Maize has high food and industrial value, whereas has difficulties in research because of their complex and huge size genome. Nested association mapping (NAM) was constructed to better understand maize genetics. However, most studies were conducted using the reference genome B73, and only a few studies were conducted on tropical maize. Ki3, one of the founder lines of the NAM population, is a tropical maize. We analyzed the genetic characteristics of Ki3 by using RNA sequencing and bioinformatics tools for various genetic studies. As results, a total of 30,526 genes were expressed, and expression profile were constructed. A total of 1,558 genes were differentially expressed in response to drought stress, and 513 contigs of them come from de novo assemblies. In addition, high-density polymorphisms including 464,930 single nucleotide polymorphisms (SNPs), 21,872 multiple nucleotide polymorphisms (MNPs) and 93,313 insertions and deletions (InDels) were found compared to reference genome. Among them, 15.0 % of polymorphisms (87,838) were passed non-synonymous test which could alter amino acid sequences. The variants have 66,550 SNPs, 5,853 MNPs, and 14,801 InDels, also proportion of homozygous type was higher than heterozygous. These variants were found in a total of 15,643 genes. Of these genes, 637 genes were found as differentially expressed genes (DEGs) under drought stress. Our results provide a genome-wide analysis of differentially expressed genes and information of variants on expressed genes of tropical maize under drought stress. Further characterization of these changes in genetic regulation and genetic traits will be of great value for improvement of maize genetics.
Phenylalanine hydroxylase from Chromobacterium violaceum (CvPAH) is a monomeric enzyme that converts phenylalanine to tyrosine. It shares high amino acid identity and similar structure with a subunit of human phenylalanine hydroxylase that is a tetramer, resulting in the latent application in medications. In this study, semirational design was applied to CvPAH to improve the catalytic ability based on molecular dynamics simulation analyses. Four N-terminal truncated variants and one single point variant were constructed and characterized. The D267P variant showed a 2.1-fold increased thermal stability compared to the wild type, but lower specific activity was noted compared with the wild type. The specific activity of all truncated variants was a greater than 25% increase compared to the wild type, and these variants showed similar or slightly decreased thermostability with the exception of the $N-{\Delta}9$ variant. Notably, the $N-{\Delta}9$ variant exhibited a 1.2-fold increased specific activity, a 1.3-fold increased thermostability and considerably increased catalytic activity under the neutral environment compared with the wild type. These properties of the $N-{\Delta}9$ variant could advance medical and pharmaceutical applications of CvPAH. Our findings indicate that the N-terminus might modulate substrate binding, and are directives for further modification and functional research of PAH and other enzymes.
Ahn, Ji Ye;Kim, Soo Yeon;Lim, Byung Chan;Kim, Ki Joong;Chae, Jong Hee
Journal of Genetic Medicine
/
제18권1호
/
pp.64-69
/
2021
Primary cilium has a signal transduction function that is essential for brain development, and also determines cell polarity and acts as a mediator for important signaling systems, especially the Sonic Hedgehog (SHH) pathway. TBC1D32 is a ciliary protein, implicated in SHH signaling. Biallelic mutations in the TBC1D32 gene causes a kind of ciliopathy, heterogeneous developmental or degenerative disorders that affect multiple organs, including the brain. Here we report a boy who carried compound heterozygous variants in TBC1D32. The patient showed hypotonia, respiratory difficulty, and multiple anomalies at his birth. He was diagnosed with congenital hypopituitarism and treated with T4, hydrocortisone, and growth hormone. Despite the hormonal replacement, the patient needed long-term respiratory support with tracheostomy and nutritional support with a feeding tube. His developmental milestones were severely retarded. Hydrocephalus and strabismus developed and both required surgery, during the outpatient follow-up. Whole-exome sequencing indicated compound heterozygous variants, c.2200C>T (p.Arg734*) and c.156-1G>T, in TBC1D32 gene. This is the first Korean case of TBC1D32-related ciliopathy and we reported detailed and sequential clinical features. This case demonstrated the utility of whole-exome sequencing and provided valuable clinical data on ultra-rare disease.
