Sri Nanan Widiyanto;Syahril Sulaiman;Simon Duve;Erly Marwani;Husna Nugrahapraja;Diky Setya Diningrat
Journal of Plant Biotechnology
/
v.50
/
pp.127-136
/
2023
Water scarcity decreases the rate of photosynthesis and, consequently, the yield of banana plants (Musa spp). In this study, transcriptome analysis was performed to identify photosynthesis-related genes in banana plants and determine their expression profiles under water stress conditions. Banana plantlets were in vitro cultured on Murashige and Skoog agar medium with and without 10% polyethylene glycol and marked as BP10 and BK. Chlorophyll contents in the plant shoots were determined spectrophotometrically. Two cDNA libraries generated from BK and BP10 plantlets, respectively, were used as the reference for transcriptome data. Gene ontology (GO) enrichment analysis was performed using the Database for Annotation, Visualization, and Integrated Discovery (DAVID) and visualized using the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway prediction. Morphological observations indicated that water deficiency caused chlorosis and reduced the shoot chlorophyll content of banana plantlets. GO enrichment identified 52 photosynthesis-related genes that were affected by water stress. KEGG visualization revealed the pathways related to the 52 photosynthesisr-elated genes and their allocations in four GO terms. Four, 12, 15, and 21 genes were related to chlorophyll biosynthesis, the Calvin cycle, the photosynthetic electron transfer chain, and the light-harvesting complex, respectively. Differentially expressed gene (DEG) analysis using DESeq revealed that 45 genes were down-regulated, whereas seven genes were up-regulated. Four of the down-regulated genes were responsible for chlorophyll biosynthesis and appeared to cause the decrease in the banana leaf chlorophyll content. Among the annotated DEGs, MaPNDO, MaPSAL, and MaFEDA were selected and validated using quantitative real-time PCR.
Diabetes and its related complications are associated with long term damage and failure of various organ systems. The microvascular complications of diabetes considered in this study are diabetic retinopathy, diabetic neuropathy, and diabetic nephropathy. The aim is to identify the weighted co-expressed and differentially expressed genes (DEGs), major pathways, and their miRNA, transcription factors (TFs) and drugs interacting in all the three conditions. The primary goal is to identify vital DEGs in all the three conditions. The overlapped five genes (AKT1, NFKB1, MAPK3, PDPK1, and TNF) from the DEGs and the co-expressed genes were defined as key genes, which differentially expressed in all the three cases. Then the protein-protein interaction network and gene set linkage analysis (GSLA) of key genes was performed. GSLA, gene ontology, and pathway enrichment analysis of the key genes elucidates nine major pathways in diabetes. Subsequently, we constructed the miRNA-gene and transcription factor-gene regulatory network of the five gene of interest in the nine major pathways were studied. hsa-mir-34a-5p, a major miRNA that interacted with all the five genes. RELA, FOXO3, PDX1, and SREBF1 were the TFs interacting with the major five gene of interest. Finally, drug-gene interaction network elucidates five potential drugs to treat the genes of interest. This research reveals biomarker genes, miRNA, TFs, and therapeutic drugs in the key signaling pathways, which may help us, understand the processes of all three secondary microvascular problems and aid in disease detection and management.
Md. Abdur Rauf Sarkar;Salim Sarkar;Md Shohel Ul Islam;Fatema Tuz Zohra;Shaikh Mizanur Rahman
Genomics & Informatics
/
v.21
no.3
/
pp.36.1-36.19
/
2023
The LIM domain-containing proteins are dominantly found in plants and play a significant role in various biological processes such as gene transcription as well as actin cytoskeletal organization. Nevertheless, genome-wide identification as well as functional analysis of the LIM gene family have not yet been reported in the economically important plant sorghum (Sorghum bicolor L.). Therefore, we conducted an in silico identification and characterization of LIM genes in S. bicolor genome using integrated bioinformatics approaches. Based on phylogenetic tree analysis and conserved domain, we identified five LIM genes in S. bicolor (SbLIM) genome corresponding to Arabidopsis LIM (AtLIM) genes. The conserved domain, motif as well as gene structure analyses of the SbLIM gene family showed the similarity within the SbLIM and AtLIM members. The gene ontology (GO) enrichment study revealed that the candidate LIM genes are directly involved in cytoskeletal organization and various other important biological as well as molecular pathways. Some important families of regulating transcription factors such as ERF, MYB, WRKY, NAC, bZIP, C2H2, Dof, and G2-like were detected by analyzing their interaction network with identified SbLIM genes. The cis-acting regulatory elements related to predicted SbLIM genes were identified as responsive to light, hormones, stress, and other functions. The present study will provide valuable useful information about LIM genes in sorghum which would pave the way for the future study of functional pathways of candidate SbLIM genes as well as their regulatory factors in wet-lab experiments.
