Involvement of S-cerevisiae Rpb4 in subset of pathways related to transcription elongation

Yeast Rpb4, a subunit of RNA pol II is not essential for viability but is involved in multiple cellular phenotypes such as temperature sensitivity, enhanced pseudohyphal morphology, and decreased sporulation. Both in vivo and in vitro studies strongly support involvement of Rpb4 in transcription initiation, while its role in transcription elongation is not entirely consistent. Here we show that Rpb4 is not required for recruitment of RNA pol II on the coding region of YLR454w, a representative long gene. Yet we find strong genetic interaction of rpb4 Delta with mutants in many transcription elongation factors such as Paf1, Spt4, Dst1, Elp3 and Rpb9. We demonstrate that, Rpb4 interacts functionally with Paf1 to affect the transcription elongation of the FKS1 gene. Our results suggest that while Rpb4 is not required for general transcription elongation, it could support transcription elongation for specific of class of genes by interaction with other elongation factors. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

MicroRNA-125a Reduces Proliferation and Invasion of Oral Squamous Cell Carcinoma Cells by Targeting Estrogen-related Receptor alpha IMPLICATIONS FOR CANCER THERAPEUTICS

Estrogen-related receptor (ESRRA) functions as a transcription factor and regulates the expression of several genes, such as WNT11 and OPN. Up-regulation of ESRRA has been reported in several cancers. However, the mechanism underlying its up-regulation is unclear. Furthermore, the reports regarding the role and regulation of ESRRA in oral squamous cell carcinoma (OSCC) are completely lacking. Here, we show that tumor suppressor miR-125a directly binds to the 3UTR of ESRRA and represses its expression. Overexpression of miR-125a in OSCC cells drastically reduced the level of ESRRA, decreased cell proliferation, and increased apoptosis. Conversely, the delivery of an miR-125a inhibitor to these cells drastically increased the level of ESRRA, increased cell proliferation, and decreased apoptosis. miR-125a-mediated down-regulation of ESRRA impaired anchorage-independent colony formation and invasion of OSCC cells. Reduced cell proliferation and increased apoptosis of OSCC cells were dependent on the presence of the 3UTR in ESRRA. The delivery of an miR-125a mimic to OSCC cells resulted in marked regression of xenografts in nude mice, whereas the delivery of an miR-125a inhibitor to OSCC cells resulted in a significant increase of xenografts and abrogated the tumor suppressor function of miR-125a. We observed an inverse correlation between the expression levels of miR-125a and ESRRA in OSCC samples. In summary, up-regulation of ESRRA due to down-regulation of miR-125a is not only a novel mechanism for its up-regulation in OSCC, but decreasing the level of ESRRA by using a synthetic miR-125a mimic may have an important role in therapeutic intervention of OSCC and other cancers.

Genomic amplification upregulates estrogen-related receptor alpha and its depletion inhibits oral squamous cell carcinoma tumors in vivo

The ESRRA gene encodes a transcription factor and regulates several genes, such as WNT11 and OPN, involved in tumorigenesis. It is upregulated in several cancers, including OSCC. We have previously shown that the tumor suppressor miR-125a targets ESRRA, and its downregulation causes upregulation of ESRRA in OSCC. Upregulation of ESRRA in the absence of downregulation of miR-125a in a subset of OSCC samples suggests the involvement of an alternative mechanism. Using TaqMan (R) copy number assay, here we report for the first time that the genomic amplification of ESRRA causes its upregulation in a subset of OSCC samples. Ectopic overexpression of ESRRA led to accelerated cell proliferation, anchorage-independent cell growth and invasion, and inhibited apoptosis. Whereas, knockdown of ESRRA expression by siRNA led to reduced cell proliferation, anchorage-independent cell growth and invasion, and accelerated apoptosis. Furthermore, the delivery of a synthetic biostable ESRRA siRNA to OSCC cells resulted in regression of xenografts in nude mice. Thus, the genomic amplification of ESRRA is another novel mechanism for its upregulation in OSCC. Based on our in vitro and in vivo experiments, we suggest that targeting ESRRA by siRNA could be a novel therapeutic strategy for OSCC and other cancers.

Studies of bacteriophage T4 tail fibers and tail fiber genes

The distal half of the bacteriophage T4 tail fiber interacts with the surface of the bacterium during adsorption. The largest polypeptide in this half fiber is the product of gene 37 (P37). During assembly of the tail fiber, P37 interacts with the product of gene 38 (P38). These two gene products are incompatible with the corresponding gene products from the related phage T2. T2 P37 does not interact with T4 P38 and T2 P38 does not interact with T4 P37. Crosses between T2 and T4 phages mutant in genes 37 and 38 have shown that the carboxyl end of P37 interacts with P38 and with the bacterial surface. In the corresponding region of gene 37 and in gene 38 there is no recombination between T2 and T4. In the rest of gene 37 there are two small regions with relatively high recombination and a region of low recombination.

