The aim of the present study was to identify coat color associated genes that are differentially expressed in mature Korean brindle cattle (KBC) with different coat colors and in Hanwoo cows. KBC calves, before and after coat color appearance, were included. Total cellular RNA was isolated from the tail hair cells and used for microarray. The number of expressed coat color associated genes/probes was 5813 in mature KBC and Hanwoo cows. Among the expressed coat color associated genes/probes, 167 genes were the coat color associated genes listed in the Gene card database and 125 genes were the pigment and melanocyte genes listed in the Gene ontology_bovine database. There were 23 genes/probes commonly listed in both databases and their expressions were further studied. Out of the 23 genes/probes, MLPH, PMEL, TYR and TYRP1 genes were expressed at least two fold higher (p<0.01) levels in KBC with brindle color than either Hanwoo or KBC with brown color. TYRP1 expression was 22.96 or 19.89 fold higher (p<0.01) in KBC with brindle color than either Hanwoo or KBC with brown color, respectively, which was the biggest fold difference. The hierarchical clustering analysis indicated that MLPH, PMEL, TYR and TYRP1 were the highly expressed genes in mature cattle. There were only a few genes differentially expressed after coat color appearance in KBC calves. Studies on the regulation and mechanism of gene expression of highly expressed genes would be next steps to better understand coat color determination and to improve brindle coat color appearance in KBC.
Background: Loss of heterozygosity (LOH) on chromosomal regions is crucial in tumor progression and this study aimed to identify genome-wide LOH in pancreatic cancer. Materials and Methods: Single-nucleotide polymorphism (SNP) profiling data GSE32682 of human pancreatic samples snap-frozen during surgery were downloaded from Gene Expression Omnibus database. Genotype console software was used to perform data processing. Candidate genes with LOH were screened based on the genotype calls, SNP loci of LOH and dbSNP database. Gene annotation was performed to identify the functions of candidate genes using NCBI (the National Center for Biotechnology Information) database, followed by Gene Ontology, INTERPRO, PFAM and SMART annotation and UCSC Genome Browser track to the unannotated genes using DAVID (the Database for Annotation, Visualization and Integration Discovery). Results: The candidate genes with LOH identified in this study were MCU, MICU1 and OIT3 on chromosome 10. MCU was found to encode a calcium transporter and MICU1 could encode an essential regulator of mitochondrial $Ca^{2+}$ uptake. OIT3 possibly correlated with calcium binding revealed by the annotation analyses and was regulated by a large number of transcription factors including STAT, SOX9, CREB, NF-kB, PPARG and p53. Conclusions: Global genomic analysis of SNPs identified MICU1, MCU and OIT3 with LOH on chromosome 10, implying involvement of these genes in progression of pancreatic cancer.
Kim, Sunyoung;Park, Jungwook;Choi, Okhee;Kim, Jinwoo;Seo, Young-Su
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제24권12호
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pp.1609-1621
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2014
The plant pathogen Burkholderia gladioli, which has a broad host range that includes rice and onion, causes bacterial panicle blight and sheath rot. Based on the complete genome sequence of B. gladioli BSR3 isolated from infected rice sheaths, the genome of B. gladioli BSR3 contains the luxI/luxR family of genes. Members of this family encode N-acyl-homoserine lactone (AHL) quorum sensing (QS) signal synthase and the LuxR-family AHL signal receptor, which are similar to B. glumae BGR1. In B. glumae, QS has been shown to play pivotal roles in many bacterial behaviors. In this study, we compared the QS-dependent gene expression between B. gladioli BSR3 and a QS-defective B. gladioli BSR3 mutant in two different culture states (10 and 24 h after incubation, corresponding to an exponential phase and a stationary phase) using RNA sequencing (RNA-seq). RNA-seq analyses including gene ontology and pathway enrichment revealed that the B. gladioli BSR3 QS system regulates genes related to motility, toxin production, and oxalogenesis, which were previously reported in B. glumae. Moreover, the uncharacterized polyketide biosynthesis is activated by QS, which was not detected in B. glumae. Thus, we observed not only common QS-dependent genes between B. glumae BGR1 and B. gladioli BSR3, but also unique QS-dependent genes in B. gladioli BSR3.
