Molecular Genetics Commons^™

‘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 …

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 …

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 …

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 …

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 …

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 …

Single-Molecule Studies Reveal The Off-Pathway Early Paused State Intermediates As A Target Of Streptolydigin Inhibition Of Rna Polymerase And Its Dramatic Enhancement By Gre Factors, Anatolii Arseniev, Mikhail Panfilov, Georgii Pobegalov, Alina Potyseva, Polina Pavlinova, Maria Yakunina, Jookyung Lee, Sergei Borukhov, Konstantin Severinov, Mikhail Khodorkovskii

Rowan-Virtua School of Osteopathic Medicine Departmental Research

Antibiotic streptolydigin (Stl) inhibits bacterial transcription by blocking the trigger loop folding in the active center of RNA polymerase (RNAP), which is essential for catalysis. We use acoustic force spectroscopy to characterize the dynamics of transcription elongation in ternary elongation complexes (ECs) of RNAP in the presence of Stl at a single-molecule level. We found that Stl induces long-lived stochastic pauses while the instantaneous velocity of transcription between the pauses is unaffected. Stl enhances the short-lived pauses associated with an off-pathway early paused state intermediates of the RNAP nucleotide addition cycle. Unexpectedly, we found that transcript cleavage factors GreA and …

Characterizing Mechanisms Of Dna Repair And Genome Stability, Joshua Turner

All Dissertations

Every day our cells are bombarded with DNA lesions that threaten the stability of our genome. To help maintain genomic integrity our cells evolved to have a network of enzymes dedicated to repairing DNA lesions. Upon encountering a site of DNA damage, a cell recruits enzymes that remodel the stalled replication fork by reannealing the newly synthesized DNA together known as fork regression. Loss of fork regression activity has been shown to promote replication stress resistance after induced DNA damage. In this thesis, I discuss the role F-Box Helicase 1 (FBH1) plays in fork regression and how FBH1 promotes the …

The Role Of Siamese In G2 Checkpoint Regulation In Arabidopsis Thaliana, Martha A. Schwall

LSU Doctoral Dissertations

Cyclin-cyclin dependent kinase (Cyclin-CDK) pairs regulate progression through the checkpoints of the cell cycle. They bind with some specificity and must be bound to for their regulative properties to be active. The presence of cyclin-CDKs is conserved throughout eukaryotes, while differences in specifics exist between yeast, animals, and plants. In Arabidopsis, SIAMESE (SIM) is a CDK inhibitor that restricts progression through mitosis. Overexpression of SIM is required for endoreplication in Arabidopsis trichomes, and overexpression of SIM results in increased endoreplication in leaf epidermal cells. SIM is expressed at high levels in the root elongation zone, where it plays a …

Effects Of Cadherin Mediated Contact Normalization On Oncogenic Src Kinase Mediated Gene Expression And Protein Phosphorylation, Rachel E Nicoletto, Cayla J Holdcraft, Ariel C Yin, Edward P Retzbach, Stephanie A Sheehan, Amanda A Greenspan, Christopher M Laugier, Jason Trama, Caifeng Zhao, Haiyan Zheng, Gary S Goldberg

Rowan-Virtua School of Osteopathic Medicine Departmental Research

Nontransformed cells form heterotypic cadherin junctions with adjacent transformed cells to inhibit tumor cell growth and motility. Transformed cells must override this form of growth control, called "contact normalization", to invade and metastasize during cancer progression. Heterocellular cadherin junctions between transformed and nontransformed cells are needed for this process. However, specific mechanisms downstream of cadherin signaling have not been clearly elucidated. Here, we utilized a β-catenin reporter construct to determine if contact normalization affects Wnt signaling in transformed cells. β-catenin driven GFP expression in Src transformed mouse embryonic cells was decreased when cultured with cadherin competent nontransformed cells compared to …

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 …

Effects Of Microplastic Biofilms On An Anthropogenically Impacted Suburban Lake, Paris M. Velasquez

Masters Theses

Plastics have been observed in every location on the planet, and their prevalence in the environment is due in part to their strong resistance to degradation. Inland lakes are susceptible to plastic pollution by highway runoff, which contains plastic fragments of brake pads, car tires, litter, and road paint. These plastics eventually enter freshwater environments and degrade into microplastics (

Antarctic Glacier Melting Modeling Distribution Of Bacterial Community Structure, Corina Itcus, Constantin Marin, Soon Gyu Hong, Manuela Elisabeta Sidoroff, Cristian Coman, Cristina Purcarea

FRONTIERS UNBOUND: Exploring Extreme Environments

No abstract provided.

Elevating Microrna Levels By Targeting Biogenesis With Steric-Blocking Antisense Oligonucleotides, Mallory A. Havens, Anthony J. Hinrich, Frank Rigo, Michelle L. Hastings

Biology Department Faculty Articles

MicroRNAs (miRNAs) are regulators of gene expression, and their dysregulation is linked to cancer and other diseases, making them important therapeutic targets. Several strategies for targeting and modulating miRNA activity are being explored. For example, steric-blocking antisense oligonucleotides (ASOs) can reduce miRNA activity by either blocking binding sites on specific mRNAs or base-pairing to the miRNA itself to prevent its interaction with the target mRNAs. ASOs have been less explored as a tool to elevate miRNA levels, which could also be beneficial for treating disease. In this study, using the PKD1/miR-1225 gene locus as an example, where miR-1225 is located …

