Molecular Genetics Commons^™

A Balancing Act: Microrna Mediated Insect-Bacterial Homeostasis And The Tsetse Fly, Mason Hubbard Lee

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Microbial symbioses are ubiquitous across all kingdoms of life with broad and diverse impacts on the evolution of species. The sum of all microbes living in, on, or otherwise in close association with a host form the microbiota. In some cases, the development of a stable microbial association seems to have been necessary for the specialization of diet, as can be observed in numerous insect species, especially wood-eating, sap-feeding, and blood-feeding organisms. For the medically and economically tsetse fly (family Glossinidae), the mutualistic bacteria Wigglesworthia glossinidia is required for proper reproduction and supplementation of nutrients that the fly does not …

The Function Of Protein Glutamylation In Vision, Rawaa Aljammal

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Posttranslational glutamylation of protein has emerged as a novel candidate for cellular integrity. In a dynamic process, Tubulin Tyrosine Ligase Like proteins (TTLLs) introduce glutamate groups to their substrates, while Cytosolic Carboxypeptidases members (CCP1-CCP6) remove these glutamate groups. The outcome of this interplay is a wide range of substrates; each is glutamylated to a level crucial for its function.

Protein glutamylation is particularly abundant in neurons and in the axoneme of cilia and flagella. This distribution, along with the correlation between imbalanced glutamylation levels and compromised cellular functions, underscores the significance of protein glutamylation in maintaining cellular viability. However, the …

Structural And Functional Consequences Of Pde6 Prenylation In Rod And Cone Photoreceptors, Faezeh Moakedi

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Phosphodiesterase-6 (PDE6) serves as a pivotal component in the phototransduction pathways of both cone and rod photoreceptors. In cones, PDE6 consists of tetrameric subunits: inhibitory (γ') and catalytic (α'). The catalytic subunit, PDE6α', contains a C-terminal prenylation motif. Deletion of this motif is associated with achromatopsia (ACHM), a form of color blindness. The mechanisms underlying the disease and the roles of PDE6 lipidation in vision remain elusive. Meanwhile, rod PDE6 is composed of α and β catalytic subunits and γ inhibitory subunits, with alterations in the C-terminal "prenylation motif" of PDE6β linked to retinitis pigmentosa (RP) pathology. In this comprehensive …

Investigating Birds As Dispersal Vectors Of Litylenchus Crenatae Subsp. Mccannii (Anguinidae), The Nematode Associated With Beech Leaf Disease, Spencer Rock Parkinson

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Beech leaf disease (BLD) is an emerging forest pathogen primarily affecting American beech (Fagus grandifolia, Ehrh.) in North America and has been attributed to tree mortality of sapling sized trees within five to seven years of infection. Symptoms typically occur in regenerating American beech thickets sprouting from roots of trees killed by beech bark disease. Scientists first observed BLD in Ohio in 2012 and currently has spread to 15 states in the USA and one Canadian province. The nematode Litylenchus crenatae subsp. mccannii (Lcm) is highly associated with BLD symptoms, interveinal chlorosis and defoliation of leaves, and is currently …

Tim/Tam Receptors: A Potential Biomarker For Predicting Sensitivity To Zika Virus-Induced Oncolysis In Non-Small Cell Lung Cancers, Shankari Somasekar

Honors Undergraduate Theses

Non-small cell lung cancers (NSCLC) constitute 80-85% of lung cancers and are the leading cause of cancer-related deaths globally. The most common cause is prolonged smoking. Current treatment options for NSCLC include surgery, radiation, chemotherapy, targeted drug therapy, and immunotherapy. Although these medications are effective in the short term, patients often face issues of drug resistance and debilitating side effects with prolonged use. Currently, the use of Zika virus (ZIKV) is being researched as a possible alternative treatment for cancer, which minimizes side effects and the risk of drug resistance. TIM/TAM proteins are identified as the putative ZIKV receptors on …

The Evolution Of The Metazoan Circadian Molecular Mechanism And The Conservation Of Canonical Circadian Elements, Olivia Waldridge

Theses and Dissertations--Biology

The temporal organization of biological activities through circadian rhythms is pivotal for the survival of organisms. Significant progress has been made in understanding the molecular foundations of animal circadian clocks through the characterization of key components such as Clock, Bmal1/Cycle(Cyc), Period (Per), Timeless, and Cryptochrome (Cry) in several model organisms. To determine the universality of this conservation, we investigated the sequences of these genes and their paralogs across 46 animal species that encompass multiple phyla in the metazoan kingdom to resolve the relative timing of duplication and loss events that have diversified core clock components in the metazoan kingdom. Using …

