Genetics and Genomics Commons^™

Characterization Of Cofilin And Its Potential Role In The Epha4 Pathway, Brian Donald Condron

Master's Theses and Doctoral Dissertations

EphA4 is a receptor tyrosine kinase that is responsible for cellular adhesion and locomotion using repulsion signaling in early development of Xenopus laevis. EphA4 regulates cellular locomotion by controlling proteins within its signal transduction pathway, which may include the protein cofilin. Cofilin actively severs and removes actin monomers, thus altering the actin cytoskeleton, leading to the cessation of cellular crawl. During the gastrulation phase of embryonic development, individual cells are relocating to create the three primary germ layers of the organism. Failure of this process to occur results in attrition of the embryos, frequently by way of embryonic exogastrulation. …

Crispr/Cas9 Whole-Genome Screens Identify Genes Critical For Neutral Lipid Metabolism In Macrophages, Rifat Sultana

Electronic Theses and Dissertations

Lipid-laden macrophages contribute to atherosclerotic plaque formation in atherosclerosisrelated heart diseases. Thus, understanding formation and degradation of lipid would help identify therapeutic targets for the treatment of atherosclerosis. In the first chapter of this dissertation, I have explained the current understanding of cholesterol metabolism in macrophages and how mTOR could play a potential role in this process. Additionally, I have described how CRISPR/Cas9 whole-genome screens present an effective tool to identify genes regulating cholesterol metabolism including positive and negative regulators of lipid droplet formation and lipid droplet degradation. In Chapter 2, I have described the results of the CRISPR/Cas9 whole-genome …

การเลี้ยงเซลล์กระดูกอ่อนจากผู้ป่วยข้อเข่าเสื่อมในระบบสามมิติฐานไฮโดรเจลชนิดกรดไฮยาลูโรนิค-อัลจิเนต, นุชนารถ สุนทรนนท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันการเลี้ยงเซลล์ในระบบสามมิติถูกนำมาใช้ในการวิจัยอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนายาและพยาธิสรีรวิทยาของโรคต่าง ๆ การศึกษานี้มุ่งเน้นเพื่อศึกษาฟีโนไทป์และการแสดงออกของยีนของเซลล์กระดูกอ่อนจากผู้ป่วยข้อเข่าเสื่อมที่เลี้ยงในระบบสามมิติฐานไฮโดรเจลชนิดกรดไฮยาลูโรนิค-อัลจิเนต เทียบกับกลุ่มตัวอย่างต่าง ๆ ได้แก่ เนื้อเยื่อกระดูกอ่อน เซลล์ที่เลี้ยงในระบบสองมิติ และเซลล์ที่เลี้ยงในระบบสามมิติแบบ pellet จากการศึกษาพบว่า เมื่อเลี้ยงเซลล์กระดูกอ่อนจำนวน 50,000 เซลล์ในโครงสร้างไฮโดรเจลขนาด 250 ไมโครลิตร และทดสอบลักษณะทางสัณฐานวิทยา การมีชีวิต และการตายของเซลล์ ปรากฏว่า เซลล์ในแบบจำลองนี้จะมีรูปร่างกลมใกล้เคียงกับเซลล์ในเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนเมื่อเลี้ยงไม่เกิน 14 วัน และมีการมีชีวิตของเซลล์ที่ดีกว่าเซลล์ที่เลี้ยงในระบบสามมิติแบบ pellet ซึ่งใช้ปริมาณเซลล์ตั้งต้นเท่ากัน ตลอดระยะเวลาในการศึกษา 21 วัน นอกจากนี้เมื่อพิจารณาในระดับโมเลกุล พบว่า เซลล์ที่เลี้ยงในแบบจำลองนี้เป็นเวลา 7 วัน จะมีการแสดงออกของยีนที่เป็นเครื่องหมายของเซลล์กระดูกอ่อน ได้แก่ ยีน SOX9 และยีน COL2A1 และยีนที่เป็นเครื่องหมายของเซลล์กระดูกอ่อนโรคข้อเข่าเสื่อม ได้แก่ ยีน RUNX2 และยีน MMP13 ใกล้เคียงกับเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนมากที่สุด เมื่อเทียบกับเซลล์ที่เลี้ยงในสภาวะอื่น ๆ ของการศึกษานี้ ดังนั้น หากพิจารณาคุณสมบัติของเซลล์กระดูกอ่อนทั้งด้านลักษณะสัณฐานวิทยา การมีชีวิต และฟีโนไทป์ของเซลล์ในระดับโมเลกุล จึงสรุปได้ว่า การเลี้ยงเซลล์กระดูกอ่อนในระบบสามมิติฐานไฮโดรเจลชนิดกรดไฮยาลูโรนิค-อัลจิเนต เป็นเวลา 7 วัน ถือเป็นสภาวะที่เหมาะสมมากที่สุด ในการนำแบบจำลองชนิดนี้มาใช้เป็นแนวทางใหม่สำหรับการศึกษาเซลล์กระดูกอ่อนที่เป็นโรคข้อเข่าเสื่อมและพัฒนายาในอนาคต

