Microbiology Commons^™

Mutual Regulation Of Crp And N(Epsilon)-Lysine Acetylation In Escherichia Coli, Robert James Davis

Dissertations

Post-translational modifications, such as N(epsilon)-lysine acetylation, are known to alter the behavior of transcriptional regulators in eukaryotes, but very little is known about the consequences of acetylation on transcriptional regulation in bacteria. Here, I provide evidence that a global transcriptional regulator of carbon metabolism, cAMP Receptor Protein (CRP), promotes both enzymatic and non-enzymatic lysine acetylation in E. coli. Non-enzymatic lysine acetylation occurs when cells ferment acetate, such as during growth on high concentrations of glucose. Intriguingly, CRP can be non-enzymatically acetylated on several lysines, including lysine 100 (K100). I provide evidence that neutralization of the K100 positive charge, as would …

The Use Of Informativity In The Development Of Robust Viromics-Based Examinations, Siobhan C. Watkins, Catherine Putonti

Bioinformatics Faculty Publications

Metagenomics-based studies have provided insight into many of the complex microbial communities responsible for maintaining life on this planet. Sequencing efforts often uncover novel genetic content; this is most evident for phage communities, in which upwards of 90% of all sequences exhibit no similarity to any sequence in current data repositories. For the small fraction that can be identified, the top BLAST hit is generally posited as being representative of a viral taxon present in the sample of origin. Homology-based classification, however, can be misleading as sequence repositories capture but a small fraction of phage diversity. Furthermore, lateral gene transfer …

Phenotyping Temperature-Sensitive Coronaviruses, Amani Eddins

Master's Theses

Coronaviruses (CoVs) can cause a range of symptoms; from a mild common cold to life threatening acute respiratory distress syndrome (ARDS) upon infection. These emerging viruses have the ability to be highly pathogenic and detrimental to the human population. Two prime examples of CoV emergence, SARS-CoV (Severe Acute Respiratory Syndrome) and MERS-CoV, (Middle Eastern Respiratory Syndrome), which exhibits the pandemic potential of emerging CoVs that gain human tropism. Given the increasing potential of an emerging CoV outbreak there is a state of urgency to develop vaccines that will help protect the human population against current and future circulating strains. The …

Utilizing Genetic Techniques To Identify Amino Acids Within The Putative Glycosyltransferase Sypq That Are Essential For Its Role In Biofilm Formation By Vibrio Fischeri, Mary Kathryn Flaherty

Master's Theses

The polysaccharide component of the V. fischeri biofilm is produced by proteins encoded by the symbiosis polysaccharide (syp) locus. The syp locus encodes 18 genes, six of which are putative glycosyltransferases (GTs). One of these GTs, sypQ, encodes a putative family 2 glycosyltransferase (GT-2). The mechanism by which SypQ facilitates biofilm formation is not yet understood. To uncover which specific residues are essential for the function of SypQ, I utilized Bioinformatics, site-directed mutagenesis, and random mutagenesis. The Bioinformatics identified putative GT-2 motifs in the SypQ primary sequence. The mutagenesis (both site-directed and random), identified five residues (D95, D151, S153, D236, …

Optimizing Clean Catch Urine Collection And Its Applications In Urinary Microbiome Studies, Danielle Johansen

Master's Theses

Clean catch was developed before the advancement of more sensitive assays for culturing urinary bacteria. I reassessed clean catch, endeavoring to optimize this method. Periurethral swabs and voided urines were routinely collected, while analyzing different aspects of the method. I determined that midstream urine contained the least amount of vulvo-vaginal contamination and that the time of collection did not impact the results. I also determined that the use of antiseptic wipes prior to void increased the level of vulvo-vaginal contamination. A small cohort of females collected daily urines over a 17-day period and kept a strict alcohol diary. Females who …

Characterization Of Inhibitory Molecules Produced By Lactobacillus Crispatus, Giuseppe Anthony Pistone

