolutionizing Grapevine Breeding Programs: A Mobile Genome Editing System For Perennial Crops, Bridget Bolt

Theses and Dissertations--Plant and Soil Sciences

Grapevine (Vitis vinifera) faces unprecedented challenges from climate change, with up to 90% of current growing regions potentially becoming unsuitable for production within decades. Traditional breeding approaches require 25-30 years for variety development, creating a time constraint incompatible with the pace of environmental change. This research establishes the approach for a novel mobile RNA-based gene editing platform that addresses longstanding bottlenecks in grapevine improvement while preserving cultivar identity and reducing breeding timelines.

This research developed a three-component system for transgene-free gene editing in grapevine. First, a mobile CRISPR/Cas9 system was established using Agrobacterium rhizogenes transformation and the cut-and-dip …

Accurate Body Weight Class Prediction From Mirna And Gene Expression In Blood And Saliva Samples, Kimberly Lettner

Master of Science in Forensic Science Directed Research Projects

miRNA interference on protein abundance related to glucose uptake and lipid production has been evaluated in biomedical research and linked to metabolic disorders like severe obesity. The direct regulation of protein abundance caused by miRNAs on a person’s metabolism can lead to an increased weight and overall size. Body size, measured by BMI, provides additional physical descriptions that can be combined with hair color, eye color, age, and skin pigment to aid investigations of unidentified remains or unknown suspects not found in a database. The purpose of this project was to evaluate the miRNA expression of target biomarkers in dried …

Identification Of Benzothiophene-Derived Inhibitors Of Flaviviruses By Targeting Rna-Dependent Rna Polymerase, Leah Liu Wang, Shazeed-Ul Karim, Aidan Hand, Ryan Brunkhorst, Mackenna Petersen, Sarah Altam, Yi Liu, Luwen Zhang, Fengwei Bai, Shi-Hua Xiang

School of Biological Sciences: Faculty Publications

Flaviviruses such as Dengue, West Nile, and Zika viruses are mosquito-borne RNA viruses that can cause serious diseases in humans. To develop effective drugs for treating these viruses’ infections, we create a new approach for developing common or shared drugs that may work for several different viral species of flaviviruses. It is based on the conserved RNA-dependent RNA polymerase (RdRp), which is the key enzyme for viral replication. We built up a common structure of RdRps (POLcon) from their consensus sequence. A conserved Triple-D structural motif was identified at the active site of POLcon that has been used for virtual …

Presence Of The Ade Multidrug Systems And Response To Triclosan Exposure In Acinetobacter Baumannii From Animal Origins, Sirawit Pagdepanichkit, Rungtip Chuanchuen

The Thai Journal of Veterinary Medicine

Thirty Acinetobacter baumannii from animal origins were obtained from 210 animal carcasses submitted for post-mortem examination, including dogs (n=112), cats (n=45), rabbits (n=17), birds (n=15), pigs (n=7) and exotic animals (n=14). All the isolates were evaluated for antimicrobial susceptibility with absence and presence of efflux inhibitors i.e. reserpine and carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone (CCCP) and expression profile of important six multidrug efflux systems (i.e. AdeABC, AdeDE, AdeFGH, AdeIJK, AbeM and AmvA). Fifteen isolates expressing different Ade multidrug efflux pumps were selected for determining transcription levels and regulatory mutations. A continuous in vitro exposure experiment with benzalkonium chloride, chlorhexidine and triclosan …

Next Generation Sequencing Based Profiling Of Genes In Patients With Syndromic Forms Of Retinitis Pigmentosa, Harshavardhini G

Theses and Dissertations

India is one of the largest populations in the world and is estimated to have a high prevalence of Retinitis Pigmentosa (RP). RP is clinically and genetically heterogenous, characterized initially as night blindness, leading to complete vision loss due to retinal degeneration. RP can occur in non-syndromic or syndromic forms, affecting other organs as observed in Bardet Biedl Syndrome (BBS) and Usher syndrome (USH).

BBS is characterized by RP, polydactyly, obesity, renal anomalies and learning difficulties. USH is characterized by RP and sensorineural hearing loss (SNHL), with variable presence of vestibular dysfunction. Nextgeneration sequencing (NGS) has become a cost-effective technology …

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 …