Genetics Commons^™

Adjusting For Gene-Specific Covariates To Improve Rna-Seq Analysis, Hyeongseon Jeon, Kyu-Sang Lim, Yet Nguyen, Dan Nettleton

Mathematics & Statistics Faculty Publications

Summary

This paper suggests a novel positive false discovery rate (pFDR) controlling method for testing gene-specific hypotheses using a gene-specific covariate variable, such as gene length. We suppose the null probability depends on the covariate variable. In this context, we propose a rejection rule that accounts for heterogeneity among tests by employing two distinct types of null probabilities. We establish a pFDR estimator for a given rejection rule by following Storey's q-value framework. A condition on a type 1 error posterior probability is provided that equivalently characterizes our rejection rule. We also present a suitable procedure for selecting a tuning …

Artificial Intelligence-Driven Meta-Analysis Of Brain Gene Expression Identifies Novel Gene Candidates And A Role For Mitochondria In Alzheimer’S Disease, Caitlin A Finney, Fabien Delerue, Wendy A Gold, David A Brown, Artur Shvetcov

Faculty, Staff and Student Publications

Alzheimer's disease (AD) is the most common form of dementia. There is no treatment and AD models have focused on a small subset of genes identified in familial AD. Microarray studies have identified thousands of dysregulated genes in the brains of patients with AD yet identifying the best gene candidates to both model and treat AD remains a challenge. We performed a meta-analysis of microarray data from the frontal cortex (n = 697) and cerebellum (n = 230) of AD patients and healthy controls. A two-stage artificial intelligence approach, with both unsupervised and supervised machine learning, combined with a functional …

Association Of The Bb Genotype Of The Abo Gene With The Risk Of Acute Myocardial Infarction In Hospital-Based Study, Farzana Abubakar Yousuf, Iqbal Azam Syed, Asal Khan Tareen, Khawar A. Kazmi, Jibran Sualeh Muhammad, Mohammad Perwaiz Iqbal

Department of Biological & Biomedical Sciences

Objectives: The ABO gene locus has been identified to be associated with myocardial infarction in patients with coronary heart disease. The primary focus of this hospital-based study was to explore the relationship of ABO blood groups and ABO genotypes with acute myocardial infarction (AMI) in Karachi, Pakistan.
Methods: In a comparative cross-sectional study, an equal number of adult AMI patients and healthy controls (n=275 in each group; age range 30-70 years, both males and females) were recruited from the Aga Khan University and NICVD, Karachi, with informed consent. The blood samples were analyzed for ABO blood groups and other biomarkers. …

The Effect Of Genetic Relatedness On Mate Selection And Spatial Distribution In The American Alligator, Alligator Mississippiensis, Mark Hoog

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

To date, most genetic studies on the American alligator (Alligator mississippiensis) have focused on population genetics and multiple paternity. There have not been any studies looking at how relatedness affects alligator behavior and movement. This study focused on three main questions: 1) what is the genetic diversity among alligators in this location? 2) can parentage be accurately defined among parents and offspring? and 3) how does individual relatedness affect their spatial distribution? We examined the relatedness of 174 unique individuals from the Okefenokee Swamp Park, in South Georgia, USA. In addition, we placed Telonics^® satellite tags on …

Heat Shock Protein 90 (Hsp90) System In Health And Disease., Daniella Munezero

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Cells rely on heat shock proteins (HSP) to facilitate and regulate the folding of the substrate proteins into their native state, and degradation if misfolding cannot be prevented. HSP90, a member of the HSP family, is a potential target for treatment of cancer and neurodegenerative diseases. Unfortunately, several clinical trials for cancer treatment have been discontinued due to cell toxicity accompanying HSP90 inhibition. HSP90 has four distinct but structurally similar paralogs. HSP90 inhibitors target all the paralogs despite increasing proof of functional differences among the paralogs. Understanding the in vivo function of HSP90 and the role played by each paralog …

Sympatric Carnivores And Vegetation Structure Influence The Distribution And Abundance Of Humboldt Martens In Northern California, Erika L. Anderson

Cal Poly Humboldt theses and projects

The Humboldt marten (Martes caurina humboldtensis) is a species facing conservation concern in Oregon and California. Historical populations were subjected to unregulated fur trapping and timber harvest throughout the late 19^th and early 20^th centuries leading to a 90% decline in their distribution. As such, the Humboldt marten is listed as a state endangered species in California, and the analogous ‘coastal marten’ is listed as federally threatened under the Endangered Species Act and classified as a Species of Greatest Conservation Need in Oregon and California. Contemporary populations are small, and isolated, and threatened by habitat loss …