Master's Theses

Lactobacillus species are widely accepted as beneficial bacteria of the human microbiota1-8. Lactobacilli spp. are well documented to inhibit pathogens by production and secretion of hydrogen peroxide (H2O2), organic acids, and/or proteinaceous bacteriocins into their environment. Most research attributes bactericidal activity of cell free supernatant (CFS) to H2O2 and/or lactic acid. Here, I demonstrate that CFS from a clinical isolate of Lactobacillus crispatus contains a molecule(s) that inhibits uropathogenic Escherichia coli (UPEC) colony formation independently of H2O2 and organic acids. Physiologic concentrations of H2O2 and organic acids produced by L. crispatus do not inhibit UPEC colony formation. Incubation of UPEC …

Carotenoids And Metabolism Of The Green Microalga Chlorococcum Sp. 8367re Under Stress Conditions, Kantima Janchot

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Green microalgae are one of the natural resources for productions of various and beneficial bioactive compounds, such as UV-screening compounds and carotenoids. This study focuses on the changes of carotenoids and metabolisms in the green microalga Chlorococcum sp. 8367RE under stress conditions. The results showed that stresses by salt, light, drought, and nitrogen starvation affected on alterations of morphological characteristics. Interestingly, size of cells culturing under salt stresses dramatically increased. It should be noted that KCl stress caused the enlargement of cell sizes approximately 5 folds. Carotenoids were identified and quantified by using ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) and mass …

Functional Characterization Of Natural Sunscreen Compound Mycosporine-2-Glycine From Extremophilic Cyanobacterium Halothece Sp. Pcc 7418 In Macrophage Cell Line And Fresh Water Cyanobacterium, Supamate Tarasuntisuk

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Mycosporine-2-glycine (M2G) is a rare UV-screening compound in a group of mycosporine-like amino acids (MAAs). This molecule is found in only two cyanobacteria; Euhalothece sp. LK-1 and Aphanothece halophytica (Halothece sp. PCC 7418). The structure of M2G composed of 4-deoxygadusol as a core structure, attached by 2 molecules of glycine at C1 and C3 positions. M2G has a maximal adsorption at 331 nm and a better antioxidative activity than other MAAs. Thus, it is interesting in determination of other activities for further cosmeceutical and pharmaceutical applications. In this study, a high purity M2G was successfully extracted and purified from Halothece …

โมโนโคลนอลแอนติบอดีต่อโปรตีน Vp1 ของไวรัสโลหิตจางในไก่ และการระบุเอพิโทป, เอกราช สิทธิเดช

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โรคโลหิตจางในไก่ เกิดจากไวรัส Chicken anemia virus (CAV) ไก่ที่ติดไวรัส จะมีภาวะโลหิตจางอย่างรุนแรงตัวแคระแกร็น ต่อมธัยมัสฝ่อ เซลล์ไขกระดูกลดลง และภูมิคุ้มกันบกพร่อง โปรตีน VP1 เป็นโปรตีนโครงสร้างของไวรัส ทำหน้าที่ในการรวมกันเป็นอนุภาคไวรัส มีคุณสมบัติในการเป็นแอนติเจน CAV งานวิจัยก่อนหน้านี้ สามารถผลิตรีคอมบิแนนท์โปรตีน Δ60N_VP1 ของไวรัสโลหิตจางในไก่ จึงเป็นที่มาของวัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ คือ ผลิตโมโนโคลนอลแอนติบอดีต่อโปรตีน VP1 และ ระบุเอพิโทปต่อโมโนโคลนอลแอนติบอดี โดยนำม้ามที่ได้จากการใช้รีคอมบิแนนท์โปรตีน Δ60N_VP1 กระตุ้นภูมิคุ้มกันในหนูเม้าส์ มาหลอมรวมกับเซลล์ไมอีโลมา พบว่าได้ เซลล์ไฮบริโดมาที่ผลิตโมโนโคลนอลแอนติบอดีจำนวน 5 โคลน ได้แก่ โคลนที่ 1, 2, 3, 7 และ 21 สามารถจำแนกชนิดของแอนติบอดีได้เป็น IgG2a, IgM, IgG2b, IgM และ IgG1 ตามลำดับ การระบุเอพิโทป ทำโดยแบ่งชิ้นส่วนสารพันธุกรรม Δ60N_VP1 เป็น 6 ส่วน ได้แก่ Fragment 1(F1), F2, F3, F4 และ Separating 1(S1) และ S2 ซึ่งแยกมาจากชิ้น F1 จากนั้นเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมด้วยไพรเมอร์จำเพาะ และทำการย้ายชิ้นส่วนแต่ละชิ้นเข้าสู่เวกเตอร์ pET28a นำไปชักนำให้เกิดการแสดงออกใน E. coli Rosetta-gami รีคอมบิแนนท์โปรตีนแต่ละชนิดจะถูกใช้เป็นแอนติเจนเพื่อใช้ระบุเอพิโทปต่อโมโนโคลนอลแอนติบอดี ด้วยวิธี western blotting analysis ผลการทดลองพบโมโนโคลนอลแอนติบอดี ทั้ง 5 โคลน มีความจำเพาะต่อแอนติเจน Δ60N_VP1 และ ไม่เกิดปฏิกิริยาข้ามกับรีคอมบิแนนท์โปรตีนที่มี His-Tag ชนิดอื่น ในการศึกษานี้ใช้ โมโนโคลนอลแอนติบอดีชนิด IgG เท่านั้น ที่จะถูกนำไประบุเอพิโทป ผลการทดลองพบว่าโมโนโคลนอลแอนติบอดีโคลนที่ 1 ทำปฏิกริยาจำเพาะกับโปรตีน …

