Microsatellites or simple sequence repeats are motifs of 1 to 6 nucleotides in length present in both coding and non-coding regions of DNA. These are found widely distributed in the whole genome of prokaryotes, eukaryotes, bacteria, and viruses and are used as molecular markers in studying DNA variations, gene regulation, genetic diversity and evolutionary studies, etc. However, in vitro microsatellite identification proves to be time-consuming and expensive. Therefore, the present research has been focused on using an in-house built java pipeline to identify, analyse, design primers and find related statistics of perfect and compound microsatellites in the seven complete genome sequences of coronavirus, including the genome of coronavirus disease 2019, where the host is Homo sapiens. Based on search criteria among seven genomic sequences, it was revealed that the total number of perfect simple sequence repeats (SSRs) found to be in the range of 76 to 118 and compound SSRs from 01 to10, thus reflecting the low conversion of perfect simple sequence to compound repeats. Furthermore, the incidence of SSRs was insignificant but positively correlated with genome size (R2 = 0.45, p > 0.05), with simple sequence repeats relative abundance (R2 = 0.18, p > 0.05) and relative density (R2 = 0.23, p > 0.05). Dinucleotide repeats were the most abundant in the coding region of the genome, followed by tri, mono, and tetra. This comparative study would help us understand the evolutionary relationship, genetic diversity, and hypervariability in minimal time and cost.
Kim, Min Hwan;Kim, Yeon Hee;Choi, Woobong;Lee, Jong-Hwan
Journal of Life Science
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v.25
no.5
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pp.585-593
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2015
Stress fiber (SF) alteration is mediated by cellular receptors, which, upon interaction with the extracellular counterpart, signal to the actin cytoskeleton for remodeling. This association is mediated by a variety of scaffold and signaling factors, which control the mechanical and signaling activities of the interaction site. The heterotrimeric transmembrane lymphotoxin α1β2 (LTα1β2), a member of the tumor necrosis factor (TNF) family of cytokines, including soluble homotrimeric lymphotoxin (LT α), plays an important role in lymphoid tissue architecture. Ligation between LTα1β2 and the lymphotoxin β receptor (LTβR) activates signal-cascade in fibroblastic reticular cells (FRCs). We found LTβR stimulation using an agonistic anti-LTβR antibody alone or combined with LTα or TNFα induced changes in the actin and plasticity of cells. To clarify the involvement of myosin underlying the alteration, we analyzed the effect of myosin light chain kinase (MLCK) with an MLCK inhibitor (ML7), the phosphorylation level of myosin light chains (MLC), and the level of phospho-myosin phosphatase target subunit 1 (MYPT1) after treatment with an agonistic anti-LTβR antibody for cytoskeleton reorganization in FRCs. The inhibition of MLCK activity induced changes in the actin cytoskeleton organization and cell morphology in FRC. In addition, we showed the phosphorylation of MLC and MYPT1 was reduced by LTβR stimulation in cells. A DNA chip revealed the LTβR stimulation of FRC down-regulated transcripts of myosin and actin components. Collectively, these results suggest LTβR stimulation is linked to myosin regarding SF alteration in FRC.
Park, Seung-Jin;Kim, Jong-Hwan;Yoon, Byung-Ha;Kim, Seon-Young
Genomics & Informatics
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v.15
no.1
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pp.11-18
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2017
Nowadays, huge volumes of chromatin immunoprecipitation-sequencing (ChIP-Seq) data are generated to increase the knowledge on DNA-protein interactions in the cell, and accordingly, many tools have been developed for ChIP-Seq analysis. Here, we provide an example of a streamlined workflow for ChIP-Seq data analysis composed of only four packages in Bioconductor: dada2, QuasR, mosaics, and ChIPseeker. 'dada2' performs trimming of the high-throughput sequencing data. 'QuasR' and 'mosaics' perform quality control and mapping of the input reads to the reference genome and peak calling, respectively. Finally, 'ChIPseeker' performs annotation and visualization of the called peaks. This workflow runs well independently of operating systems (e.g., Windows, Mac, or Linux) and processes the input fastq files into various results in one run. R code is available at github: https://github.com/ddhb/Workflow_of_Chipseq.git.
