Genetics Commons^™

Alternative Splicing In The Brain: Across Disease States, Sexes, Regions, And Cell Types, Emma Finn Jones

All ETDs from UAB

Molecular phenotype heterogeneity is prevalent across multiple contexts and is mediated by mRNA expression differences and the gene and isoform level. Isoform-level mRNA complexity in the brain is essential for healthy neurodevelopment, and perturbations in AS are associated with many neurological and psychiatric disorders. While previous research has examined how AS changes in the brain, there is still a gap in using newer techniques to study these changes with greater specificity. Therefore, we address this gap by using long-read and scRNA-seq technologies to study isoform-level diversity in AS across four contexts (i.e., disease, sex, region, and cell type) in the …

Targeted Exon Skipping Of Nf1 Exon 52 As A Mutation Specific Therapeutic For Neurofibromatosis Type 1, Cameron Lee Church

All ETDs from UAB

Modification of pre-mRNA splicing using antisense oligonucleotides (ASOs) can be used to skip one or more exons carrying pathogenic DNA sequence variants. Our previ-ously published data indicates NF1 exon 52 is a good target for exon skipping as a cDNA screen indicates an NF1 isoform lacking exon 52 maintains both high neurofi-bromin expression and the ability to suppress Ras activity. To develop an exon skipping approach, we designed antisense phosphorodiamidate morpholino oligomers (PMOs) to skip exon 52. Our lead PMO has a low IC50 of 45nM and is able to restore NF1 expres-sion and Ras-suppression in a cell line with …

Measuring Spatial And Temporal Variation In Species Composition Of Ephemeral Pond Amphibian Assemblages Using Metabarcoding, Elizabeth Strasko

Masters Theses & Specialist Projects

Amphibian populations worldwide face severe threats, heightening the need for reliable monitoring methods. In this thesis, I explored and tested environmental DNA (eDNA) metabarcoding protocols to survey amphibian assemblages in ephemeral ponds of the the Green River Preserve in central Kentucky, USA. First, I evaluated whether the commonly used mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I (COI) gene could effectively capture species-level variation in local amphibians for eDNA metabarcoding. Extensive primer design and testing revealed significant challenges in amplifying fragmented eDNA from water samples. In a second study, I applied a metabarcoding approach using the mitochondrial 12S ribosomal RNA (12S) gene …

Noncoding Rnas In Nuclear Organization, Thembalami Dube , '24, Dawn M. Carone

Biology Faculty Works

No abstract provided.

What Are The Genetic Influences Of Alcohol Sensitivity And Alcohol Metabolism? A Narrative Review Of Human Studies, Erwin Murray, Karen G. Chartier Phd, Msw

UROP Posters

Background: Alcohol sensitivity and alcohol metabolism are two phenotypes associated with alcohol use disorder (AUD) influenced by genetics. This narrative review aims to answer “What are the genetic influences of alcohol sensitivity and alcohol metabolism?” to gain a better understanding of the genetic aspects of AUD.

Methods: A database search was performed in PubMed. Empirical human genetic studies published between 2009 and 2025 that focused on alcohol sensitivity (measured by the Self-Rating of the Effects of Alcohol scale) or alcohol-metabolizing genes were eligible for review. Studies were screened to determine inclusion for the current review.

Findings: Fifteen …

Covariate Selection For Rna-Seq Differential Expression Analysis With Hidden Factor Adjustment, Farzana Noorzahan, Hyeongseon Jeon, Yet Nguyen

Mathematics & Statistics Faculty Publications

In RNA-seq data analysis, a primary objective is the identification of differentially expressed genes, which are genes that exhibit varying expression levels across different conditions of interest. It is widely known that hidden factors, such as batch effects, can substantially influence the differential expression analysis. Furthermore, apart from the primary factor of interest and unforeseen artifacts, an RNA-seq experiment typically contains multiple measured covariates, some of which may significantly affect gene expression levels, while others may not. Existing methods either address the covariate selection or the unknown artifacts separately. In this study, we investigate two integrated strategies, FSR_sva and SVAall_FSR, …

Microsatellites Reveal The Population Genetic Structure Of Yellow Perch In Minnesota, Megan Boche