การคัดแยกยีสต์เพื่อผลิตน้ำมันจากไฮโดรไลเสตของใบอ้อย, รัชนา พระนิมิตร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

คัดแยกยีสต์จำนวน 106 ไอโซเลตจากจังหวัดระนอง ประเทศไทย คัดกรองยีสต์ที่สะสมน้ำมันภายในเซลล์สูงโดยการย้อมเซลล์ด้วยสีไนล์เรด (Nile red) พบว่ายีสต์จำนวน 24 ไอโซเลต มีหยดน้ำมันภายในเซลล์ มากกว่า 50% ของปริมาตรเซลล์ และเป็นยีสต์ที่สามารถใช้น้ำตาลไซโลสเป็นแหล่งคาร์บอนเพื่อการเจริญได้ 16 ไอโซเลต น้ำตาลไซโลสเป็นองค์ประกอบหลักในไฮโดรไลเสตใบอ้อยเช่นเดียวกับน้ำตาลกลูโคส ผลการวิเคราะห์ปริมาณน้ำมันที่สะสมภายในเซลล์ของยีสต์16 ไอโซเลตที่คัดกรองได้ โดยเลี้ยงในอาหารที่มีปริมาณกลูโคส 5% (น้ำหนัก/ปริมาตร) แต่มีปริมาณไนโตรเจนจำกัด พบว่าเป็นยีสต์โอลิจินัส (ยีสต์ซึ่งสะสมน้ำมันภายในเซลล์มากกว่า 20% น้ำหนัก/น้ำหนัก ของน้ำหนักแห้งเซลล์) จำนวน 5 สายพันธุ์ คือ Cryptococcus humicola NG2, Trichosporon mycotoxinivorans MG11-12.3, Cyberlindnera subsufficiens NG8.2, Rhodotorula mucilaginosa MG11-2.3 และ Yarrowia sp. NG17 ผลการวิจัยนี้นับเป็นการรายงานว่ายีสต์ T. mycotoxinivorans และ C. subsufficiens เป็นยีสต์โอลิจินัสเป็นครั้งแรก แต่เนื่องจากยีสต์ T. mycotoxinivorans เป็นยีสต์ก่อโรคจึงไม่นำมาศึกษาต่อ นำยีสต์ 4 สายพันธุ์ที่คัดกรองได้ มาผลิตน้ำมันโดยเลี้ยงในไฮโดรไลเสตใบอ้อยซึ่งมีปริมาณน้ำตาลกลูโคสและน้ำตาลไซโลสเท่ากับ 18.7 กรัม/ลิตร และ 19.1 กรัม/ลิตร โดยการปรับสภาพด้วยกรดซัลฟูริคเจือจางและย่อยต่อด้วยเอนไซม์เซลลูเลสทางการค้า ผลการเปรียบเทียบปริมาณน้ำมันที่ผลิตได้ในไฮโดรไลเสตใบอ้อยที่ผ่านการปรับด่างเกินเพื่อกำจัดสารยับยั้งการเจริญของยีสต์ และไม่ผ่านการปรับด่างเกิน พบว่ายีสต์ทั้ง 4 สายพันธุ์ผลิตน้ำมันในไฮโดรไลเสตใบอ้อยที่ไม่ผ่านการปรับด่างเกินได้มากกว่า โดย Yarrowia NG17 ผลิตน้ำมันสูงที่สุดเท่ากับ 10.15% น้ำหนัก/น้ำหนักของน้ำหนักเซลล์แห้ง ผลการหาภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตน้ำมันของ Yarrowia NG17 โดยแปรผันการเติมและไม่เติม แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) โพแทสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต (KH2PO4) และแมกนีเซียมซัลเฟต (MgSO4) ในไฮโดรไลเสตใบอ้อย พบว่ายีสต์ Yarrowia NG17 มีอัตราการผลิตน้ำมันสูงที่สุดเท่ากับ 1.52 กรัม/ลิตร/วัน เมื่อเจริญในไฮโดรไลเสตใบอ้อยที่ไม่เติมสารอาหารใดๆที่ทดสอบ ผลการแปรผันค่าพีเอชเริ่มต้นช่วง …