ผลของ Lactobacillus Rhamnosus Gg ร่วมกับสารเคอคิวมินต่อการยับยั้งการมีชีวิตและกระตุ้นการตายแบบอะพอพโตซิสของเซลล์มะเร็งช่องปากชนิดสความัสเซลล์คาร์ซิโนมา, ชัชพันธุ์ อุดมพัฒนากร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

มะเร็งช่องปากชนิดสความัสเซลล์คาร์ซิโนมา (Oral squamous cell carcinoma, OSCC) จัดเป็นมะเร็งที่พบได้บ่อยที่สุดของ มะเร็งศรีษะและลำคอ เคอคิวมินเป็นสารออกฤทธิ์หลักซึ่งพบได้ในขมิ้นชันและถูกใช้เป็นสมุนไพรสำหรับการรักษาโรคต่าง ๆ หลายชนิด รวมทั้ง ได้รับการพิสูจน์ในห้องปฏิบัติการแล้วว่ามีคุณสมบัติในการยับยั้งเซลล์มะเร็งได้หลากหลายประเภท ในขณะที่โพรไบโอติกแบคทีเรีย Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) ได้รับการพิสูจน์ในห้องปฏิบัติการถึงคุณสมบัติในการยับยั้งเซลล์มะเร็งได้หลากหลายชนิดเช่นกัน และ มีรายงานถึงการนำ LGG ไปใช้ร่วมกับสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติชนิดอื่น ๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของสารธรรมชาตินั้นอีกด้วย ดังนั้นวัตถุประสงค์ ของการศึกษาในครั้งนี้คือ เพื่อศึกษาผลของการใช้เคอคิวมินร่วมกับน้ำเลี้ยงส่วนใสของแบคทีเรีย LGG (LGG cell-free supernatant, LGG CFS) ในการยับยั้งการมีชีวิตและกระตุ้นให้เซลล์มะเร็งช่องปากชนิด OSCC (SCC-9 cells) เกิดการตายแบบอะพอพโตซิส ผลการศึกษาพบว่า เคอคิวมินและ LGG CFS มีคุณสมบัติในการยับยั้งการมีชีวิตของเซลล์มะเร็งช่องปาก SCC-9 cells โดยขึ้นอยู่กับความเข้มข้นที่ใช้ การใช้เคอคิว มินและ LGG CFS ที่ความเข้มข้นสูง (Curcumin 40 µg/ml และ 25% (volume/volume) LGG CFS ที่ความเข้มข้น 108 CFU/ml หรือความ เข้มเข้นเริ่มต้น (undiluted condition)) ในรูปแบบการใช้สารเดี่ยวหรือสารผสมร่วมกัน ส่งผลยับยั้งการมีชีวิตของทั้งเซลล์มะเร็งช่องปาก SCC9 cells และเซลล์เนื้อเยื่อเหงือก (human gingival fibroblast, HGF cells) เมื่อเปรียบเทียบกับสภาวะควบคุม (p<0.0001 สำหรับการใช้สาร เดี่ยวในเซลล์มะเร็งช่องปาก SCC-9 และการใช้สารเดี ่ยวและสารผสมในเซลล์เนื ้อเยื ่อเหงือก HGF และ p=0.02 สำหรับการใช้สารผสมใน