Characterizing Border Associated Macrophages During Spinal Cord Regeneration, Addison Vogt, Dana Shaw, Mayssa Mokalled

Undergraduate Research Symposium

The human central nervous system has limited regenerative ability, with injuries to the spinal cord (SC) often resulting in paralysis. Alternatively, zebrafish have enhanced innate regenerative capacity and regain full motor function following spinal cord injury (SCI). Immune activation following SCI is necessary to provide a permissive environment for tissue repair, but the immune pathways necessary for SC regeneration are not well characterized. In previous data, we have found that while immune activation is persistent into the chronic phases of SCI response in mammals, zebrafish achieve full immune clearance within 48 days post SCI. We hypothesize that one key distinction …

Developing Coexpression Systems To Introduce Hydroxyproline Into Protein Engineered Collagen Peptides Utilizing Hydroxylase From Acanthamoeba Polyphaga Mimivirus, Jennifer Soldatich

Theses and Dissertations

A major challenge of developing collagen mimetic peptides (CMPs) by bacterial expression is to include hydroxyproline for biomedical applications. Coexpression of Prolyl-4-hydroxylase from A.mimivirus with CMPs was investigated. Additionally, four expression designs were created for potential applications in mammalian cells to utilize their natural ability of proline-hydroxylation by post-translational modification.

From Turf To Turf: Fungal Invasion Of Ascocoryne Turficola In A Northern Michigan Bog, Evan L. Coscarelli-Trott

All NMU Master's Theses

This is the first paper to report Ascocoryne turficola Boud. 1905 (Helotiales: Ascomycota) within the United States. It is an obligate bog fungus native to Europe and Siberia, where it is extremely rare across most of its range. A. turficola appeared at Lily Pond Bog in Marquette, Michigan (87.47º W, 46.59º N) in 2019, almost contemporaneous with anecdotal reports in Minnesota and Ontario. Since 2019, the Lily Pond population has exploded and become the dominant fungus in this bog but has yet to spread to similar bogs nearby. This species is adapted to long distance dispersal and carries the potential …

The Seat Of Singular Gene Choice: Dissecting The Role Of Odorant Receptor Enhancer Elements That Lead To Mammalian Olfactory System Expression, Alessandro M. Rosa

Dissertations, Theses, and Capstone Projects

Odorant receptors (ORs) were first identified in 1991 and the initial data strongly suggested that ORs were part of a large superfamily of G-protein-coupled receptors. Within a few years of the discovery of the OR superfamily, it became clear that each OR allele was exclusively expressed in olfactory sensory neurons (OSN), and that this singular expression leads to cellular identity. Many studies over the past thirty years have sought to unlock the mysteries of the mechanism for monoallelic and monogenic OR gene activation and expression in OSNs, however no definitive model for singular gene expression has emerged.

Using a series …

Emerin Deficiency Drives Mcf7 Cells To An Invasive Phenotype, Emily Hansen, Christal Rolling, Matthew Wang, James M Holaska

Rowan-Virtua School of Osteopathic Medicine Departmental Research

During metastasis, cancer cells traverse the vasculature by squeezing through very small gaps in the endothelium. Thus, nuclei in metastatic cancer cells must become more malleable to move through these gaps. Our lab showed invasive breast cancer cells have 50% less emerin protein resulting in smaller, misshapen nuclei, and higher metastasis rates than non-cancerous controls. Thus, emerin deficiency was predicted to cause increased nuclear compliance, cell migration, and metastasis. We tested this hypothesis by downregulating emerin in noninvasive MCF7 cells and found emerin knockdown causes smaller, dysmorphic nuclei, resulting in increased impeded cell migration. Emerin reduction in invasive breast cancer …

Alternate Conformational Trajectories In Ribosome Translocation, Jose L. Alejo, Dylan Girodat, Michael J. Hammerling, Jessica A. Willi, Michael C. Jewett, Aaron E. Engelhardt, Katarzyna P. Adamala

Chemistry & Biochemistry Faculty Publications and Presentations

Abstract

Translocation in protein synthesis entails the efficient and accurate movement of the mRNA-[tRNA]₂ substrate through the ribosome after peptide bond formation. An essential conformational change during this process is the swiveling of the small subunit head domain about two rRNA ‘hinge’ elements. Using iterative selection and molecular dynamics simulations, we derive alternate hinge elements capable of translocation in vitro and in vivo and describe their effects on the conformational trajectory of the EF-G-bound, translocating ribosome. In these alternate conformational pathways, we observe a diversity of swivel kinetics, hinge motions, three-dimensional head domain trajectories and tRNA dynamics. By finding …

Molecular Characterization Of Viral Escape From Art And Crispr Hiv-1 Excision In Infected Humanized Mice, Chen Zhang

Theses & Dissertations

Not available.

Developing A Comprehensive Genome-Scale Metabolic Model For The Arabidopsis Thaliana Root System, Lohani Esterhuizen

Department of Chemical and Biomolecular Engineering: Dissertations, Theses, and Student Research

Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) is the most well-established model plant to date. Being the first plant to have its genome mapped, studies on Arabidopsis have provided insurmountable insights into the physiological and biochemical nature of plants. Methods that allow us to computationally study the metabolism of organisms include the use of genome-scale metabolic models (GEMs). Despite its popularity, no GEM currently maps the metabolic activity in the root system of Arabidopsis, which is the first organ to face and respond to stress conditions in the soil. This work aims to develop and implement a comprehensive GEM of the Arabidopsis root system …

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 …