Navigating Human Cytomegalovirus (Hcmv) Envelopment And Egress, William Longeway Close

Wayne State University Dissertations

Human cytomegalovirus (HCMV) is a ubiquitous viral pathogen. In individuals with fully functioning and mature immune systems, HCMV is associated with mild symptoms prior to establishing latency. In individuals with naïve or compromised immune systems, HCMV is capable of causing severe organ damage. HCMV is the leading infectious cause of congenital birth defects and a major non-genetic cause of hearing loss. Unfortunately, antiviral treatment options lack diversity due to limited knowledge of virion replication. If HCMV replication were better understood, new antiviral treatments could be developed.

In this work, we describe the development and implementation of new tools to study …

Come Fly With Me: Using Amixicile To Target Periodontal Pathogens And Elucidating The Innate Immune Response In Drosophila Melanogaster, Kathryn Sinclair

Theses and Dissertations

Periodontal diseases (PD) affect 46% of American adults over age 30. These diseases cause symptoms including bleeding and swelling of the gums, bone resorption, and tooth loss, that affect quality of life and have a high economic burden. Periodontal diseases are caused by an imbalance in the oral microbiome, from a healthy state that contains anti-inflammatory commensals like Streptococcus gordonii and mitis, to a diseased state that has pro-inflammatory anaerobic pathogens including Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, Fusobacterium nucleatum, and Tannerella forsythia. The latter initiate disease progression in the oral cavity. However, it’s the host immune …

Discovery And Characterization Of Bile Acid And Steroid Metabolism Pathways In Gut-Associated Microbes, Spencer Harris

Theses and Dissertations

The human gut microbiome is a complex microbial ecosystem residing in the lumen of our gastrointestinal tract. The type and amounts of microbes present in this ecosystem varies based on numerous factors, including host genetics, diet, and environmental factors. The human gut microbiome plays an important role in normal host physiological functions, including providing energy to colonocytes in the form of short-chain fatty acids. However, gut microbial metabolites have also been associated with numerous disease states. Current tools for analyzing the gut microbiome, such as high-throughput sequencing techniques, are limited in their predictive ability. Additionally, “-omic” approaches of studying the …

Hub Proteins, Paralogs, And Unknown Proteins In Bacterial Interaction Networks, Neha Sakhawalkar

Theses and Dissertations

Proteins are the functional units of cells. However, a major portion of the proteome does not have a known functional annotation. This dissertation explores protein -protein interactions, involving these uncharacterized or unknown function proteins. Initially, protein – protein interactions were tested and analyzed for paralogous proteins in Escherichia coli. To expand this concept further and to get an overview, protein – protein interactions were analyzed using ‘comparative interactomics’ for four pathogenic bacterial species including Escherichia coli, Yersinia pestis, Vibrio cholerae and Staphylococcus aureus. This approach was used to study unknown function protein pairs as well as to …