เซลล์มะเร็งช่องปาก SCC-9) ในขณะที ่การใช้เคอคิวมินและ LGG CFS ในรูปแบบของสารผสมร่วมกันที ่ระดับความเข้มข้นต่ำ (Curcumin 5 µg/ml และ 25% (v/v) LGG CFS ความเข้มข้น 1:100 เท่าจากระดับความเข้มข้นเริ ่มต้น) สามารถยับยั ้งการมีชีวิตของเซลล์มะเร็งช่องปาก SCC-9 ได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อเปรียบเทียบกับสภาวะการใช้สารเดี่ยวของเคอคิวมินและ LGG CFS ที่ระดับความเข้มข้นต่ำ และสภาวะควบคุม (p<0.0001, p=0.002 และ p=0.02 ตามลำดับ) และไม่ส่งผลต่อการมีชีวิตของเซลล์เนื้อเยื่อเหงือก HGF เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม (p=0.14) ผลการวิเคราะห์ Flow analysis พบว่าสภาวะการใช้เคอคิวมินและ LGG CFS ร่วมกันที่ระดับความเข้มข้นต่ำ สามารถเหนี่ยวนำให้ เซลล์มะเร็ง SCC-9 เกิดการตายแบบอะพอพโตซิสได้มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้สารเดี่ยวและสภาวะควบคุม (p<0.0001 ในทุกสภาวะ) นอกจากนั้นสภาวะการใช้เคอคิวมินและ LGG CFS ร่วมกันที่ระดับความเข้มข้นต่ำ สามารถเหนี่ยวนำให้เซลล์มะเร็ง SCC-9 มีระดับการแสดงออกของ Bax/Bcl-2 ratio ที่สูงขึ้น ซึ่งมีผลให้ให้เซลล์มะเร็งเกิดการตายแบบอะพอพโตซิสต่อไป อย่างไรก็ตามสภาวะ เคอคิวมินและ LGG CFS ร่วมกันที่ระดับความเข้มข้นต่ำ ส่งผลต่อระดับการแสดงออกของโปรตีน caspase-3 ที ่สูงขึ้นอย่างไม่มีนัยสำคัญ (p=0.12) แต่ไม่มีผลต่อระอัตราส่วนการแสดงออกของโปรตีน Bcl-xL/Bak และโปรตีน Mcl-1/Bak เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม (p=0.53 และ p=0.34 ตามลำดับ) การวิเคราะห์ LGG CFS ที่ความเข้มข้น 1:100 เท่าจากระดับความเข้มข้นเริ่มต้น ด้วยเทคนิค LC-MS/MS พบสารประเภท โปรตีนทั้งหมด 30 ชนิด ได้แก่ metabolic enzyme and protein จำนวน 26 ชนิด และ surface layer protein จำนวน 4 ชนิด การใช้สาร เคอคิวมินและ LGG CFS ร่วมกันที่ระดับความเข้มข้นต่ำ น่าจะมีผลในการยับยั้งเซลล์มะเร็งช่องปากชนิด SCC-9 แต่ไม่มีผลกระทบต่อเซลล์ เหงือก HGF ผลการศึกษาในครั้งนี้อาจนำไปสู่การพัฒนาวิธีป้องกันหรือรักษามะเร็งช่องปากชนิด OSCC รูปแบบใหม่ได้ในอนาคต

