Helicobacter pylori (H. pylori) establishes long-term infections associated with severe gastric diseases such as peptic ulceration and gastric cancer. Exposure to an antibacterial agent can help regulate the expression levels of its pathogenic genes. In this study, we analyzed the transcriptional changes in H. pylori genes induced by β-caryophyllene. We used next-generation sequencing (NGS) to analyze RNA expression changes, and reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) was performed as required to verify the results. The NGS results showed that 30 out of 1,632 genes were expressed differentially by β-caryophyllene treatment. Eleven genes associated with DNA replication, virulence factors, and T4SS components were significantly downregulated. RT-PCR confirmed that treatment reduced the expression levels of 11 genes. RT-PCR showed the reduced expression of 11 genes (dnaE, dnaN, holB, gyrA, cagA, vacA, secA, flgE, virB2, virB4, and virB8) following β-caryophyllene treatment. These results suggest that β-caryophyllene can modulate various H. pylori pathogenic determinants and be a potential therapeutic agent for H. pylori infection.
Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) has greatly advanced our understanding of cellular heterogeneity by profiling individual cell transcriptomes. However, cell dissociation from the tissue structure causes a loss of spatial information, which hinders the identification of intercellular communication networks and global transcriptional patterns present in the tissue architecture. To overcome this limitation, novel transcriptomic platforms that preserve spatial information have been actively developed. Significant achievements in imaging technologies have enabled in situ targeted transcriptomic profiling in single cells at single-molecule resolution. In addition, technologies based on mRNA capture followed by sequencing have made possible profiling of the genome-wide transcriptome at the 55-100 ㎛ resolution. Unfortunately, neither imaging-based technology nor capture-based method elucidates a complete picture of the spatial transcriptome in a tissue. Therefore, addressing specific biological questions requires balancing experimental throughput and spatial resolution, mandating the efforts to develop computational algorithms that are pivotal to circumvent technology-specific limitations. In this review, we focus on the current state-of-the-art spatially resolved transcriptomic technologies, describe their applications in a variety of biological domains, and explore recent discoveries demonstrating their enormous potential in biomedical research. We further highlight novel integrative computational methodologies with other data modalities that provide a framework to derive biological insight into heterogeneous and complex tissue organization.
Kim, Yeeun;Lee, Seohyeon;Park, Kyungah;Yoon, Hyunjin
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제32권5호
/
pp.602-611
/
2022
The persistence of pathogenic Escherichia coli under acidic conditions poses a serious risk to food safety, especially in acidic foods such as kimchi. To identify the bacterial factors required for acid resistance, transcriptomic analysis was conducted on an acid-resistant enterotoxigenic E. coli strain and the genes with significant changes in their expression under acidic pH were selected as putative resistance factors against acid stress. These genes included those associated with a glutamate-dependent acid resistance (GDAR) system and copper resistance. E. coli strains lacking GadA, GadB, or YbaST, the components of the GDAR system, exhibited significantly attenuated growth and survival under acidic stress conditions. Accordantly, the inhibition of the GDAR system by 3-mercaptopropionic acid and aminooxyacetic acid abolished bacterial adaptation and survival under acidic conditions, indicating the indispensable role of a GDAR system in acid resistance. Intriguingly, the lack of cueR encoding a transcriptional regulator for copper resistance genes markedly impaired bacterial resistance to acid stress as well as copper. Conversely, the absence of YbaST severely compromised bacterial resistance against copper, suggesting an interplay between acid and copper resistance. These results suggest that a GDAR system can be a promising target for developing control measures to prevent E. coli resistance to acid and copper treatments.
Schizophyllum commune has emerged as the most promising model mushroom to study developmental stages (mycelium, primordium), which are two primary processes of fruit body development. Long non-coding RNA (lncRNA) has been proved to participate in fruit development and sex differentiation in fungi. However, potential lncRNAs have not been identified in S. commune from mycelium to primordium developmental stages. In this study, lncRNA-seq was performed in S. commune and 61.56 Gb clean data were generated from mycelium and primordium developmental stages. Furthermore, 191 lncRNAs had been obtained and a total of 49 lncRNAs were classified as differently expressed lncRNAs. Additionally, 26 up-regulated differently expressed lncRNAs and 23 down-regulated between mycelium and primordia libraries were detected. Further, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) analysis showed that differentially expressed lncRNAs target genes from the MAPK pathway, phosphatidylinositol signal, ubiquitin-mediated proteolysis, autophagy, and cell cycle. This study provides a new resource for further research on the relationship between lncRNA and two developmental stages (mycelium, primordium) in S. commune.