Bayar, Enkhtuya;Ren, Yuanyuan;Chen, Yinghua;Hu, Yafang;Zhang, Shuncheng;Yu, Xuelian;Fan, Jun
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제31권12호
/
pp.1732-1740
/
2021
Tobacco etch virus protease (TEVp) is a useful tool for removing fusion tags, but wild-type TEVp is less stable under oxidized redox state. In this work, we introduced and combined C19S, C110S and C130S into TEVp variants containing T17S, L56V, N68D, I77V and S135G to improve protein solubility, and S219V to inhibit self-proteolysis. The solubility and cleavage activity of the constructed variants in Escherichia coli strains including BL21(DE3), BL21(DE3)pLys, Rossetta(DE3) and Origami(DE3) under the same induction conditions were analyzed and compared. The desirable soluble amounts, activity, and oxidative stability were identified to be reluctantly favored in the TEVp. Unlike C19S, C110S and C130S hardly impacted on decreasing protein solubility in the BL21(DE3), but they contributed to improved tolerance to the oxidative redox state in vivo and in vitro. After two fusion proteins were cleaved by purified TEVp protein containing double mutations under the oxidized redox state, the refolded disulfide-rich bovine enterokinase catalytic domain or maize peroxidase with enhanced yields were released from the regenerated amorphous cellulose via affinity absorption of the cellulose-binding module as the affinity tag.
Kollati, Yedukondalu;Akella, Radha Rama Devi;Naushad, Shaik Mohammad;Patel, Rajesh K.;Reddy, G. Bhanuprakash;Dirisala, Vijaya R.
Genomics & Informatics
/
제19권3호
/
pp.29.1-29.10
/
2021
In our previous studies, we have demonstrated the association of certain variants of the thyroid-stimulating hormone receptor (TSHR), thyroid peroxidase (TPO), and thyroglobulin (TG) genes with congenital hypothyroidism. Herein, we explored the mechanistic basis for this association using different in silico tools. The mRNA 3'-untranslated region (3'-UTR) plays key roles in gene expression at the post-transcriptional level. In TSHR variants (rs2268477, rs7144481, and rs17630128), the binding affinity of microRNAs (miRs) (hsa-miR-154-5p, hsa-miR-376a-2-5p, hsa-miR-3935, hsa-miR-4280, and hsa-miR-6858-3p) to the 3'-UTR is disrupted, affecting post-transcriptional gene regulation. TPO and TG are the two key proteins necessary for the biosynthesis of thyroid hormones in the presence of iodide and H2O2. Reduced stability of these proteins leads to aberrant biosynthesis of thyroid hormones. Compared to the wild-type TPO protein, the p.S398T variant was found to exhibit less stability and significant rearrangements of intra-atomic bonds affecting the stoichiometry and substrate binding (binding energies, ΔG of wild-type vs. mutant: -15 vs. -13.8 kcal/mol; and dissociation constant, Kd of wild-type vs. mutant: 7.2E-12 vs. 7.0E-11 M). The missense mutations p.G653D and p.R1999W on the TG protein showed altered ΔG(0.24 kcal/mol and 0.79 kcal/mol, respectively). In conclusion, an in silico analysis of TSHR genetic variants in the 3'-UTR showed that they alter the binding affinities of different miRs. The TPO protein structure and mutant protein complex (p.S398T) are less stable, with potentially deleterious effects. A structural and energy analysis showed that TG mutations (p.G653D and p.R1999W) reduce the stability of the TG protein and affect its structure-functional relationship.