การพัฒนาชุดตรวจออกซิไดซ์ไลโพโปรตีนชนิดความหนาแน่นสูง ด้วยเทคนิค Paper-Based Immunogold-Silver Enhancement Assay, ปิยวดี ประดิษฐ์นวกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ไลโพโปรตีนชนิดความหนาแน่นสูง (High-density lipoprotein; HDL) มีบทบาทสำคัญในการป้องกันการเกิดโรคหัวใจขาดเลือด ต้านการอักเสบของหลอดเลือด และยับยั้งการเกิด LDL-oxidation แต่การทำงานของ HDL จะสูญเสียไปเมื่อ HDL ถูกทำลายด้วยอนุมูลอิสระ กลายเป็น oxidized HDL (oxHDL) การวัดระดับ HDL-cholesterol เป็นการประเมินด้านปริมาณแต่ไม่สามารถบอกการทำงานของ HDL ได้ หากสามารถวัดระดับ oxHDL ควบคู่ไปกับระดับ HDL-cholesterol ทำให้การพยากรณ์การเกิดโรคหัวใจขาดเลือดได้แม่นยำขึ้น แต่การวิเคราะห์ระดับ oxHDL ต้องใช้เครื่องมือจำเพาะและน้ำยามีราคาสูง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาชุดตรวจวิเคราะห์ oxHDL ด้วยหลักการ Paper-based Immunogold silver-enhanced assay โดยออกแบบฐานกระดาษมีลักษณะเดียวกับ microtiter plate ตรึงแอนติบอดีต่อ 4-Hydroxynonenal (anti-HNE) ซึ่งเป็นผลผลิตจากกรดไขมันที่ถูกออกซิไดซ์ oxHDL ในตัวอย่างจับกับ anti-HNE บนกระดาษ ใช้ anti-APO AI ที่มีความจำเพาะต่อ HDL ที่ติดฉลากกับอนุภาคของทองคำและขยายสัญญาณด้วย silver ion อ่านผลด้วยเครื่องสแกนและวิเคราะห์ความเข้มสีด้วยโปรแกรม Photoshop CS64 ผลการวิเคราะห์ความเป็นเส้นตรงระหว่าง oxHDL กับ ความเข้มสี พบว่า มีความสัมพันธ์เป็นเส้นตรงที่ความเข้มข้นตั้งแต่ 0-300 ng/mL ( r2 = 0.946) ผลการทดสอบความถูกต้องของชุดทดสอบ ใช้ซีรัมจำนวน 32 ราย วิเคราะห์ปริมาณ oxHDL ด้วยวิธีที่พัฒนาขึ้นและวิธี Sandwich ELISA หาความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ oxHDL ที่วิเคราะห์ได้จากทั้งสองวิธีด้วย Pearson correlation coefficient พบว่า ค่า correlation coefficient (r) = 0.527 และมีค่า p-value =0.002 แสดงให้เห็นว่าทั้งสองวิธีมีความสัมพันธ์มีความสัมพันธ์กันในระดับกลางอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ อุปกรณ์ตรวจวิเคราะห์ออกซิไดซ์ไลโพโปรตีนชนิดความหนาแน่นสูงฐานกระดาษเป็นต้นแบบที่สามารถนำไปต่อยอดและพัฒนา เพื่อประยุกต์ใช้ในการตรวจปริมาณ oxHDL …

An Integrative Investigation Of The Synechococcus A/B Clade During Adaptive Radiation At The Upper Thermal Limit Of Phototrophy, Christopher L. Pierpont

Graduate Student Theses, Dissertations, & Professional Papers

Thermophilic microorganisms have been scientifically observed since the early nineteenth century and have spurred many questions about the limits of life and the capacity of organisms to survive extreme conditions. Decades of research on thermophile proteins and genomes have yielded several proposed correlates of temperature that may contribute to adaptation of bacteria and archaea to high temperature. However, many of the generalizations reported are drawn from analyses of deeply divergent taxa or from individual case studies in isolation from mesophilic relatives. Members of the Synechococcus A/B (SynAB) group are the only cyanobacteria with members able to grow above 65 °C …

Fathmm: Frameshift Aware Translated Hidden Markov Models, Genevieve Krause

Graduate Student Theses, Dissertations, & Professional Papers

No abstract provided.

