Zaky, Abdelrahman Saleh;Greetham, Darren;Louis, Edward J.;Tucker, Greg A.;Du, Chenyu
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제26권11호
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pp.1891-1907
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2016
Yeasts that are present in marine environments have evolved to survive hostile environments that are characterized by high exogenous salt content, high concentrations of inhibitory compounds, and low soluble carbon and nitrogen levels. Therefore, yeasts isolated from marine environments could have interesting characteristics for industrial applications. However, the application of marine yeast in research or industry is currently very limited owing to the lack of a suitable isolation method. Current methods for isolation suffer from fungal interference and/or low number of yeast isolates. In this paper, an efficient and non-laborious isolation method has been developed and successfully isolated large numbers of yeasts without bacterial or fungal growth. The new method includes a three-cycle enrichment step followed by an isolation step and a confirmation step. Using this method, 116 marine yeast strains were isolated from 14 marine samples collected in the UK, Egypt, and the USA. These strains were further evaluated for the utilization of fermentable sugars (glucose, xylose, mannitol, and galactose) using a phenotypic microarray assay. Seventeen strains with higher sugar utilization capacity than the reference terrestrial yeast Saccharomyces cerevisiae NCYC 2592 were selected for identification by sequencing of the ITS and D1/D2 domains. These strains belonged to six species: S. cerevisiae, Candida tropicalis, Candida viswanathii, Wickerhamomyces anomalus, Candida glabrata, and Pichia kudriavzevii. The ability of these strains for improved sugar utilization using seawater-based media was confirmed and, therefore, they could potentially be utilized in fermentations using marine biomass in seawater media, particularly for the production of bioethanol and other biochemical products.
Microarray analyses provide information that can be used to enhance the efficiency of livestock production. For example, microarray profiling can potentially identify the biological processes responsible for the phenotypic characteristics of porcine liver. We performed transcriptome profiling to identify differentially expressed genes (DEGs) in liver of pigs from two breeds, the Korean native pigs (KNP) and Yorkshire pigs. We correctly identified expected DEGs using factor analysis for robust microarray summarization (FARMS) and robust multi-array average (RMA) strategies. We identified 366 DEGs in liver (p<0.05, fold-change>2). We also performed functional analyses, including gene ontology and molecular network analyses. In addition, we identified the regulatory relationship between DEGs and their transcription factors using in silico and qRT-PCR analysis. Our findings suggest that DEGs and their transcription factors may have a potential role in adipogenesis and/or lipid deposition in liver tissues of two pig breeds.
한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
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pp.29-35
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2004
유방암 환자의 임상정보(clinical features)와 cDNA microarray 기술을 이용하여 얻은 유전자 발현 프로파일은 유방암 예후 인자를 찾는 데에 매우 중요하다. 본 논문에서는 임상정보와 유전자 발현 정보를 접목해서 분석하는 방법으로써 주성분 분석(Principal Component Analysis)을 이용하였다. 이 방법은 다변량 자료의 차원을 줄이는 방법으로써, 대용량 실험 데이터로 인해 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 많이 쓰이고 있다. 본 연구에서는 주성분 분석을 이용하여 먼저 한국인 유방암 환자 73명의 cDNA microarray 데이터 차원을 줄이고, 이를 통해 얻어진 주성분(Principal Components)과 임상정보 데이터와의 상관관계를 보았다. One-way ANOVA를 이용한 상관관계 분석 결과의 P-value는 permutation test를 통해 검증하였다. 동일한 방법을 estrogen receptor(ER)(+) 환자 20명과 ER(-) 환자 31명에 적용해본 결과, ER(-) 환자 중에서 재발과 관련된 유전자를 찾을 수 있었다. 주성분 분석을 molecular phenotypic profiles of clinical features에 이용한 결과 발견된 유전자는 유방암의 재발과 관련된 예후 인자로서 의미가 있다.
Purkinje cell degeneration (pcd) mice are characterized by death of virtually all cerebellar Purkinje cells by postnatal day 30. In this study, we used DNA microarray analysis to investigate differences in gene expression between the brains of wild type and pcd mice on postnatal day 20, before the appearance of clear-cut phenotypic abnormalities. We identified 300 differentially expressed genes, most of which were involved in metabolic and physiological processes. Among the differentially expressed genes were several calcium binding proteins including calbindin-28k, paravalbumin, matrix gamma-carboxyglutamate protein and synaptotagamins 1 and 13, suggesting the involvement of abnormal $Ca^{2+}$ signaling in the pcd phenotype.