In Search Of A Function For An Uncharacterized Conserved Protein In Streptococcus Sanguinis Sk36, Ayana Scott-Elliston

Theses and Dissertations

With the number of fully sequenced bacterial genomes increasing in the past 7 years, it has been discovered that a large percentage of the putative protein coding genes have no known function. This lack of knowledge leaves scientists with an incomplete understanding of bacteria. In this study, conserved hypothetical protein mutants from Streptococcus sanguinis SK36 were screened on solid media with various environmental conditions. From these screens, the candidate protein, SSA_2372, displayed a sensitivity to acidic conditions. Its homolog in Bacillus subtilis 168, BSU00030, also displayed a sensitivity to pH conditions at its acid tolerance extremes unlike its other homolog …

Modeling Beta-Traces For Beta-Barrels From Cryo-Em Density Maps, Dong Si, Jing He

Computer Science Faculty Publications

Cryo-electron microscopy (cryo-EM) has produced density maps of various resolutions. Although ά-helices can be detected from density maps at 5-8 angstrom resolutions, β-strands are challenging to detect at such density maps due to close-spacing of β-strands. The variety of shapes of β-sheets adds the complexity of β-strands detection from density maps. We propose a new approach to model traces of β-strands for β-barrel density regions that are extracted from cryo-EM density maps. In the test containing eight β-barrels extracted from experimental cryo-EM density maps at 5.5 angstrom-8.25 angstrom resolution, StrandRoller detected about 74.26% of the amino acids in the β-strands …

Comparing An Atomic Model Or Structure To A Corresponding Cryo-Electron Microscopy Image At The Central Axis Of A Helix, Stephanie Zeil, Julio Kovacs, Willy Wriggers, Jing He

Computer Science Faculty Publications

Three-dimensional density maps of biological specimens from cryo-electron microscopy (cryo-EM) can be interpreted in the form of atomic models that are modeled into the density, or they can be compared to known atomic structures. When the central axis of a helix is detectable in a cryo-EM density map, it is possible to quantify the agreement between this central axis and a central axis calculated from the atomic model or structure. We propose a novel arc-length association method to compare the two axes reliably. This method was applied to 79 helices in simulated density maps and six case studies using cryo-EM …

Using Rainbow Trout Cell Lines As A Model For Understanding The Innate Anti-Fv3 Immune Response, Graeme Robert Jones Lisser

Theses and Dissertations (Comprehensive)

Ranavirus infections are on the rise and have been implicated in numerous species die-offs across the globe. Frog virus 3 (FV3) is the type-species of the genus, yet the immune mechanisms governing susceptibility remain poorly understood. Arguably the most important immune response to infection is the type I interferon (IFN) response. Type I IFNs trigger an “antiviral state” in host cells via the production of numerous interferon-stimulated genes (ISGs) that act to inhibit virus replication in various way, including the induction of apoptosis. Apoptosis is an important antiviral defense mechanism to limit virus replication within infected cells. This study employed …

Loss Of Outer Membrane Porins In Clonally Related Clinical Isolates Of Klebsiella Pneumoniae Modifies The Bacteria; Resulting In Altered Resistance To Phagocytosis By Macrophages, Debra Nickole Brunson

UNF Graduate Theses and Dissertations

Klebsiella pneumoniae is an opportunistic pathogen responsible for lobar pneumoniae, liver abscess, and septicemia. Clinical isolates are found to be extended spectrum beta lactamase positive with differential expression of the two classical porins, OmpK35 and OmpK36. Porin loss is associated with increased minimum inhibitory concentrations of beta lactam, cephalosporin, and carbapenem antibiotics that target the peptidoglycan. However, little is known about how porin loss affects other aspects of the cell envelope. The focus of this study was to characterize clinical isolates exhibiting differential porin expression and determine if the cumulative changes altered the resistance to phagocytosis by macrophages. The results …

A Rare Case Of Erythema Elevatum Diutinum Presenting As Diffuse Neuropathy, G H. Nguyen, E L. Guo, D Norris

Faculty, Staff and Students Publications

No abstract provided.