Phylogenetic And Geographic Relationships Of Cheilostome Bryozoans In The Eastern Pacific, Hannah E. Lee

Cal Poly Humboldt theses and projects

The phylum Bryozoa is an incredibly diverse group of marine invertebrates with a widespread global distribution that is well suited for evolutionary studies but whose phylogenetic relationships are still poorly understood. Although recent studies on bryozoan taxonomies and phylogenies have increased, there is still a lack of assessment of species found at shallow water (<1 m) to intertidal depths. In this study, I aimed to expand the taxonomic sampling and assessment of the phylogenetic diversity of cheilostome bryozoans along the California coastline by utilizing mitochondrial DNA as well as inferring potential correlations between species presence and dispersal range both within and between rocky outer coast and sheltered harbor habitats. Illumina high-throughput sequencing was used to produce mitogenomes for cheilostome bryozoan samples collected off rocks from two rocky intertidal sites and off settlement panels from two harbor sites. Phylogenetic analyses generated evolutionary hypotheses of species relationships alongside geographic mapping of their distribution. This study identified 15 distinct species that represent 10 different families to form the first comprehensive phylogeny for multiple bryozoan families in California across a total range of approximately 973 km of coastline. Three genetically distinct species were found at multiple sites that are separated by a combination of rocky shores and sandy beaches, which indicates that the dispersal range of these species are not limited by geographic barriers along the coast of California. These results provide a future opportunity for further integration of this data with the phylogenies generated in this study to examine more robust evolutionary hypotheses for the phylogenetic and geographic relationships of Californian bryozoan species.

รูปแบบการถ่ายทอดการขยายนิวคลีโอไทด์ซ้ำในโรคลมชักแบบกระตุกที่เริ่มเป็นในวัยผู้ใหญ่และถ่ายทอดในครอบครัวแบบไม่รุนแรงด้วยเทคโนโลยีการหาลำดับเบสแบบสายยาว, ศุภกร รักวงศ์ขจร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โรคลมชักแบบกระตุกที่เริ่มเป็นในวัยผู้ใหญ่และถ่ายทอดในครอบครัวแบบไม่รุนแรง (BAFME) เป็นโรคทางระบบประสาทที่ถ่ายทอดแบบยีนเด่นบนโครโมโซมร่างกาย โดยมีการสั่นและ/หรือชักเกร็งเป็นลักษณะของโรค ซึ่งมีช่วงอายุที่เริ่มแสดงอาการของโรคตั้งแต่วัยรุ่นจนถึงวัยผู้ใหญ่ สาเหตุของโรคเกิดจากการขยายเบสซ้ำชนิด TTTTA และตามด้วยการแทรกตัวของลำดับเบสชนิด TTTCA ในบริเวณอินทรอนของยีนมากมาย รวมถึงอินทรอน 4 ของยีน SAMD12 ในโรคลมชักแบบกระตุกที่เริ่มเป็นในวัยผู้ใหญ่และถ่ายทอดในครอบครัวแบบไม่รุนแรงชนิดที่ 1 (BAFME1) และอินทรอน 1 ของยีน YEATS2 ในโรคลมชักแบบกระตุกที่เริ่มเป็นในวัยผู้ใหญ่และถ่ายทอดในครอบครัวแบบไม่รุนแรงชนิดที่ 4 (BAFME4) จากการศึกษาที่ผ่านมาพบว่าความยาวของจำนวนซ้ำที่มากขึ้นทำให้อาการของโรครุนแรงขึ้น วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้ คือการใช้เทคโนโลยีการหาลำดับเบสแบบสายยาวของ Pacific Biosciences ในการระบุจำนวนซ้ำ การศึกษาการถ่ายทอดของการขยายเบสซ้ำ และหาความสัมพันธ์ระหว่างจีโนไทป์และฟีโนไทป์ในครอบครัวผู้ป่วยชาวไทยที่เป็น BAFME1 และ BAFME4 ผลการศึกษาพบว่าในผู้ป่วยที่เป็นพี่น้องกัน จำนวนซ้ำชนิด TTTCA มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับจำนวนซ้ำชนิด TTTTA สำหรับจำนวนซ้ำ TTTTA มีจำนวนลดลงในขณะที่จำนวนซ้ำ TTTCA มีจำนวนเพิ่มขึ้น เมื่อมีการส่งถ่ายทอดจากผู้ป่วยรุ่นพ่อแม่ไปยังผู้ป่วยรุ่นลูก และพบความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างจำนวนซ้ำ TTTTA จำนวนซ้ำ TTTCA และจำนวนซ้ำทั้งหมด กับอายุที่เริ่มแสดงอาการของโรคในครอบครัว BAFME1 แต่ไม่พบความสัมพันธ์ดังกล่าวในครอบครัว BAFME4 นอกจากนี้ยังพบโครงสร้างรูปแบบใหม่ ((TTTTA)exp(CAAAA)ins(CCAAA)ins(TTTCA)ins) ในผู้ป่วย BAFME4 โดยการศึกษานี้แสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมของการขยายเบสซ้ำที่มีทั้งความซับซ้อนและความหลากหลายระหว่างชนิดของ BAFME ที่ต่างกัน