JOO-WON SUH;KWON, HYOUNG-JIN;C.R. HUTCHINSON;HYUNG-JONG JIN;SOO-UN KIM;KYE-JOON LEE
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.5
no.2
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pp.74-79
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1995
Sequence analysis of a DNA region encompassing the site of hybridization to actl, the gene for type II minimal polyketide synthase (PKS) for actinorhodin biosynthesis, from Streptomyces ablus revealed three more complete open reading frames additional to the already found two genes, plausibly encoding ${\beta}-ketoacyl$ synthase/acyl transferase (KS/AT) and chain length determining factor (ClF). The open reading frames (ORFs) were named salA, salD, and salE, from the upstream. In the homology analysis of the deduced amino acid sequences, SalA resembles the Streptomyces glaucescens Tcml, decaketide cyclase, SalD resembles acyl carrier protein in type II PKS, and SalE resembles the Actlll ketoreductase, The whole 4.4 kb of DNA sequence obeys the same conservation pattern as other type II PKSs. Therefore, we suggest that the 4.4 kb DNA from Streptomyces albus encompasses genes encoding enzymes for polyketide biogenesis in the organism and its organization is type II. The exsitence of SaIA, an analogue of the aromatic cyclase, revealed a relatedness of the 4.4 kb DNA with the aromatic PKS.
Understanding the role of the microbiome in human health and how it can be modulated is becoming increasingly relevant for preventive medicine and for the medical management of chronic diseases. The development of high-throughput sequencing technologies has boosted microbiome research through the study of microbial genomes and allowing a more precise quantification of microbiome abundances and function. Microbiome data analysis is challenging because it involves high-dimensional structured multivariate sparse data and because of its compositional nature. In this review we outline some of the procedures that are most commonly used for microbiome analysis and that are implemented in R packages. We place particular emphasis on the compositional structure of microbiome data. We describe the principles of compositional data analysis and distinguish between standard methods and those that fit into compositional data analysis.
Yang, Tae-Jin;Yu, Yeisoo;Frisch, David A.;Lee, Seunghee;Kim, Hye-Ran;Kwon, Soo-Jin;Park, Beom-Suk;Wing, Rod A.
Genomics & Informatics
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v.2
no.4
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pp.174-179
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2004
We developed various plasmid cloning vectors that are useful in the construction of genomic and shotgun libraries. Two medium copy vectors, pCUGlblu21 (pCb21) and pAGlblu21 (pAb21), which are resistant to kanamycin ($Km^R$) and chloramphenicol ($Cam^R$), respectively, are useful for cloning DNA inserts ranging from 5kb to 15kb. Two high copy vectors, pCUGlblu31 (pCb31) and pAGlblu31 (pAb31), containing $Km^R$ and $Cam^R$, respectively, are useful for DNA inserts less than 5kb. These vectors are well adapted for large-scale genome sequencing projects by providing choice of copy number and selectable marker. The small vector size is another advantage of these vectors. All vectors contain lacZa including multicloning sites that originated from pBluscriptllsk- for easy cloning and sequencing. Two medium copy vectors contain unique and rare cutting Swal (ATTTAAAT) restriction enzyme sites for easy determination of insert size. We developed two combined vectors, pC21A31 and pC31A21, which are combinations of (pCb21 + pAb31) and (pCb31 + pAb21), respectively. These two vectors provide four choices of vectors such as $Km^R$ and medium, $Cam^R$ and high, $Cam^R$ and medium, and $Km^R$ and high copy vectors by restriction enzyme cutting, dephosphorylation, and gel purification. These vectors were successfully applied to high throughput shotgun sequencing of rice, tomato, and brassica BAC clones. With an example of extremely biased hydro sheared 3 kb shotgun library of a tomato BAC clone, which is originated from cytogenetically defined peri-centromeric region, we suggest the utility of an additional 10 kb library for sequence assembly of the difficult-to-assemble BAC clone.
A Gram-positive bacterium was isolated from the saline soils of Jangpura (U.P.), India, and showed high-level of radiation-resistant property and survived upto 12.5 kGy dose of gamma radiation. The 16S rDNA sequence of this strain was examined, identified as Bacillus sp. strain HKG 112, and was submitted to the NCBI GenBank (Accession No. GQ925432). The mechanism of radiation resistance and gene level expression were examined by proteomic analysis of whole-cell extract. Two proteins, 38 kDa and 86.5 kDa excised from SDS-PAGE, which showed more significant changes after radiation exposure, were identified by MALDI-TOF as being flagellin and S-layer protein, respectively. Twenty selected 2-DE protein spots from the crude extracts of Bacillus sp. HKG 112, excised from 2- DE, were identified by liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS) out of which 16 spots showed significant changes after radiation exposure and might be responsible for the radiation resistance property. Our results suggest that the different responses of some genes under radiation for the expression of radiation-dependent proteins could contribute to a physiological advantage and would be a significant initial step towards a fullsystem understanding of the radiation stress protection mechanisms of bacteria in different environments.