Transcription And Translation Regulation Of Germ Cell To Maternal Transition, Noor Kotb

Electronic Theses & Dissertations (2024 - present)

In sexually reproducing organisms, the process of gametogenesis produces mature eggs and sperms required for fertilization to occur. The egg's quality is crucial for the healthy development of the next generation, making oogenesis a tightly regulated process with multiple benchmarks. To investigate the intricacies of oogenesis, we utilized the Drosophila oogenesis system as our primary model. This choice was motivated by several factors. Firstly, the process of egg development in Drosophila is conserved across species, making it a valuable proxy for understanding oogenesis in other organisms, including humans. Secondly, Drosophila melanogaster has long been established as a powerhouse in genetic …

Further Optimization Of A Simplified Protocol For Tooth Sample Preparation For Analysis Using The Applied Biosystems™ Rapidhit™ Id Instrument, Yen H. Dang

Master of Science in Forensic Science Directed Research Projects

Due to the destructive nature of mass casualty incidents (MCIs) or mass fatality events (MFEs), tooth samples are often one of the only viable sources for Disaster Victim Identification (DVI) because of the incredible integrity of the enamel layer surrounding the tooth. However, the resilient structure of the tooth requires harsh chemicals and a labor-intensive sample preparation protocol to ensure successful STR profile development. Considering this difficulty, one of the promising resolutions is the Applied Biosystems RapidHIT™ ID ID platform, which is a fully automated system that is designed to perform cell lysis, DNA isolation, polymerase chain reaction (PCR) amplification, …

Re-Programming Transcription Factor Function For Neuroscience Research Of Addiction: Investigating The Role Of Zinc Finger Proteins In Driving Cocaine Reinforcement In Mice, Joseph A. Picone

Theses and Dissertations

Administration of addictive drugs like cocaine or morphine initiates aberrant gene transcription within brain reward circuitry neurons, which contributes to the lasting behavioral maladaptations that define addiction. The drug-induced expression and function of key brain transcription factors (TFs) is one major mechanism through which these drugs are able to regulate transcription, and as a consequence, lasting damaging drug-related behaviors including compulsive drug use. The goal of this dissertation is to more fully understand the molecular mechanistic drug-specific actions of TFs within the rodent nucleus accumbens (NAc). The findings from these studies could serve as the basis to identify novel candidate …

Role Of Human Intermediate Form Prl Receptor I-Tail In The Pathogenesis Of Breast Cancer, Shanwei Shen

Theses and Dissertations

Breast cancer continues to be the second most common cancer in women in the United States. The neuroendocrine hormone human prolactin (hPRL) plays an important role in normal mammary gland development and growth, stimulating normal breast tissue proliferation and differentiation. Considerable evidence has shown that hPRL is involved in the malignant transformation of human breast tissue. hPRL enhances viability, invasiveness, and proliferation of breast cancer cells in vitro. Evidence from epidemiologic and genetic studies also implicates role of hPRL in the pathogenesis of breast cancer. Its cognate receptor the human prolactin receptor (hPRLr) is required for the action of hPRL. …

Unraveling The Prognostic Significance Of Frgs Gene Family In Gastric Cancer And The Potential Implication Of Rgs4 In Regulating Tumor-Infiltrating Fibroblast, Yalan Yang, Siyuan Xing, Xi Luo, Lulu Guan, Yao Lu, Yiting Wang, Feng Wang

Faculty, Staff and Student Publications

Regulator of G-protein signaling (RGS) proteins are regulators of signal transduction mediated by G protein-coupled receptors (GPCRs). Current studies have shown that some molecules in the RGS gene family are related to the occurrence, development and poor prognosis of malignant tumors. However, the RGS gene family has been rarely studied in gastric cancer. In this study, we explored the mutation and expression profile of RGS gene family in gastric cancer, and evaluated the prognostic value of RGS expression. Then we established a prognostic model based on RGS gene family and performed functional analysis. Further studies showed that RGS4, as an …