การตรวจหายีนดื้อยากลุ่ม Β-Lactams จากมูลสุกรโดยตรง ด้วยเทคนิค Multiplex Polymerase Chain Reaction ร่วมกับ Lateral Flow Assay และเทคนิค Nested Polymerase Chain Reaction, นุชบา สุจันทา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

สุกรเป็นอีกหนึ่งแหล่งกักเก็บเชื้อแบคทีเรียที่มียีนดื้อยาสร้างเอนไซม์ Extended-Spectrum β-Lactamases (ESBLs) ซึ่งสามารถแพร่กระจายยีนดื้อยามาสู่มนุษย์ สัตว์ และสิ่งแวดล้อมได้ ในการศึกษานี้จึงได้พัฒนาการตรวจหายีนสร้างเอนไซม์ ESBLs จากมูลสุกรโดยตรง ด้วยเทคนิค Multiplex polymerase chain reaction (mPCR), mPCR-Lateral flow assay (mPCR-LFA) และเทคนิค Nested PCR (nPCR) เปรียบเทียบกับการตรวจจากเชื้อ ESBL-producing Escherichia coli ซึ่งเพาะแยกจากมูลสุกรตัวอย่างเดียวกัน ด้วยเทคนิค PCR-sequencing เชื้อ ESBL-producing E. coli จำนวน 149 isolates ที่เพาะแยกจากมูลสุกรทั้งหมด 139 ตัวอย่าง พบความชุกของยีนชนิด blaCTX-M-15 (34.2%) มากที่สุด รองลงมาคือ blaCTX-M-15+TEM-1 (17.5%) และ blaCTX-M-55+TEM-1 (13.4%) โดยเชื้อ ESBL-producing E. coli ส่วนใหญ่มีการดื้อยาหลายขนาน โดยดื้อต่อยา Ceftriaxone (100%), Cefotaxime (100%), Ciprofloxacin (31.5%) และ Trimethoprim/Sulfamethoxazole (30.9%) ความไว ความจำเพาะ และขีดจำกัดของการตรวจจากเชื้อ ESBL-producing E. coli ด้วยเทคนิค mPCR-LFA เท่ากับ 100% และ 0.1-1 ng ตามลำดับ เทคนิค mPCR ที่พัฒนาขึ้น สำหรับตรวจจากมูลสุกรโดยตรง พบว่าต้องใช้ปริมาณเชื้อมากถึง 107 CFU จึงจะตรวจพบ โดยมีความไวในการตรวจยีน blaCTX-M และ blaTEM เท่ากับ 30.43% และ 87.65% ตามลำดับ ขีดจำกัดและความไวของการตรวจพบยีน blaCTX-M โดยตรง …

Rickettsial Pathogen Perturbs Tick Circadian Gene To Infect The Vertebrate Host, Supreet Khanal, Vikas Taank, John F. Anderson, Hameeda Sultana, Girish Neelakanta