Journal of Earth and Life Science

When analyzing a population’s genetic makeup, looking at variation of individuals and populations is a crucial factor. The management of yellow perch will be aided by this information particularly in regard to stocking or relocation. Microsatellite loci were used to analyze the genetic population structure of yellow perch Perca flavescens within and among 29 sampling areas throughout Minnesota’s basins. Seven microsatellite DNA loci were evaluated, with heterozygosities ranging from 0.41 to 0.78. The Lower Mississippi basin samples showed higher numbers of alleles per locus and greater expected heterozygosities compared to other basins, with Lake Pepin (PEP) exhibiting the highest average …

Marine Heatwave Response Plan For Western Australia’S Wild Capture Fisheries And Aquaculture, Department Of Primary Industries And Regional Development, Western Australia

Fisheries Management Papers

The purpose of the Western Australian wild capture fisheries and aquaculture marine heatwave response plan (the Plan) is to document the Department’s approach for identifying and responding to the hazard of a marine heatwave on wild catch fisheries (commercial, recreational, charter and customary) and aquaculture resources within the geographic boundaries of WA. It provides risk reduction strategies and establishes best-practice processes for each stage of the hazard management and response continuum, ensuring that DPIRD is able to adequately prepare for, respond to, and recover from marine heatwave events. This Plan operates in conjunction with WA’s existing aquatic resource management framework, …

Genetic Analysis Of Methionine Restriction-Associated Mitochondrial Unfolded Protein Response Signaling., Josh D. Dodge

Biology Dissertations - Archive

The lifespan of an organism is dictated by various genetic and environmental factors. One such determinant is the health of mitochondria which are organelles that mediate various critical cell functions including a significant role in generating the vast supply of cellular energy. Indeed, the gradual decline of mitochondrial function is believed to be a hallmark and possible cause of aging. Paradoxically, mild mitochondrial dysfunction early in life extends lifespan in various model organisms. Cells use diverse approaches to promote mitochondrial homeostasis, including the transcriptional reprogramming of cells by mitochondrial unfolded protein response (UPRmt) to mitigate mitochondrial stress. Consistently, UPRmt activation …

Influence Of Multi-Species Data On Gene-Disease Associations In Substance Use Disorder Using Random Walk With Restart Models, Erich J. Baker, Everest U. Castaneda, Sharon Moore, Jason A. Bubier, Stephen K. Grady, Michael A. Langston, Elissa J. Chessler

Funded Scholarship

A major challenge lies in discovering, emphasizing, and characterizing human gene-disease and gene-gene associations. The limitations of data on the role of human gene products in substance use disorder (SUD) makes it challenging to transition from genetic associations to actionable insights. The integration of data from multiple diverse sources, including information-dense studies in model organisms, has the potential to address this gap. We demonstrate a modified performance of the Random Walk with Restart algorithm when multi-species data is integrated in the heterogeneous network within the context of SUD. Additionally, our approach distinguishes among disparate pathways derived from the Kyoto Encyclopedia …

Beyond Homogeneity: Exploring Causal Heterogeneity In Psychopathology, Philip B. Vinh

Theses and Dissertations

Traditional models in psychiatric research often impose assumptions of causal homogeneity, treating population-level associations as reflective of uniform underlying mechanisms. This dissertation challenges that assumption by introducing statistical and machine learning frameworks designed to detect and model causal heterogeneity in the development of psychopathology. Central to this approach is the advancement of finite mixture structural equation modeling (FM-SEM) to identify latent subgroups characterized by distinct, and sometimes opposing, causal pathways.

The dissertation comprises three integrated empirical studies. The first introduces mixDoC, a finite mixture extension of the classical Direction of Causation (DoC) model applied to twin data, enabling the detection …

Functional Characterization Of The Hdt5 Gene In Aspergillus Flavus Morphogenesis, Mycotoxin Production, And Fungal Phytopathogenicity, Brenda Omburo

Graduate Research Theses & Dissertations

The present study aimed at elucidating the role of hdt5 in fungal morphology, mycotoxin production and in plant virulence in Aspergillus flavus. Currently, methodologies to prevent the negative impact of A. flavus are insufficient. It is known that expression of the hdt5 gene is dependent on hbx1, a master regulatory gene that affects expression of hundreds of genes in the A. flavus genome, controlling both development and secondary metabolism. However, while the aflatoxin gene cluster has been elucidated, the genetic regulatory mechanisms controlled by hdt5 are not fully understood. For this study, therefore, a complete strain set composed of a …