ฤทธิ์ของสารสกัดจากมะกรูดต่อภาวะเครียด Oxidative Stress ในหนอน Caenorhabditis Elegans, ณัฐพงศ์ นพโลหะ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ภาวะโรคไม่ติดต่อเรื้อรัง หรือ Non-Communicable Disease (NCDs) เป็นภาวะโรคที่ไม่ได้ติดต่อจากคนสู่คนได้รวมถึงไม่ได้เกิดจากการติดเชื้อโรค โดยสาเหตุหนึ่งของภาวะกลุ่มโรคนี้คือการเกิดภาวะ oxidative stress ที่ทำให้ร่างกายมีปริมาณของสารอนุมูลอิสระไม่สมดุล โดยที่ผ่านมาจำนวนผู้ป่วยในโรคนี้มีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งแนวทางการรักษาส่วนใหญ่มักจะมาจากการรักษาตามอาการ ดังนั้นการแก้ปัญหาโรคนี้ให้ได้ผลมากที่สุดคือการป้องกันการเกิดโรคมากกว่าการรักษา ผู้วิจัยจึงสนใจที่จะนำมะกรูดที่มีสรรพคุณต้านอนุมูลอิสระมาทดสอบ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาฤทธิ์ของสารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูด ในการช่วยลดการเกิดภาวะ oxidative stress สำหรับการช่วยยืดอายุของ C. elegans ที่ถูกชักนำให้เกิดภาวะ oxidative stress โดยแบ่งการศึกษาออกเป็น 4 ขั้นตอน ได้แก่ ตอนที่ 1 ศึกษาฤทธิ์ของสารสกัดจากมะกรูดต่อ E.coli OP50 ที่เป็นอาหารของ C. elegans พบว่าสารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูดไม่มีผลในการยับยั้งการเจริญของ E.coli OP50 เมื่อเทียบกับการยับยั้งการเจริญเติบโตของยา Penicillin-Streptomycin ที่ใช้เป็นกลุ่มควบคุม จึงสามารถใช้สารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูดในการทดสอบได้ โดยที่ไม่มีผลต่อ E.coli OP50 ที่ใช้เป็นอาหารของ C. elegans ตอนที่ 2 การศึกษาฤทธิ์ของสารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูดที่มีผลต่อการรอดชีวิตของ C. elegans ที่ถูกชักนำให้เกิดภาวะ oxidative stress พบว่าสารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูดที่ความเข้มข้น 50 , 100 และ 200 ug/ml มีอัตราการรอดชีวิตของ C. elegans เมื่อเทียบกับ C. elegans ที่ไม่ได้ให้สารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูด แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ 0.05 และตอนที่ 3 การศึกษาฤทธิ์ของสารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูดต่อการยับยั้งปริมาณ ROS ของ C. elegans ที่ถูกชักนำให้เกิดภาวะ oxidative stress โดยพบว่าใบมะกรูดและผิวมะกรูดที่ความเข้มข้น 50 , 100 และ 200 ug/ml มีค่าปริมาณสาร ROS ของ C. elegans ที่ให้สารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูด เมื่อเทียบกับ C. elegans ที่ไม่ให้สารสกัดจากใบมะกรูดและผิวมะกรูด …