Plant somatic cells can be reprogrammed into a pluripotent cell mass, called callus, which can be subsequently used for de novo shoot regeneration through a two-step in vitro tissue culture method. MET1-dependent CG methylation has been implicated in plant regeneration in Arabidopsis, because the met1-3 mutant exhibits increased shoot regeneration compared with the wild-type. To understand the role of MET1 in de novo shoot regeneration, we compared the genome-wide DNA methylomes and transcriptomes of wildtype and met1-3 callus and leaf. The CG methylation patterns were largely unchanged during leaf-to-callus transition, suggesting that the altered regeneration phenotype of met1-3 was caused by the constitutively hypomethylated genes, independent of the tissue type. In particular, MET1-dependent CG methylation was observed at the blue light receptor genes, CRYPTOCHROME 1 (CRY1) and CRY2, which reduced their expression. Coexpression network analysis revealed that the CRY1 gene was closely linked to cytokinin signaling genes. Consistently, functional enrichment analysis of differentially expressed genes in met1-3 showed that gene ontology terms related to light and hormone signaling were overrepresented. Overall, our findings indicate that MET1-dependent repression of light and cytokinin signaling influences plant regeneration capacity and shoot identity establishment.
Lip and oral cavity cancer, which can occur in any part of the mouth, is the 11th most common type of cancer worldwide. The major obstacles to patients' survival are the poor prognosis, lack of specific biomarkers, and expensive therapeutic alternatives. This study aimed to identify the main genes and pathways associated with lip and oral cavity carcinoma using network analysis and to analyze its molecular mechanism and prognostic significance further. In this study, 472 genes causing lip and oral cavity carcinoma were retrieved from the DisGeNET database. A protein-protein interaction network was developed for network analysis using the STRING database. VEGFA, IL6, MAPK3, INS, TNF, MAPK8, MMP9, CXCL8, EGF, and PTGS2 were recognized as network hub genes using the maximum clique centrality algorithm available in cytoHubba, and nine potential drug candidates (ranibizumab, siltuximab, sulindac, pomalidomide, dexrazoxane, endostatin, pamidronic acid, cetuximab, and apricoxib) for lip and oral cavity cancer were identified from the DGIdb database. Gene enrichment analysis was also performed to identify the gene ontology categorization of cellular components, biological processes, molecular functions, and biological pathways. The genes identified in this study could furnish a new understanding of the underlying molecular mechanisms of carcinogenesis and provide more reliable biomarkers for early diagnosis, prognostication, and treatment of lip and oral cavity cancer.
Anethole and garlic have an immune modulatory effects on avian coccidiosis, and these effects are correlated with gene expression changes in intestinal epithelial lymphocytes (IELs). In this study, we integrated gene expression datasets from two independent experiments and investigated gene expression profile changes by anethole and garlic respectively, and identified gene expression signatures, which are common targets of these herbs as they might be used for the evaluation of the effect of plant herbs on immunity toward avian coccidiosis. We identified 4,382 and 371 genes, which were differentially expressed in IELs of chickens supplemented with garlic and anethole respectively. The gene ontology (GO) term of differentially expressed genes (DEGs) from garlic treatment resulted in the biological processes (BPs) related to proteolysis, e.g., "modification-dependent protein catabolic process", "proteolysis involved in cellular protein catabolic process", "cellular protein catabolic process", "protein catabolic process", and "ubiquitin-dependent protein catabolic process". In GO analysis, one BP term, "Proteolysis", was obtained. Among DEGs, 300 genes were differentially regulated in response to both garlic and anethole, and 234 and 59 genes were either up- or down-regulated in supplementation with both herbs. Pathway analysis resulted in enrichment of the pathways related to digestion such as "Starch and sucrose metabolism" and "Insulin signaling pathway". Taken together, the results obtained in the present study could contribute to the effective development of evaluation system of plant herbs based on molecular signatures related with their immunological functions in chicken IELs.