Objective: Nanog, a homeodomain protein, has been investigated in humans and mice using embryonic stem cells (ESCs). Because of the limited availability of ESCs, few studies have reported the function and role of Nanog in porcine ESCs. Therefore, in this study, we investigated the location of the porcine Nanog chromosome and its basal promoter activity, which might have potential applications in development of ESCs specific marker as well as understanding its operating systems in the porcine. Methods: To characterize the porcine Nanog promoter, the 5'-flanking region of Nanog was isolated from cells of mini-pig ears. BLAST database search showed that there are two porcine Nanog genomic loci, chromosome 1 and 5, both of which contain an exon with a start codon. Deletion mutants from the 5'-flanking region of both loci were measured using the Dual-Luciferase Reporter Assay System, and a fluorescence marker, green fluorescence protein. Results: Promoter activity was detected in the sequences of chromosome 5, but not in those of chromosome 1. We identified the sequences from -99 to +194 that possessed promoter activity and contained transcription factor binding sites from deletion fragment analysis. Among the transcription factor binding sites, a Sp1 was found to play a crucial role in basal promoter activity, and point mutation of this site abolished its activity, confirming its role in promoter activity. Furthermore, gel shift analysis and chromatin immunoprecipitation analysis confirmed that Sp1 transcription factor binds to the Sp1 binding site in the porcine Nanog promoter. Taken together, these results show that Sp1 transcription factor is an essential element for porcine Nanog basal activity the same as in human and mouse. Conclusion: We showed that the porcine Nanog gene is located on porcine chromosome 5 and its basal transcriptional activity is controlled by Sp1 transcription factor.
Di (n-ethylhexyl) phthalate (DEHP) is thought to mimic estrogens in their action, and are called endocrine disrupting chemicals. DEHP is used in numerous consumer products, especially those made of flexible polyvinyl chloride and have been reported to be weakly estrogenic. In this study, DEHP were tested for estrogenic properties in vitro models and with microarray analysis. First, the E-screen assay was used to measure the proliferation of DEHP in MCF-7 cells, a human breast cancer cell line. DEHP induced an increase in MCF-7 cell proliferation at concentration of $10^{-4}M$. Second, we carried out a microarray analysis of MCF-7 cells treated with DEHP using human c-DNA microarray including 401 endocrine system related genes. Of the genes analyzed, 60 genes were identified showing significant changes in gene expression resulting from DEHP. Especially, 4 genes were repressed and 4 genes were induced by DEHP compared to $17{\beta}-estradiol$. Among these genes, trefoil factor 3 (intestinal), breast cancer 1, early onset and CYP1B1 are involved in estrogen metabolism and regulation. Therefore it suggests that these genes may be associated with estrogenic effect of the DEHP on transcriptional level. The rationale is that, as gene expression is a sensitive endpoint, alterations of these genes may act as useful biomarkers to define more precisely the nature and level of exposure to kinds of phthalates.
Kim, Young-Jin;Ryu, Gil-Mi;Park, Chan;Kim, Kyu-Won;Oh, Berm-Seok;Kim, Young-Youl;Gu, Man-Bok
Genomics & Informatics
/
제5권4호
/
pp.143-151
/
2007
To understand the mechanism of transcriptional regulation, it is essential to detect promoters and regulatory elements. Various kinds of methods have been introduced to improve the prediction accuracy of regulatory elements. Since there are few experimentally validated regulatory elements, previous studies have used criteria based solely on the level of scores over background sequences. However, selecting the detection criteria for different prediction methods is not feasible. Here, we studied the calibration of thresholds to improve regulatory element prediction. We predicted a regulatory element using MATCH, which is a powerful tool for transcription factor binding site (TFBS) detection. To increase the prediction accuracy, we used a regulatory potential (RP) score measuring the similarity of patterns in alignments to those in known regulatory regions. Next, we calibrated the thresholds to find relevant scores, increasing the true positives while decreasing possible false positives. By applying various thresholds, we compared predicted regulatory elements with validated regulatory elements from the Open Regulatory Annotation (ORegAnno) database. The predicted regulators by the selected threshold were validated through enrichment analysis of muscle-specific gene sets from the Tissue-Specific Transcripts and Genes (T-STAG) database. We found 14 known muscle-specific regulators with a less than a 5% false discovery rate (FDR) in a single TFBS analysis, as well as known transcription factor combinations in our combinatorial TFBS analysis.