การปรับสมดุลไมโครไบโอมในลำไส้ด้วยเชื้อ Lactobacillus Rhamnosus Gg ช่วยบรรเทาความรุนแรงจากการติดเชื้อในกระแสเลือด ในหนูที่ถูกเหนี่ยวนำให้เกิดความชราโดยน้ำตาล D-Galactose และกระตุ้นภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดโดยวิธีการผูกและเจาะลำไส้ใหญ่ส่วนต้น, ชาลิสา พินิจจันทร์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเสียสมดุลของจุลินทรีย์ในลำไส้อาจทำให้เกิดภาวะลำไส้รั่ว เกิดการติดเชื้อในกระแสเลือดตามมาได้ ซึ่งสภาวะดังกล่าวมักพบมากในผู้สูงอายุ การศึกษาก่อนหน้านี้พบว่าโพรไบโอติกสามารถลดการเสียสมดุลของจุลินทรีย์ในลำไส้ แต่การศึกษาเรื่องผลของการรับประทานเชื้อโพรไบโอติดต่อของการลดความรุนแรงจากการติดเชื้อในกระแสเลือด รวมทั้งภาวะ Sepsis-associated encephalopathy (SAE) ในผู้สูงอายุนั้นยังไม่มีการศึกษาที่ชัดเจน วัตถุประสงค์ของการศึกษา เพื่อทดสอบความสามารถของเชื้อโพรไบโอติกสายพันธุ์ Lacticaseibacillus rhamnosus GG (LGG) ในการช่วยลดความรุนแรงของการติดเชื้อในกระแสเลือดในหนูที่ถูกเหนี่ยวนำให้เกิดสภาวะชราโดยการใช้น้ำตาลกาแลคโตส ผู้วิจัยทำการให้เชื้อ LGG ทางปากกับหนูทดลอง เปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม และทดสอบความแตกต่างของจุลินทรีย์ในลำไส้ในอุจจาระของหนูด้วยวิธี 16S RNA sequencing พร้อมวัดสภาวะความชราของหนูด้วยเทคนิค Histochemistry ในอวัยวะภายใน จากนั้นหนูทั้ง 2 กลุ่มจะถูกกระตุ้นให้เกิดการติดเชื้อในกระแสเลือดโดยวิธีการผูกและเจาะลำไส้ใหญ่ส่วนต้น (CLP) และวัดความรุนแรงของการติดเชื้อในกระแสเลือดโดยการวัดอัตราการตาย ระดับ creatinine (Scr), Alanine transaminase (ALT), cytokines (IL-6 TNF-α IL-10 และ IL-1ß) ในซีรัมโดยเทคนิค Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) การตรวจวัด Sepsis encephalopathy ผู้วิจัยใช้ค่ามาตรฐาน SHIRPA เพื่อช่วยในการวัด นอกจากนี้เพื่อหาสาเหตุของการลดความรุนแรงจากการติดเชื้อในกระแสเลือดด้วยเชื้อโพรไบโอติก ผู้วิจัยนำ Lactobacillus condition media (LCM) ร่วมกับ Lipopolysaccharide (LPS) มาใช้ในการกระตุ้นเซลล์ RAW 264.7 , เซลล์ BV-2 และเซลล์ HT-22 จากนั้นทำการวัดปริมาณ Inflammatory cytokines ด้วยเทคนิค ELISA และวัดการแสดงออกของยีน IL-6 TNF-α IL-10 IL-1ß Fizz Arg-1 NF-kB TLR-4 และยีน iNOS ด้วยเทคนิค Quantitative real-time PCR (qPCR) จากผลการวิเคราะห์จุลินทรีย์ในอุจจาระ แสดงให้เห็นว่าหนูชรามีการสูญเสียสมดุลของจุลินทรีย์ในลำไส้ และพบการเกิดพังผืดในปอด ไต และตับ ซึ่งเชื้อ …

Ribosome Hibernation Factor Induces Antibiotic Persisters Of Mycobacterium Tuberculosis In Neutrophil-Rich Lung Lesions, Jamie Corro

Electronic Theses & Dissertations (2024 - present)

Mycobacterium tuberculosis (Mtb), the etiological agent of tuberculosis, is a prescient global health threat and the leading cause of death by an infectious agent. Treatment of Mtb infection involves administering 2-4 antibiotics for a minimum of 6 months. This extended drug regimen is required to target a subpopulation of persistent bacilli. As their name implies, these bacteria can “persist” by acquiring nonhereditary and transient antibiotic tolerance. Although the precise mechanism is unknown, it’s often attributed to slowing cellular growth and metabolic processes. During zinc deprivation, bacteria can remodel their ribosomes by replacing their zinc-binding paralogues containing the CXXC motif (C+) …

Developing Cellular Systems To Elucidate Rna Structural Dynamics Of Cag Expansion Transcripts In Spinocerebellar Ataxias, Victoria Demeo

Electronic Theses & Dissertations (2024 - present)

Spinocerebellar ataxias (SCAs) are a diverse group of over 40 genetically heterogeneous neurodegenerative disorders, many of which are caused by a trinucleotide CAG repeat expansion in the coding region of specific genes. These expansions lead to the production of polyglutamine (polyQ) tracts that interfere with normal protein function, triggering cellular dysfunction and contributing to disease pathogenesis. The most well-known of these SCAs, such as SCA1, SCA2, and SCA3, exhibit progressive neurodegeneration, yet the precise mechanisms through which these mutations cause disease remain poorly understood.