Objective: The growth differentiation factor 8 (GDF8) gene plays a key role in bone formation, resorption, and skeletal muscle development in mammals. Here, we studied the genetic variants of GDF8 and their contribution to body conformation traits in Chinese Dabieshan cattle. Methods: Single nucleotide polymorphisms (SNPs) were identified in the bovine GDF8 gene by DNA sequencing. Phylogenetic analysis, motif analysis, and genetic diversity analysis were conducted using bioinformatics software. Association analysis between five SNPs, haplotype combinations, and body conformation traits was conducted in 380 individuals. Results: The GDF8 was highly conserved in seven species, and the GDF8 sequence of cattle was most similar to the sequences of sheep and goat based on the phylogenetic analysis. The motif analysis showed that there were 12 significant motifs in GDF8. Genetic diversity analysis indicated that the polymorphism information content of the five studied SNPs was within 0.25 to 0.5. Haplotype analysis revealed a total of 12 different haplotypes and those with a frequency of <0.05 were excluded. Linkage disequilibrium analysis showed a strong linkage (r2>0.330) between the following SNPs: g.5070C>A, g.5076T>C, and g.5148A>C. Association analysis indicated these five SNPs were associated with some of the body conformation traits (p<0.05), and the animals with haplotype combination H1H1 (-GGGG CCTTAA-) had greater wither height, hip height, heart girth, abdominal girth, and pin bone width than the other (p<0.05) Dabieshan cattle. Conclusion: Overall, our results indicate that the genetic variants of GDF8 affected the body conformation traits of Chinese Dabieshan cattle, and the GDF8 gene could make a strong candidate gene in Dabieshan cattle breeding programs.
Background: Florfenicol might be ineffective for treating Staphylococcus aureus small colony variants (SCVs) mastitis. Objectives: In this study, florfenicol-loaded chitosan (CS)-sodium tripolyphosphate (TPP) composite nanogels were prepared to allow targeted delivery to SCV infected sites. Methods: The formulation screening, the characteristics, in vitro release, antibacterial activity, therapeutic efficacy, and biosafety of the florfenicol composite nanogels were studied. Results: The optimized formulation was obtained when the CS and TPP were 10 and 5 mg/mL, respectively. The encapsulation efficiency, loading capacity, size, polydispersity index, and zeta potential of the optimized florfenicol composite nanogels were 87.3% ± 2.7%, 5.8% ± 1.4%, 280.3 ± 1.5 nm, 0.15 ± 0.03, and 36.3 ± 1.4 mv, respectively. Optical and scanning electron microscopy showed that spherical particles with a relatively uniform distribution and drugs might be incorporated in cross-linked polymeric networks. The in vitro release study showed that the florfenicol composite nanogels exhibited a biphasic pattern with the sustained release of 72.2% ± 1.8% at 48 h in pH 5.5 phosphate-buffered saline. The minimal inhibitory concentrations of commercial florfenicol solution and florfenicol composite nanogels against SCVs were 1 and 0.25 ㎍/mL, respectively. The time-killing curves and live-dead bacterial staining showed that the florfenicol composite nanogels were concentration-dependent. Furthermore, the florfenicol composite nanogels displayed good therapeutic efficacy against SCVs mastitis. Biological safety studies showed that the florfenicol composite nanogels might be a biocompatible preparation because of their non-toxic effects on the renal tissue and liver. Conclusions: Florfenicol composite nanogels might improve the treatment of SCV infections.