95 squamous cell lung carcinoma samples (normal tissue: 40 samples, tumor: 55 samples) were analyzed with 8 K cDNA microarray. 1-way ANOVA test was employed to select differentially expressed genes in tumor with FDR<0.01. Among the selected 1,655 genes, final 212 genes were chosen according to the expression fold change and used for following analysis. The expression of up-regulated 64 genes was verified with Reverse Transcription PCR and 10 genes were identified as candidates for SCC markers. In our opinion, those candidates can be exploited as diagnostic or therapeutic purposes. Gene Ontology (GO) based analysis was performed using those 212 genes, and following categories were revealed as significant biological processes: Immune response (GO: 0006955), antigen processing (GO: 0030333), inflammatory response (GO: 0006954), Cell adhesion (GO: 0007155), and Epidermis differentiation (GO: 0008544). Gene set enrichment analysis (GSEA) also carried out on overall gene expression profile with 522 functional gene sets. Glycolysis, cell cycle, K-ras and amino acid biosynthesis related gene sets were most distinguished. These results are consistent with the known characteristics of SCC and may be interconnected to rapid cell proliferation. However, the unexpected results from ERK activation in squamous cell carcinoma gripped our attention, and further studies are under progress.
Post-transplant lymphoproliferative disorder (PTLD) is a common complication of therapeutic immunosuppression after organ transplantation. Gene expression profile facilitates the identification of biological difference between Epstein-Barr virus (EBV) positive and negative PTLDs. Previous studies mainly implemented variance/regression analysis without considering unaccounted array specific factors. The aim of this study is to investigate the gene expression difference between EBV positive and negative PTLDs through partial least squares (PLS) based analysis. With a microarray data set from the Gene Expression Omnibus database, we performed PLS based analysis. We acquired 1188 differentially expressed genes. Pathway and Gene Ontology enrichment analysis identified significantly over-representation of dysregulated genes in immune response and cancer related biological processes. Network analysis identified three hub genes with degrees higher than 15, including CREBBP, ATXN1, and PML. Proteins encoded by CREBBP and PML have been reported to be interact with EBV before. Our findings shed light on expression distinction of EBV positive and negative PTLDs with the hope to offer theoretical support for future therapeutic study.
Yoo, Hyeijung;Kim, Hyun Jung;Yang, Soo Hyun;Son, Gi Hoon;Gim, Jeong-An;Lee, Hyun Woo;Kim, Hyun
Molecules and Cells
/
v.45
no.5
/
pp.306-316
/
2022
Chronic stress contributes to the risk of developing depression; the habenula, a nucleus in epithalamus, is associated with many neuropsychiatric disorders. Using genome-wide gene expression analysis, we analyzed the transcriptome of the habenula in rats exposed to chronic restraint stress for 14 days. We identified 379 differentially expressed genes (DEGs) that were affected by chronic stress. These genes were enriched in neuroactive ligand-receptor interaction, the cAMP (cyclic adenosine monophosphate) signaling pathway, circadian entrainment, and synaptic signaling from the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway analysis and responded to corticosteroids, positive regulation of lipid transport, anterograde trans-synaptic signaling, and chemical synapse transmission from the Gene Ontology analysis. Based on protein-protein interaction network analysis of the DEGs, we identified neuroactive ligand-receptor interactions, circadian entrainment, and cholinergic synapse-related subclusters. Additionally, cell type and habenular regional expression of DEGs, evaluated using a recently published single-cell RNA sequencing study (GSE137478), strongly suggest that DEGs related to neuroactive ligand-receptor interaction and trans-synaptic signaling are highly enriched in medial habenular neurons. Taken together, our findings provide a valuable set of molecular targets that may play important roles in mediating the habenular response to stress and the onset of chronic stress-induced depressive behaviors.
Kim, Sunyoung;Park, Jungwook;Choi, Okhee;Kim, Jinwoo;Seo, Young-Su
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.24
no.12
/
pp.1609-1621
/
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.
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.