인간 유전체에 존재하는 유전적 구조 변이(genetic structural variation) 중 하나인 유전체 단위반복변이(Copy Number Variation, CNV)은 유전자의 기능 발현과 밀접한 관련이 있다. 특히 특정 유전 질병이 있는 사람들을 대상으로 CNV와 유전자발현의 관계를 밝히는 연구가 계속 진행되고 있지만, 정상인 유전체에 대한 CNV의 기능적 분석은 아직 활발히 이루어지고 있지 않다. 본 논문에서는 다수의 정상인 샘플에서 찾아낸 공통된 CNV에 대하여 유전자들과의 기능적 관계를 유전자의 분자적 위치와 상관없이 밝힐 수 있는 분석 방법을 제시한다. 이를 위해 서로 다른 이질적인 생물학데이터를 통합하는 방법을 제시하고 공통된 CNV와 유전자와의 연관성을 분자적 위치와 상관없이 계산할 수 있는 새로운 방법을 제시한다. 제안된 방법의 유의성을 보이기 위해서 유전자 온톨로지 (Gene Ontology) 데이터베이스를 이용한 다양한 검증 실험들을 수행하였다. 실험결과 새롭게 제안된 연관성 측정방법은 유의성이 있으며 공통된 CNV와 강한 연관성을 갖는 유전적 기능의 후보들을 시스템적으로 제시할 수 있는 것으로 나타났다.
Kim, Ki Uk;Park, Sang Kyun;Kang, Shin Ae;Park, Mi Kyung;Cho, Min Kyoung;Jung, Ho-Jin;Kim, Kyung-Yun;Yu, Hak Sun
Parasites, Hosts and Diseases
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제51권5호
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pp.525-530
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2013
The ascarids, Toxocara canis and Toxascaris leonina, are probably the most common gastrointestinal helminths encountered in dogs. In order to understand biological differences of 2 ascarids, we analyzed gene expression profiles of female adults of T. canis and T. leonina using CLC Genomics Workbench, and the results were compared with those of free-living nematode Caenorhabditis elegans. A total of 2,880 and 7,949 ESTs were collected from T. leonina and T. canis, respectively. The length of ESTs ranged from 106 to 4,637 bp with an average insert size of 820 bp. Overall, our results showed that most functional gene annotations of 2 ascarids were quite similar to each other in 3 major categories, i.e., cellular component, biological process, and molecular function. Although some different transcript expression categories were found, the distance was short and it was not enough to explain their different lifestyles. However, we found distinguished transcript differences between ascarid parasites and free-living nematodes. Understanding evolutionary genetic changes might be helpful for studies of the lifestyle and evolution of parasites.
질환의 원인을 규명하기 위해 전장유전체 연관분석 (GWAS; Genome-Wide Association Study) 연구가 활발히 진행되고 유전체 레벨의 단일염기다형성 (SNP; Single-nucleotide polymorphism)이 많이 밝혀지고 있다. 그러나 단일염기다형성의 연관분석을 통해 질환이 발병하는 생물학적 메카니즘을 이해하기 어렵기 때문에 유전자, 생물학적 패스웨이 및 질환 등의 연관성 분석이 이전보다 더욱 중요하다. 본 논문에서는 단일염기다형성과 관련된 유전자와 패스웨이, 질환 정보를 검색하여 통합 분석하는 서비스를 제공하는 PRaDA 웹 시스템을 제안하였다. PRaDA는 사용자로부터 입력받은 유의한 몇몇의 단일염기다형성들과 관련된 유전자 및 패스웨이 뿐만 아니라, 유의하지 않은 다수의 단일염기다형성 집합의 간접적인 영향을 파악하기 위해 기능적으로 근접한 패스웨이를 검색하고 통계적 분석을 실행한다. 사용자들은 PRaDA가 제공하는 통합된 정보를 통해 질병의 전반적인 이해를 할 수 있다.
Objectives: Schizandrae fructus (Schizandra chinensis) is one of very common herbs, it is known as natural antioxidants, anti-inflammatory agent. Also some reports show that its extract works to regulate of dyslipidemia. This study was designed to investigate the effects of Schizandrae fructus chloroform fraction (SFCF) on serum lipid levels in dyslipidemic mice. Methods: The levels of total cholesterol, high density lipoprotein-cholesterol, triglyceride, aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), fasting blood glucose in serum were measured. Histopathological and gene expression changes in liver tissue were also observed. Results: Oral administration of SFCF lowered levels of total cholesterol and triglyceride, which were elevated by high-fat diet. But SFCF did not affect on weight changes and serum AST, ALT levels in dyslipidemic mice. After carrying out gene ontological analysis, large numbers of genes in high-fat diet group were up-(347) or down-regulated (235). In SFCF treated mice, some changed expression of the genes was restored to normal levels, with a recovery rate of 17%. And it seems that fatty acid biosynthesis pathway was one of important key pathways to recovery. Conclusions: SFCF has beneficial effect on dyslipidemia, and could be used to prevent and treat cardiovascular disease.