Chong Kun Cheon;Yong Beom Shin;Soo-Yeon Kim;Go Hun Seo;Hane Lee;Changwon Keum;Seung Hwan Oh
Journal of Genetic Medicine
/
제19권2호
/
pp.76-84
/
2022
Purpose: Whole-exome sequencing (WES) has been a useful tool for novel gene discovery of various disease categories, further increasing the diagnostic yield. This study aimed to investigate the clinical utility of WES prospectively in undiagnosed genetic diseases. Materials and Methods: WES tests were performed on 110 patients (age range, 0-28 years) with suspected rare genetic diseases. WES tests were performed at a single reference laboratory and the variants reported were reviewed by clinical geneticists, pediatricians, neurologists, and laboratory physicians. Results: The patients' symptoms varied with abnormalities in the head or neck, including facial dysmorphism, being the most common, identified in 85.4% of patients, followed by abnormalities in the nervous system (83.6%). The average number of systems manifesting phenotypic abnormalities per patient was 3.9±1.7. The age at presentation was 2.1±2.7 years old (range, 0-15 years), and the age at WES testing was 6.7±5.3 years (range, 0-28 years). In total, WES test reported 100 pathogenic/likely pathogenic variants or variants of uncertain significance for 79 out of 110 probands (71.8%). Of the 79 patients with positive or inconclusive calls, 55 (50.0%) patients were determined to have good genotype-phenotype correlations after careful review. Further clinical reassessment and family member testing determined 45 (40.9%) patients to have been identified with a molecular diagnosis. Conclusion: This study showed a 40.9% diagnostic yield for WES test for a heterogeneous patient cohort with suspected rare genetic diseases. WES could be the feasible genetic test modality to overcome the diversity and complexity of rare disease diagnostics.
Rahmat Dani Satria;Lalu Muhammad Irham;Wirawan Adikusuma;Anisa Nova Puspitaningrum;Arief Rahman Afief;Riat El Khair;Abdi Wira Septama
Genomics & Informatics
/
제21권3호
/
pp.31.1-31.8
/
2023
Multiple myeloma (MM) is a hematological malignancy. It is widely believed that genetic factors play a significant role in the development of MM, as investigated in numerous studies. However, the application of genomic information for clinical purposes, including diagnostic and prognostic biomarkers, remains largely confined to research. In this study, we utilized genetic information from the Genomic-Driven Clinical Implementation for Multiple Myeloma database, which is dedicated to clinical trial studies on MM. This genetic information was sourced from the genome-wide association studies catalog database. We prioritized genes with the potential to cause MM based on established annotations, as well as biological risk genes for MM, as potential drug target candidates. The DrugBank database was employed to identify drug candidates targeting these genes. Our research led to the discovery of 14 MM biological risk genes and the identification of 10 drugs that target three of these genes. Notably, only one of these 10 drugs, panobinostat, has been approved for use in MM. The two most promising genes, calcium signal-modulating cyclophilin ligand (CAMLG) and histone deacetylase 2 (HDAC2), were targeted by four drugs (cyclosporine, belinostat, vorinostat, and romidepsin), all of which have clinical evidence supporting their use in the treatment of MM. Interestingly, five of the 10 drugs have been approved for other indications than MM, but they may also be effective in treating MM. Therefore, this study aimed to clarify the genomic variants involved in the pathogenesis of MM and highlight the potential benefits of these genomic variants in drug discovery.
Hyunjhung Jhun;Ho-Young Park;Yasmin Hisham;Chang-Seon Song;Soohyun Kim
IMMUNE NETWORK
/
제21권5호
/
pp.32.1-32.14
/
2021
Over two hundred twenty-eight million cases of coronavirus disease 2019 (COVID-19) in the world have been reported until the 21st of September 2021 after the first rise in December 2019. The virus caused the disease called severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Over 4 million deaths blame COVID-19 during the last one year and 8 months in the world. Currently, four SARS-CoV-2 variants of concern are mainly focused by pandemic studies with limited experiments to translate the infectivity and pathogenicity of each variant. The SARS-CoV-2 α, β, γ, and δ variant of concern was originated from United Kingdom, South Africa, Brazil/Japan, and India, respectively. The classification of SARS-CoV-2 variant is based on the mutation in spike (S) gene on the envelop of SARS-CoV-2. This review describes four SARS-CoV-2 α, β, γ, and δ variants of concern including SARS-CoV-2 ε, ζ, η, ι, κ, and B.1.617.3 variants of interest and alert. Recently, SARS-CoV-2 δ variant prevails over different countries that have 3 unique mutation sites: E156del/R158G in the N-terminal domain and T478K in a crucial receptor binding domain. A particular mutation in the functional domain of the S gene is probably associated with the infectivity and pathogenesis of the SARS-CoV-2 variant.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.