A significant challenge in studying CAG repeat expansion disorders lies in the complexity of the disease …

Plk1 Overexpression Drives Tumorigenesis In A Prostate Cancer Mouse Model, Emile Kachouh

Theses and Dissertations

Prostate cancer is the leading cause of cancer-related deaths among men worldwide, and the development of resistance to existing treatments necessitates the exploration of new therapeutic strategies, including combination therapies. This study investigates the role of Polo-like kinase 1 (PLK1), located on chromosome 16p12.2, as an oncogene in prostate cancer. We generated a transgenic mouse model with prostate-specific overexpression of PLK1 to closely mimic human prostate cancer progression. Quantitative PCR (qPCR) analysis was employed to characterize the molecular profile of PLK1, revealing its implication in multiple pathways. To further elucidate the functional consequences of PLK1 overexpression, we confirmed phenotypic progression …

Chromatin Regulation By Swi/Snf Remodelers In Somatic Stem Cell Maintenance And Transformation, Luke Thomas Deary

Dartmouth College Ph.D Dissertations

Cell identity is defined by the epigenome, whereby chromatin regulators work in concert to promote gene expression programs that serve a cell’s specialized purpose. Mutations in chromatin regulators are amongst the most frequent drivers of human disease, underscoring the importance of understanding their activities in maintaining cell identity and tissue function. In particular, mutations in subunits of the evolutionarily conserved SWI/SNF chromatin remodeling complexes drive diseases across human tissues in both development and adult tissue maintenance5. Three major SWI/SNF complexes exist: BAF, PBAF, and GBAF, which differ in their composition and genomic targeting but share an ATP-dependent catalytic activity to …

Comparing Alternative Developmental Modes: Structure And Gene Expression In The Olfactory System Of Plethodontid Salamanders, Giuseppina S. Lanzilli

Cal Poly Humboldt theses and projects

The olfactory system of extant amphibians changes as the animal transitions from a fully aquatic to a terrestrial lifestyle at metamorphosis. Cellular morphology of the nose and expression patterns of olfactory genes in the nasal cavity have been examined for a variety of frogs and salamanders, but among plethodontid salamanders, molecular data are available only for Plethodon shermani. Using standard histology and micro-CT reconstruction, I investigated the structure of the olfactory organs of larvae, juveniles, and adults of six plethodontid species, with terrestrial, streamside, semiaquatic, and aquatic adults. The overall structure of the olfactory cavity was generally similar across …

Consequences Of Spatial Structure In Soil–Geomorphic Data On The Results Of Machine Learning Models, Daehyun Kim, Insang Song, Lorrayne Miralha, Daniel R. Hirmas, Ryan W. Mcewan, Tom G. Mueller, Pavel Samonil

Biology Faculty Publications

In this paper, we examined the degree to which inherent spatial structure in soil properties influences the outcomes of machine learning (ML) approaches to predicting soil spatial variability. We compared the performances of four ML algorithms (support vector machine, artificial neural network, random forest, and random forest for spatial data) against two non-ML algorithms (ordinary least squares regression and spatial filtering regression). None of the ML algorithms produced residuals that had lower mean values or were less autocorrelated over space compared with the non-ML approaches. We recommend the use of random forest when a soil variable of interest is weakly …

Genetic Determinants Underlying The Progressive Phenotype Of Β-Lactam/Β-Lactamase Inhibitor Resistance In Escherichia Coli, William C Shropshire, Hatim Amiji, Jordan Bremer, Selvalakshmi Selvaraj Anand, Benjamin Strope, Pranoti Sahasrabhojane, Marc Gohel, Samuel Aitken, Sarah Spitznogle, Xiaowei Zhan, Jiwoong Kim, David E Greenberg, Samuel A Shelburne

Faculty, Staff and Student Publications

Currently, whole-genome sequencing (WGS) data have not shown strong concordance with Escherichia coli susceptibility profiles to the commonly used β-lactam/β-lactamase inhibitor (BL/BLI) combinations: ampicillin-sulbactam (SAM), amoxicillin-clavulanate (AMC), and piperacillin-tazobactam (TZP). Progressive resistance to these BL/BLIs in the absence of cephalosporin resistance, also known as extended-spectrum resistance to BL/BLI (ESRI), has been suggested to primarily result from increased copy numbers of bla TEM variants, which is not routinely assessed in WGS data. We sought to determine whether addition of gene amplification could improve genotype-phenotype associations through WGS analysis of 147 E. coli bacteremia isolates with increasing categories of BL/BLI non-susceptibility ranging …