Kim, Woo Jin;Lee, Seok Hee;An, Saes Byeol;Kim, Song Eun;Liu, Qin;Choi, Jae Young;Je, Yeon Ho
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제27권2호
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pp.271-276
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2013
The Asian honeybee, Apis cerana, is a native honeybee species in Korea which is important in agriculture for pollination and honey production. For better understanding of the physiology of A. cerana, high-throughput Illumina transcriptome sequencing was performed to analyze the gene expression profiles of queen, worker, and larva. A total of 219,799,682 clean reads corresponding to 22.2 Gb of nucleotide sequences was obtained from the whole body total RNA samples. The Apis mellifera reference mRNA sequence database was used to measure the gene expression level with Bowtie2 and eXpress software, and the Illumina short reads were then mapped to 11,459 out of 11,736 A. mellifera reference genes. Total of 9,221 genes with FPKM value greater than 5 of each sample group were subjected to eggNOG with BLASTX for gene ontology analysis. The differential gene expression between queen and worker, and worker and larva were analyzed to screen the overexpressed genes in each sample group. In the queen and worker sample group, total of 1,766 genes were differentially expressed with 887 and 879 genes overexpressed over two folds in queen and worker, respectively. In the worker and larva sample group, total of 1,410 genes were differentially expressed with 1,009 and 401 genes overexpressed over two folds in worker and larva, respectively.
We aimed to identify genomic variations as well as the marker genes related with chronic mitral valve disease (CMVD) in Canis lupus familiaris using whole genome resequencing, which provides valuable resources for further study. Two ten-year old female Canis lupus familiaris English cocker spaniels were used for this study, one control and one who had been diagnosed as CMVD. For the whole genome resequencing, muscles from the left ventricular wall were collected from each dog. With the HiSeq DNA Shotgun library and $HiSeq^{TM}$ 2000 platform, whole genome resequencing was performed. From the results, we identified 5 million and 6 million variants in gene expression in the control and CMVD-diagnosed subject, respectively. We then selected the top 1,000 genes from the SNP, INS, and DEL mutation and 675 genes among them were overlapped for every mutation between the control and CMVD-diagnosed patient. Interestingly, in both groups, the intron variant (91.16 and 91.18%) and upstream variant (3.10 and 3.08%) are most highly related. Among the overlapped 675 genes, gene ontology for intracellular signal transduction is highly counted in INS, and DEL, and SNPs (35, 33, 31, respectively). In this study, we found that the COL and CDH gene families could be key molecules in identifying the difference in gene expression between control and CMVD-diagnosed dogs. We believe further studies will prove the importance of variants in key molecule expression and that these data will serve as a valuable foundation stone the study of canine CMVD.
Kim, Dong-Yeop;Kim, Woo Jin;Kim, Jung-Hyun;Hong, Seok-Ho;Choi, Sun Shim
Molecules and Cells
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제42권4호
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pp.333-344
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2019
Various genetic and environmental factors are known to be associated with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). We identified COPD-related differentially expressed genes (DEGs) using 189 samples accompanying either adenocarcinoma (AC) or squamous cell carcinoma (SC), comprising 91 normal and 98 COPD samples. DEGs were obtained from the intersection of two DEG sets separately identified for AC and SC to exclude the influence of different cancer backgrounds co-occurring with COPD. We also measured patient samples named group 'I', which were unable to be determined as normal or COPD based on alterations in gene expression. The Gene Ontology (GO) analysis revealed significant alterations in the expression of genes categorized with the 'cell adhesion', 'inflammatory response', and 'mitochondrial functions', i.e., well-known functions related to COPD, in samples from patients with COPD. Multi-omics data were subsequently integrated to decipher the upstream regulatory changes linked to the gene expression alterations in COPD. COPD-associated expression quantitative trait loci (eQTLs) were located at the upstream regulatory regions of 96 DEGs. Additionally, 45 previously identified COPD-related miRNAs were predicted to target 66 of the DEGs. The eQTLs and miRNAs might affect the expression of 'respiratory electron transport chain' genes and 'cell proliferation' genes, respectively, while both eQTLs and miRNAs might affect the expression of 'apoptosis' genes. We think that our present study will contribute to our understanding of the molecular etiology of COPD accompanying lung cancer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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