Periconceptual Nutrition And The Preimplantation Embryo: Approaches For Intervention And Generational Health, Abigail Klein

Dissertations and Theses

The typical American diet exceeds dietary fat recommendations, contributing to the rising rates of obesity. This negatively impacts fertility, pregnancy and fetal growth, and lifelong offspring health. During pregnancy, this also increases risk of co-morbidities like gestational diabetes. Despite this, lipids are not screened during pregnancy and limited research exists evaluating these co-exposures on offspring health. Our lab used a rat model of maternal high fat (HF) diet with late-gestation diabetes (DM) to demonstrate that mitochondrial dysfunction and oxidative stress incite lifelong cardiometabolic disease risk in offspring. To determine the timing of damage, we hypothesized that maternal overnutrition incites mitochondrial …

18s Metabarcode Analyses Of Eukaryotic Species In The Respiratory Microbiomes Of Wild Canids From New Hampshire, Collin Sinclair Blake

Honors Theses and Capstones

This study is of an exploratory nature and focuses on characterizing the eukaryotic microbiota present in the respiratory tissues of six wild canids and one domestic canine. The contents of this document largely pertain to dry lab analyses of 18S barcodes in bioinformatics programs – primarily QIIME2 running in the GitBash command line, service for which was hosted by the UNH Ron Bioinformatics training server. All procedures listed within the section below were performed by second parties at the UNH Hubbard Center for Genomics Studies (HCGS), the New Hampshire Veterinary Diagnostics Lab (NHVDL), and the UNH Microbial Ecology and Emerging …

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 …

Lap-Hsp60 Complex Modulates Epithelial Tight Junction Barrier, Arun Bhunia, Manalee Manalee Samaddar, Chen Sun, Nicholas Gallina, Nicole Irizarry-Tardi, Donqi Liu, Shivendra Tenguria, Rishi Drolia, Anika Jain, Daisuke Kihara, Wen Jiang, Kee-Hong Kim, Abigail Cox, Kurt Ristroph, Gregory Knipp, Nicholas Noinaj

Biological Sciences Faculty Publications

During infection, Listeria adhesion protein (LAP), a housekeeping enzyme, acts as a tight junction modulator (TJM) through interaction with Hsp60 to facilitate Listeria monocytogenes translocation across the intestinal epithelial barrier. Here, we used purified LAP as a potential TJM to overcome the limiting and variable effects observed by other agents in the class. We structurally determined the LAP interaction alone and in complex with Hsp60 utilizing cryo-EM and computational analysis. LAP structure resolved at 2.83 Å, forms multimeric interlocking dimers and tetramers, and the N-domain interacts with Hsp60, while the C-domain bridges the bacterial surface receptor InlB. The structural studies …

Multi-Locas Gwas Mapping And Candidate Gene Analysis Of Anticancer Peptide Lunasin In Soybean (Glycine Max L. Merr), Rikki Locklear, Jennifer Kusumah, Layla Rashad, Felicia Lugaro, Sonia Viera, Nathan Kipyego, Faith Kipkosgei, Daisy Jerop, Shirley Jacquet, Mythy Addelmajid Kassem, Jiazheng Yuan, Elvira De Mejia, Rouf Mian

Biological Sciences Faculty Publications

Soybean (Glycine max) peptide lunasin exhibits significant cancer-preventive, antioxidant, and hypocholesterolemic effects. This study aimed to identify quantitative trait nucleotides (QTNs) associated with lunasin content and to annotate the candidate genes in the soybean genome. The mapping panel of 144 accessions was gathered from the USDA Soybean Germplasm Collection, encompassing diverse geographical origins and genetic backgrounds, and was genotyped using SoySNP50K iSelect Beadchips. The lunasin content in soybean seeds was measured using the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method, with lipid-adjusted soybean flour prepared from seeds obtained from the Germplasm Resource Information Network (GRIN) of USDA-ARS in 2003 and …

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 …