The complete genome sequence of a Gram-positive bacterium .Bacillus subtilis has recently been reported and it is now clear that more than 50% of its ORFs have no known function (1). To study the global gene expression in B. subtilis at single gene resolution, we have tested the glass DNA microarrays in a step-wise fashion. As a preliminary experiment, we have created arrays of PCR products for 14 ORF whose transcription patterns have been well established through transcriptional mapping analysis. We measured changes in mRNA transcript levels between early exponential and stationary phase by hybridizing fluorescently labeled cDNA (with Cy3-UTP and Cy5-UTP) onto the array. We then compared the microarray data to confirm that the transcription patterns of these genes are well consistent with the known Northern analysis data. Since the preliminary test has been successful, we scaled up the experiments to ${\sim}$94% of the 4,100 annotated ORFs for the complete genome sequence of B. subtilis. Using this whole genomic microarray, we searched genes that are catabolite-repressive and those that are under the control of ${\sigma}^{Y}$, one of the functionally unknown ECF sigma factors. From these results, we here report that we have established DNA microarray techniques that are applicable for the whole genome of B. subtilis.
The type I interferons (IFNs) play a vital role in activation of innate immunity in response to viral infection. Accordingly, viruses have evolved to employ various survival strategies to evade innate immune responses induced by type I IFNs. For example, hepatitis E virus (HEV) encoded papain-like cysteine protease (PCP) has been shown to inhibit IFN activation signaling by suppressing K63-linked de-ubiquitination of retinoic acid-inducible gene I (RIG-I) and TANK-binding kinase 1 (TBK1), thus effectively inhibiting down-stream activation of IFN signaling. In the present study, we demonstrated that HEV inhibits polyinosinic-polycytidylic acid (poly(I:C))-induced $IFN-{\beta}$ transcriptional induction. Moreover, by using reporter assay with individual HEV-encoded gene, we showed that HEV methyltransferase (MeT), a non-structural protein, significantly decreases RIG-I-induced $IFN-{\beta}$ induction and $NF-{\kappa}B$ signaling activities in a dose-dependent manner. Taken together, we report here that MeT, along with PCP, is responsible for the inhibition of RIG-I-induced activation of type I IFNs, expanding the list of HEV-encoded antagonists of the host innate immunity.
Conjugated linoleic acid (CLA) is a group of positional and geometric isomers of linoleic acid (LA) and exhibits anticarcinogenic activity in a variety of animal models. We have previously observed that CLA inhibited the growth of Caco-2 cells, a human colon adenocarcinoma cell line. The present study was performed to determine whether the growth inhibitory effect of CLA is related to change in secretion of IGF- II and/or IGF-binding proteins (IGFBPs) that have been shown to regulate Caco-2 cell proliferation by an autocrine mechanism. Cells were incubated in serum-free medium with various concentrations of CLA or linoleic acid (LA). Immunoblot analysis of 24-hours, serum-free, conditioned medium using a monoclonal anti-IGF-IIantibody revealed that Caco-2 cells secreted both mature 6,500 Mr and higher Mr forms of pro IGF-II. The levels of pro IGF-II and mature IGF-IIwere decreased by 43 $\pm$ 2% and 53 $\pm$ 6%, respectively by treatment with 50 $\mu$ M CLA. LA slightly increased pro IGF- II levels. Results from Northern blot analysis showed that CLA decreased IGF-II mRNA levels at 50 $\mu$ M concentration suggesting that CLA regulation of IGF-II protein expression occurs partly at the transcriptional level. Ligand blot analysis of conditioned media using 1251-IGF-II revealed that CLA slightly decreased IGFBP-2 levels and increased IGFBP-4 levels. We confirmed our previous results that CLA inhibited cell growth in a dose-dependent manner but LA slightly increased cell growth. Exogenous IGF-II mitigated the growth inhibitory effect of CLA. These results indicate that the growth inhibitory effect of CLA may be at least in part mediated by decreasing IGF-II and IGFBP-2 secretion and increasing IGFBP-4 secretion in Caco-2 cells.
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.