Kim, Yoon Hwa;Yang, Ju Seok;Lee, Young Joo;Bae, Mi Hye;Park, Kyung Hee;Lee, Dong Hyung;Shin, Kyung-Hwa;Kim, Seung Chul
Journal of Genetic Medicine
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제15권1호
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pp.34-37
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2018
A 1q21.1 microdeletion is an extremely rare chromosomal abnormality that results in phenotypic diversity and incomplete penetrance. Patients with a 1q21.1 microdeletion exhibit neurological-psychiatric problems, microcephaly, epilepsy, facial dysmorphism, cataract, and thrombocytopenia absent radius syndrome. We reported a neonate with confirmed intrauterine growth restriction (IUGR), micrognathia, glossoptosis, upper airway obstruction, facial dysmorphism, and eye abnormality at birth as well as developmental delay at the age of 1 year. These clinical manifestations, except for the IUGR and upper airway obstruction, in the neonate indicated a 1q21.1 microdeletion. Here, we report a rare case of a 1q21.1 microdeletion obtained via paternal inheritance in a newborn with upper airway obstruction caused by glossoptosis and tracheal stenosis.
Toxicological studies have an object of detecting adverse effects of a chemical on an organism based on observed toxicity marker (i.e., serum biochemical markers and chemical-specific gene expression) or phenotypic outcome. To date, most toxicogenomic studies concentrated on hepatic toxicity. cDNA microarray analysis enable discrimination of the responses in animals exposed to different classes of hepatotoxicants. In an effort to further characterize the mechanisms of 2, 3, 7, 8,-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD or dioxin)-mediated toxicity, comprehensive temporal-responsive microarray analyses were performed on hepatic tissue from Sprague-Dawley rats treated with TCDD. Hepatic gene expression profiles were monitored using custom DNA chip containing 490 cDNA clones related with toxicology. Gene expression analysis identified 26 features which exhibited a significant change. In this study, we observed that the genes related with oxidative stress in rats exposed to Dioxin, such as CYPIIA3 and glutathione S-transferase, were up-regulated at 24hr after exposure. In this study, we carried out to discover novel evidence for previously unknown gene expression patterns related to mechanism of hepatic toxicity in rats exposed to dioxin, and to elucidate the effects of dioxin on the gene expression after exposure to dioxin.
담배에서 후성유전관련 유전자의 발현연구를 위해 담배유래 시토신 DNA 탈메틸화 관련 NtROS2a 유전자를 과발현 및 RNAi 식물체를 육성하였다. 이들 형질전환체들은 고염 및 산화 스트레스하에서 내성이 증진되었으며, 다양한 표현형변이를 보였다(Lee et al. 2015). 본연구에서는 선발된 과발현 (OX1), RNAi 식물체(RNAi 13) 및 대조식물체(WT)를 이용하여 Agilent Tobacco 4 X 44K Oligo chip으로 microarray분석을 수행하였다. OX1과 RNAi13 계통을 이용하여 WT과 함께 비교 분석한 결과, 대부분 세포 내 이온 수송, 영양 공급 등과 같은 물질대사와 생물적 비생물적 스트레스 및 methylation과 관련되어 영향을 주는 유전자들에서 up-regulation 되었고, 물질대사관련 유전자와 세포 내 기능유전자의 역할을 담당하는 조효소, 그리고 다양한 스트레스 및 메틸레이션 관련 유전자군에서 또한 down-regulation되었다. 각각의 up-, down-regulation된 유전자들을 WT과 비교하여 qRT-PCR을 수행한 결과, KH domain-containing protein, MADS-box protein 및 Zinc phosphodiesterase ELAC protein 유전자들에서 발현이 높게 나타났으며, 반면에 pentatricopeptide (PPR) repeat-containing protein, histone deacetylase HDAC3 protein 및 protein kinase는 0.4 ~ 1.0-fold 발현양이 감소되었다. 따라서 DNA glycosylase를 암호화하는 NtROS2a 유전자는 demethylation과 관련되어 담배 식물체에서 다양한 전사레벨을 조절하는 것으로 판단된다.