Genetic And Environmental Contributions To Wolbachia-Induced Cytoplasmic Incompatibility, Kelley Van Vaerenberghe

Graduate Student Theses, Dissertations, & Professional Papers

Maternally-transmitted Wolbachia infect the cells of most insect species, but their frequencies in host populations vary. While much of their success can be attributed to their ability to manipulate host reproduction, these manipulations are context-dependent, varying due to several biotic and abiotic factors. Wolbachia’s most common manipulation, cytoplasmic incompatibility (CI), is a conditional sterility phenotype where male-female host compatibility depends on their infection status. Specifically, CI occurs when infected males produce modified sperm that cause increased embryonic lethality unless the female carries a similar infection. Rescuing their eggs from CI increases the relative fitness of infected females, promoting Wolbachia spread …

Characterizing Genetic Diversity And Testing For Fisheries Induced Evolution In Southeastern Kansas Populations Of Bluegill (Lepomis Macrochirus), Morganne C. Borsh

Dissertations and Theses @ UNI

Bluegill (Lepomis macrochirus) is a popular and versatile sport fish with wide distribution. Fisheries management of the species is generally nebulous due to the additive role of environmental factors, genetics, social interactions, and alternative reproductive tactics in determining bluegill growth. Size structure could be further influenced by angling pressure: large parental males are more susceptible to harvest than smaller cuckolders. The systematic removal of large individuals through angling can result in stunted populations via fisheries induced evolution (FIE). In southeastern Kansas, bluegill from popularly fished impoundments are projected to have smaller sizes compared to isolated or inaccessible impoundments from the …

Statistical Methods For Gwas And The Impact Of Diabetic Medication Adherence On Healthcare Costs, Meida Wang

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

This dissertation includes three Chapters. In Chapter One, we develop a computationally efficient clustering linear combination approach to jointly analyze multiple phenotypes for GWAS. In this paper, based on the existing CLC method and ACAT strategy, we develop the ceCLC method to test association between multiple phenotypes and a genetic variant. In Chapter Two, we develop a novel method called sCLC for association studies of multiple phenotypes and a genetic variant based on GWAS summary statistics. Simulation results show that sCLC can control Type I error rates well and has the highest power in most scenarios. In Chapter Three, we …

Sequencing Antisense Transcriptome Of Populus Through Antisense/Sense Transcript Pair Enrichment, Emma V. Burke

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Past transcriptome research on plants focused primarily on protein coding genes, and only recently researchers began looking into the non-protein coding regions that may play significant roles in gene regulation. Antisense RNA transcripts that are found naturally in the cell share complementary sequence with sense transcripts and have been shown to regulate expression of their sense counterparts. Since antisense RNA has been largely under-studied and difficult to sequence because of their low relative abundance, new methods are needed to target antisense RNA for efficient genome-wide profiling. To address this gap in methods to efficiently and cost effectively enrich antisense RNA …

Intraspecific Hybrid Identification Of Black Walnuts Via Marker Assisted Selection, Makenna B. Thompson

Graduate Theses/Dissertations

The improvement of Eastern black walnut (Juglans nigra L.) cultivars could increase market expansion. Improved cultivars with superior qualities would increase profitability for both the seller and the buyer. Agronomically and economically important traits such as heavier nut weight, disease resistance, tree structure integrity, and yearly nut production can be efficiently improved by breeding black walnuts via marker-assisted selection. Microsatellite/simple sequence repeat markers were used in this research to determine potential intraspecific hybrids between ‘Football’ and ‘Sparrow’ cultivars. Intraspecific is defined as of the same genus and species. This quality makes it more difficult to identify hybrids because the parent …

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

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

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

การพัฒนาวิธีการตรวจออกซิไดซ์ไลโพโปรตีนชนิดความหนาแน่นต่ำ โดยใช้เทคนิคการตรวจวัดบนกระดาษร่วมกับ Immunogold Silver Enhancement, สุจิตรา ต๊ะยามัน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

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

ประสิทธิภาพของยีน Tef ในการจัดจำแนกเชื้อ Aspergillus ที่เพาะได้จากผู้ป่วยไทย, ประภาพร คชพงษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

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

Investigation Of The Function Of Protein Acyl Transferases Using Crispr-Cas9 To Create Null Mutants, Claire E. Christopher