Biological Sciences Faculty Publications

Ixodes scapularis is a medically important tick that transmits several microbes to humans, including rickettsial pathogen Anaplasma phagocytophilum. In nature, these ticks encounter several abiotic factors including changes in temperature, humidity, and light. Many organisms use endogenously generated circadian pathways to encounter abiotic factors. In this study, we provide evidence for the first time to show that A. phagocytophilum modulates the arthropod circadian gene for its transmission to the vertebrate host. We noted a circadian oscillation in the expression of arthropod clock, bmal1, period and timeless genes when ticks or tick cells were exposed to alternate 12 h …

Genomic Degeneration And Reduction In The Fish Pathogen Mycobacterium Shottsi, David T. Gauthier, Janis H. Doss, M. Lagatta, T. Gupta, R.K. Karls, F. D. Quinn

Biological Sciences Faculty Publications

Mycobacterium shottsii is a dysgonic, nonpigmented mycobacterium originally isolated from diseased striped bass (Morone saxatilis) in the Chesapeake Bay, USA. Genomic analysis reveals that M. shottsii is a Mycobacterium ulcerans/Mycobacterium marinum clade (MuMC) member, but unlike the superficially similar M. pseudoshottsii, also isolated from striped bass, it is not an M. ulcerans ecovar, instead belonging to a transitional group of strains basal to proposed “Aronson” and “M” lineages. Although phylogenetically distinct from the human pathogen M. ulcerans, the M. shottsii genome shows parallel but nonhomologous genomic degeneration, including massive accumulation of pseudogenes accompanied by proliferation of …

Genetic Variants Associated With Circulating Liver Injury Markers In Mexican Americans, A Population At Risk For Non-Alcoholic Fatty Liver Disease, Caroline M Sabotta, Suet-Ying Kwan, Lauren E Petty, Jennifer E Below, Aron Joon, Susan P Fisher-Hoch, Laura Beretta

Faculty, Staff and Student Publications

Objective: Mexican Americans are disproportionally affected by non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), liver fibrosis and hepatocellular carcinoma. Noninvasive means to identify those in this population at high risk for these diseases are urgently needed. Approach: The Cameron County Hispanic Cohort (CCHC) is a population-based cohort with high rates of obesity (51%), type 2 diabetes (28%) and NAFLD (49%). In a subgroup of 564 CCHC subjects, we evaluated 339 genetic variants previously reported to be associated with liver injury markers aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) in United Kingdom and Japanese cohorts. Results: Association was confirmed for 86 variants. Among …

Reduction Of Plasmid Vector Backbone Length Enhances Reporter Gene Expression, Carly Boye, Sezgi Arpag, Michael Francis, Scott Declemente, Aislin West, Richard Heller, Anna Bulysheva

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Gene therapy has a wide range of applications for various types of pathologies. Viral methods of gene delivery provide high levels of gene expression but have various safety concerns. Non-viral methods are largely known to provide lower levels of expression. We aim to address this issue by using plasmid DNA with smaller backbones to increase gene expression levels when delivered using non-viral methods. In this study we compare gene expression levels between two vectors with firefly luciferase encoding gene insert using liposome complexes and gene electrotransfer as delivery methods. A 2-fold reduction in plasmid vector backbone size, disproportionately enhanced gene …

Genetic Underpinnings Of Novel Trait Development In A Euwallacea-Fusarium Mutualism, Elaina J. Spahr

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Evolutionary Developmental Biology seeks to answer fundamental questions about the mechanisms underlying the evolution and innovation towards increasing structural complexity within the body plan. The ambrosia symbiosis, a polyphyletic group of xylem-feeding beetles, provides a wealth of diversity in novel pouch-like structures called mycangia. This diversity could serve as a rich model for understanding how mutualisms may prompt structural innovation and diversification in a host organism. The ambrosia symbiosis has become a fast-growing research subject in entomology and forest pathology but has yet to experience the same attention under the lens of evolutionary developmental genetics.