Zebrafish were exposed to commercial silver nanoparticles (${\sim}$10-20 nm) at 0.4 and 4 ppm during cadual fin regeneration. The silver was in the $Ag^+$ ionic form. Fin regeneration was slow in the group exposed to the lower concentration. The cadual fin, gill, and muscle were assayed after 48 hours and subjected to histological analysis. In all tissues sampled, fish exposed to nanoparticles exhibited infiltration, large mitochondria with empty matrices, and accumulation of nano-sized silver in blood vessels. The results suggested mitochondrial damage and induction of inflammation. Microarray analysis of RNA from young zebrafish (52 hours post-fertilization) that were exposed to nanometer-sized silver particles, showed alteration in expression of the p53 gene pathway related to apoptosis. Gene expression changes in the nanoparticle-treated zebrafish led to phenotypic changes, reflecting increased apoptosis.
목적: 표지염색체(supernumerary marker chromosome, SMC)는 유래한 염색체에 따라서 임상 증상이 다양하다. 본 연구는 염색체 마이크로어레이를 이용하여 SMC의 기원을 밝히고 각 증례마다 분자세포유전학적 특성과 임상 표현형을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 염색체 검사에서 SMC가 검출된 환자들 중에서 15번 염색체 유래를 제외한 4명의 환자에서 CGH 기법의 올리고 뉴클레오티드 염색체 마이크로어레이를 시행하였다. 결과: 3명의 환자에서 유래된 염색체 부위를 확인할 수 있었다. 증례1은 1q21.1-q23.3에서 16.1 Mb의 SMC를 가졌고, 증례2는 19p13.11-q13.12에서 21 Mb, 증례3은 22q11.1-q11.21과 22q11.22-q11.23의 두 구간에서 각각 2.5Mb와 2.0Mb로 재배열된 4.5 Mb의 SMC를 나타내었다. 결론: 증례1은 1q21.1 중복증후군을 포함하여 광범위한 임상표 현형을 나타내었다. 증례2는 아스퍼거 증후군과 유사한 정신행동 이상 소견은 19p12-q13.11, 청력장애와 사시는 19p13.11, 그 외 증상은 19q13.12의 유전자와 연관 가능성이 높다. 증례3은 묘안 증후군 type I 및 22q11.2 미세중복증후군과 비교했을 때 항문폐쇄는 22q11.1-q11.21, 그 외 증상들은 22q11.22-q11.23과 연관성을 시사하였다. 고해상도 염색체 마이크로어레이 분석은 SMC의 유래를 확인할 수 있고 유전형-표현형 상관성을 이해함으로써 유전상담에 도움이 된다.
본 연구는 배추에서 염 저항성 관련 유전자를 발굴하기 위해 수행되었다. 우선 염처리(250mM NaCl)된 순계배추 'Chiifu'를 이용한 KBGP-24K oligo chip 데이터[BrEMD(B. rapa EST and microarray database)]를 분석하였다. 그 결과, 염처리 시 크게 반응하는 202개의 unigene들을 1차 선발하였고, 이들 중 기능이 정확히 알려지지 않았으나 완전장을 갖추고 있는 1개의 유전자를 최종선발하여 BrSSR(B. rapa salt sensitive resistance)로 명명하였다. BrSSR은 94개의 아미노산으로 번역되는 총 285bp의 오픈리딩프레임을 가지고 있으며, DUF581 도메인을 지니고 있다. 염 저항성을 분석하기 위하여 BrSSR이 과발현된 pSL94 vector를 제작하여 담배에 형질전환시켰다. BrSSR이 과발현된 $T_1$ 세대 담배 형질전환체들은 PCR과 DNA blot 분석에 의해 선발하였다. Quantitative real-time RT PCR 분석 결과, 형질 전환된 담배에서 BrSSR의 발현이 대조군 보다 약 3.8배까지 높게 발현되었다. 이는 RNA blot 분석 결과와도 일치했다. 또한 표현형 분석에서 5일간 250mM NaCl 염 처리 후 BrSSR이 과발현된 형질전환체들이 대조군보다 우수한 염 저항성을 보여 주었다. 위 결과들에 근거하여 염 스트레스 환경 하에서 BrSSR 유전자의 과발현은 식물의 염 저항성을 향상과 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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