The transfer of microorganisms is important process for ecosystems. Microorganisms in dryland can transport itself to wetland through atmospheric diffusion, but only few papers reported about the atmospheric bioaerosol present over dryland. We carried out the direct sampling using a tethered balloon over Dunhuang City, China's northwestern dryland. Bioaerosols were collected using a tethered balloon with a bioaerosol collector at 820 m above the ground (1,960 m above the sea level) around noon on August 17, 2007. The bioaerosols were cultured after the collection at Dunhuang Meteorological observatory. Two strains of molds were isolated using the Nutrient agar medium. About 400-bp 18S rRNA partial sequences were amplified by PCR and determined afterwards. The results of a homology search by 18S rRNA sequences of isolates in DNA databases (GenBank, DDBJ, and EMBL) and an observation of the form revealed that two bioaerosols in the convective mixed layer over Dunhuang City were Cladosporium sp. and Aspergillus sp.
China has a long history of sheep (Ovis aries [O. aries]) breeding and an abundance of sheep genetic resources. Knowledge of the complete O. aries mitogenome should facilitate the study of the evolutionary history of the species. Therefore, the complete mitogenome of O. aries was sequenced and annotated. In order to characterize the mitogenomes of 3 Chinese sheep breeds (Altay sheep [AL], Shandong large-tailed sheep [SD], and small-tailed Hulun Buir sheep [sHL]), 19 sets of primers were employed to amplify contiguous, overlapping segments of the complete mitochondrial DNA (mtDNA) sequence of each breed. The sizes of the complete mitochondrial genomes of the sHL, AL, and SD breeds were 16,617 bp, 16,613 bp, and 16,613 bp, respectively. The mitochondrial genomes were deposited in the GenBank database with accession numbers KP702285 (AL sheep), KP981378 (SD sheep), and KP981380 (sHL sheep) respectively. The organization of the 3 analyzed sheep mitochondrial genomes was similar, with each consisting of 22 tRNA genes, 2 rRNA genes (12S rRNA and 16S rRNA), 13 protein-coding genes, and 1 control region (D-loop). The NADH dehydrogenase subunit 6 (ND6) and 8 tRNA genes were encoded on the light strand, whereas the rest of the mitochondrial genes were encoded on the heavy strand. The nucleotide skewness of the coding strands of the 3 analyzed mitogenomes was biased toward A and T. We constructed a phylogenetic tree using the complete mitogenomes of each type of sheep to allow us to understand the genetic relationships between Chinese breeds of O. aries and those developed and utilized in other countries. Our findings provide important information regarding the O. aries mitogenome and the evolutionary history of O. aries inside and outside China. In addition, our results provide a foundation for further exploration of the taxonomic status of O. aries.
Recent several studies have shown that the genetic variation of SCN5A is related with atrioventricular conduction block (AVB); no study has yet been published in Koreans. Therefore, to determine the AVB-associated genetic variation in Korean patients, we investigated the genetic variation of SCN5A in Korean patients with AVB and compared with normal control subjects. We enrolled 113 patients with AVB and 80 normal controls with no cardiac symptoms. DNA was isolated from the peripheral blood, and all exons (exon 2-exon 28) except the untranslated region and exon-intron boundaries of the SCN5A gene were amplified by multiplex PCR and directly sequenced using an ABI PRISM 3100 Genetic Analyzer. When a variation was discovered in genomic DNA from AVB patients, we confirmed whether the same variation existed in the control genomic DNA. In the present study, a total of 7 genetic variations were detected in 113 AVB patients. Of the 7 variations, 5 (G87A-A29A, intervening sequence 9-3C>A, A1673G-H558R, G3578A-R1193Q, and T5457C-D1819D) have been reported in previous studies, and 2 (C48G-F16L and G3048A-T1016T) were novel variations that have not been reported. The 2 newly discovered variations were not found in the 80 normal controls. In addition, G298S, G514C, P1008S, G1406R, and D1595N, identified in other ethnic populations, were not detected in this study. We found 2 novel genetic variations in the SCN5A gene in Korean patients with AVB. However, further functional study might be needed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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