Development of mycangia was examined …

Amelioration Of Mitochondrial Bioenergetic Dysfunction In Diabetes Mellitus: Delving Into Specialized And Non-Specific Therapeutics For The Ailing Heart, Andrya Jean Durr

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Morbidity and mortality of the diabetic population is influenced by many confounding factors, but cardiovascular disease (CVD), remains the leading cause of death. Mitochondrial dysfunction is central in the development of cardiac contractile dysfunction, with decreased mitochondrial bioenergetic function, increased dependence on free fatty acid utilization, and a decrease in glucose utilization having been shown to contribute to contractile dysfunction. Strategies targeting the amelioration of mitochondrial bioenergetic function are attractive for limiting diabetes-induced heart failure, and preserving health-span. The goals of this dissertation were to assess two mitochondrial-centric approaches for the amelioration of mitochondrial and cardiac contractile dysfunction in diabetes …

Genetic Analysis And Telemetry Study Of Migration Habits Of The Endangered Atlantic Sturgeon, Cassia Marie Busch

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Atlantic sturgeon are a long-lived anadromous fish that ranged from Labrador, Canada to Florida, US. Due to overharvest in the late 1800’s and 1900’s, Atlantic sturgeon populations across the coast experienced a dramatic population crash. Recovery of this species has faced challenges due to anthropogenic threats, such as vessel strikes, bycatch, and habitat degradation. In 2012, Atlantic sturgeon were added to the United States Endangered Species Act (ESA). Under the ESA, populations were listed as five distinct population segments (DPS), reflecting their geographic arrangement and genetic structure: Gulf of Maine DPS (threatened), New York Bight DPS (endangered), Chesapeake DPS (endangered), …

Getting To The Root Cause: The Genetic Underpinnings Of Root System Architecture And Rhizodeposition In Sorghum, Farren Smith

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Plants are some of the most diverse organisms on earth, consisting of more than 350,000 different species. To understand the underlying processes that contributed to plant diversification, it is fundamental to identify the genetic and genomic components that facilitated various adaptations over evolutionary history. Most studies to date have focused on the underlying controls of above-ground traits such as grain and vegetation; however, little is known about the “hidden half” of plants. Root systems comprise half of the total plant structure and provide vital functions such as anchorage, resource acquisition, and storage of energy reserves. The execution of these key …

Examining Development And Function Of Pretectal Visual Neural Circuits In Gs Homeobox 1 Mutant Zebrafish, Alexandra Rose Schmidt

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Brain development requires a coordinated genetic code to regulate initial cell identity determination, migration, and connectivity, to establish function of neural circuits. Independent neural circuits underlie our ability to produce both complex and innate behavioral responses to sensory stimuli that are often conserved across vertebrate organisms. Sensory processing disruptions are associated with several neurodevelopmental disorders (NDDs). Therefore, gene mutations altering neurodevelopment can lead to changes influencing structure and function of individual neural circuits, causing behavioral deviations in sensory responsiveness. Crucial gene networks that define functional properties of sensory domains are often explored using non-mammalian vertebrate models, such as the zebrafish. …

Sex-Dependent Shared And Nonshared Genetic Architecture Across Mood And Psychotic Disorders, Gabriëlla A. M. Blokland, Jakob Grove, Chia Yen Chen, Chris Cotsapas, Ney Alliey Rodriguez

School of Medicine Publications

Background: Sex differences in incidence and/or presentation of schizophrenia (SCZ), major depressive disorder (MDD), and bipolar disorder (BIP) are pervasive. Previous evidence for shared genetic risk and sex differences in brain abnormalities across disorders suggest possible shared sex-dependent genetic risk. Methods: We conducted the largest to date genome-wide genotype-by-sex (G×S) interaction of risk for these disorders using 85,735 cases (33,403 SCZ, 19,924 BIP, and 32,408 MDD) and 109,946 controls from the PGC (Psychiatric Genomics Consortium) and iPSYCH. Results: Across disorders, genome-wide significant single nucleotide polymorphism–by-sex interaction was detected for a locus encompassing NKAIN2 (rs117780815, p = 3.2 × 10^{−8 …}