Honors Theses and Capstones

24 Protein Acyl Transferases (PATs) have been identified in the model organism Arabidopsis thaliana. Despite knowing the enzymatic function of these genes (palmitoylation), the specific subcellular pathways, protein targets, and cellular activities of these proteins remain unknown. To investigate the pathways that PAT genes are involved in, deletion mutations were created in several genes and the phenotype of the organisms carrying homozygous mutations was observed. To introduce mutations, the CRISPR/Cas9 system was inserted into the plant’s genome using Agrobacterium tumefaciens to cause deletions in PAT genes of interest. To date, no CRISPR-induced pat mutants have a noticeable phenotype. These …

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

Honors Theses and Capstones

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

Biology, Genetic Diversity, And Conservation Of Wild Bees In Tree Fruit Orchards, Olivia Mae Kline, Ngoc T. Phan, Mitzy F. Porras, Joshua Chavana, Coleman Z. Little, Lilia Stemet, Roshani S. Acharya, David J. Biddinger, Gadi V.P. Reddy, Edwin G. Rajotte, Neelendra K. Joshi

Entomology and Plant Pathology Faculty Publications and Presentations

Honey bees (Apis mellifera) are the most economically important agricultural pollinator in North America, as well as being the most frequently studied bee species. Many agricultural systems, such as fruit tree orchards, benefit from having a diversity of bee species present. In this article, we present information about the types of bees that can be found in orchards and explore their mating behaviors, life cycles, genetic differences, flower preferences, and foraging activities. Many orchard-pollinating bees, including bumble bees (Bombus spp.), mason bees (Osmia spp.), and mining bees (Andrena spp.), are often less studied than honey …

Exome Array Analysis Of 9721 Ischemic Stroke Cases From The Sign Consortium, Huichun Xu, Kevin Nguyen, Brady J Gaynor, Hua Ling, Wei Zhao, Patrick F Mcardle, Timothy D O'Connor, O Colin Stine, Kathleen A Ryan, Megan Lynch, Jennifer A Smith, Jessica D Faul, Yao Hu, Jeffrey W Haessler, Myriam Fornage, Charles Kooperberg, On Behalf Of The Trans-Omics For Precision Medicine Topmed Stroke Working Group, James A Perry, Charles C Hong, John W Cole, Elizabeth Pugh, Kimberly Doheny, Sharon L R Kardia, David R Weir, Steven J Kittner, Braxton D Mitchell, Sign Consortium

Faculty, Staff and Student Publications

Recent genome wide association studies have identified 89 common genetic variants robustly associated with ischemic stroke and primarily located in non-coding regions. To evaluate the contribution of coding variants, which are mostly rare, we performed an exome array analysis on 106,101 SNPs for 9721 ischemic stroke cases from the SiGN Consortium, and 12,345 subjects with no history of stroke from the Health Retirement Study and SiGN consortium. We identified 15 coding variants significantly associated with all ischemic stroke at array-wide threshold (i.e., p < 4.7 × 10-7), including two common SNPs in ABO that have previously been associated with stroke. Twelve of the remaining 13 variants were extremely rare …

Dissecting Interactions Across Gene Regulatory Layers In C. Elegans, Morgan Taylor

Biological Sciences Theses and Dissertations

The nematode Caenorhabditis elegans is a powerful tool for studying nervous system genetics. Though relatively simple compared to mammals, C. elegans boasts a remarkably well-conserved neuronal genome and proteome, and its utility in the characterization of neuronal genes has been well-established. However, gene expression is often controlled by complex interactions between multiple genes, and teasing apart the functions of individual genes within such networks remains a challenge. Dissecting these interaction networks is crucial in determining the multifaceted functions of important, conserved regulatory genes. Here we explore interactions between gene regulatory layers in the C. elegans nervous system, employing a synthetic …

Development Of Functional Markers For Resistance To Smut And Identification Of Genes Differentially Expressed In Response To Brown Rust In Sugarcane, Jose David Cortes

LSU Doctoral Dissertations

Smut, caused by Sporisorium scitamineum and brown rust, caused by Puccinia melanocephala, are two of the most important diseases that affect sugarcane production in Louisiana and worldwide. Smut continues to cause losses in the breeding program in Louisiana. Therefore, a QTL analysis was conducted to identify molecular markers associated with resistance in F₁ progeny (162) of a biparental cross between susceptible cultivar L 99-233 and resistant HoCP 96-540. Using 1,574 single-dose SNP markers, a total of 253 linkage groups (LG) were obtained with a genome coverage of 24,580.15 cM. Six QTLs were localized on five LGs. The highest …