When T2/T4 heteroduplex DNA molecules are examined in the electron microscope four nonhomologous loops appear in the region of genes 37 and 38. Heteroduplexes between hybrid phages which have part of gene 37 from T4 and part from T2 have roughly located gene 37 mutations in the heteroduplex pattern. For a more precise location of the , mutations a physical map of gene 37 was constructed by determining the molecular weights of amber polypeptide fragments on polyacrylamide gels in the presence of sodium dodecyl sulfate. When the physical and heteroduplex maps are aligned, the regions of low recombination correspond to regions of nonhomology between T2 and T4. Regions with relatively high recombination are homologous.

The molecular weight of T2 P37 is about 13,000 greater than that of T4 P37. Analysis of hybrid phage has shown that this molecular weight difference is all at the carboxyl end of P37.

An antiserum has been prepared which is specific for the distal half fiber of T4. Tests of the ability of gene 37 hybrids to block this antiserum show that there are at least 4 subclasses of antigen specified by different parts of P37.

Observations in the electron microscope of the tailfiber - anti- body complexes formed by the gene 37 hybrids and the specific anti- serum have shown that P37 is oriented linearly in the distal half fiber with its N-terminus near the joint between the two half fibers and its C-terminus near the tip of the fiber. These observations lead to a simple model for the structure of the distal half fiber.

The high recombination in T4 gene 34 was also investigated. A comparison of genetic and physical maps of gene 34 showed that there is a gradient of increasing recombination near one end of the gene.

Análise do perfil de genes relacionados ao SST5 e SST6, formação de biofilme e invasão em cepas de Escherichia coli enteroagregativa

A Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) é um patotipo emergente e heterogêneo que causa a diarréia aguda ou persistente em indivíduos de diferentes faixas etárias e em pacientes imunocomprometidos. Além disso, EAEC é um dos principais agentes etiológicos da diarréia dos viajantes. O padrão de aderência agregativa de EAEC está associado ao plasmídeo de aderência agregativa (pAA). Genes presentes no plasmídeo e no cromossomo codificam proteínas envolvidas na secreção extracelular de fatores de virulência na superfície ou diretamente na célula hospedeira. A capacidade de produção de muco e biofilme, elaboração de toxinas, aderência e indução de inflamação intensa na mucosa intestinal são importantes características da patogenicidade de EAEC. Nesse estudo, determinamos o perfil genotípico de genes do sistema de secreção Tipo V (SST5) e sistema de secreção Tipo VI (SST6) em cepas de EAEC. Os genes do SST5 ocorreram com mais frequência que os genes do SST6. A presença de pelo menos um gene do SST5 foi detectada em 79% das cepas, enquanto que os genes relacionados ao SST6 foram detectados em apenas 42% das cepas analisadas. A produção de biofilme foi observada em teste quantitativo e verificamos que 67% das cepas produziram biofilme. No teste qualitativo, o tipo de biofilme que predomina é o biofilme moderado (11 cepas), seguido do biofilme forte (9 cepas) e do biofilme discreto (4 cepas). A presença ou ausência de genes do SST5 e SST6 não parece interferir com a capacidade de produção de biofilme, nem com o tipo de biofilme formado. Em ensaios de citotoxicidade, apenas 25% das cepas EAEC (sobrenadante) causaram redução significativa na viabilidade de células T84 avaliada pelo teste de redução com MTT. Nossos resultados mostram que as cepas EAEC isoladas de crianças com diarréia aguda ou de grupo controle são invasoras para células T84. Ao compararmos a capacidade invasora das cepas clinicas e controle, observamos que a média do índice de internalização obtido nas 15 cepas do grupo clinico foi de 5,7% 1,7 e para as 9 cepas do grupo controle foi de 2.4 % 0,7; entretanto essa diferença observada não foi estatisticamente significativa. Não foi possível correlacionar o perfil genotípico dos genes do SST5 e SST6 com o perfil fenotípico analisado (formação de biofilme, citotoxicidade e invasão).O que pode ser atribuído a heterogeneidade genotípica e fenotípica, uma característica relevante de cepas EAEC.

Alterações em genes relacionados à via glicolítica em tumores de carcinoma epidermoide de esôfago

O carcinoma epidermoide de esôfago (CEE) representa 90% dos casos de câncer de esôfago no Brasil. O CEE tem detecção tardia, um comportamento extremamente agressivo e baixa sobrevida, sendo, portanto, um alvo interessante para o estudo dos mecanismos envolvidos em sua carcinogênese, a fim de se identificar possíveis alvos terapêuticos ou marcadores moleculares que ajudem na prática clínica. Mudanças no metabolismo energético da célula tumoral parecem ter papel de destaque na transformação maligna. Sabe-se que células tumorais consomem glicose avidamente produzindo ácido lático, mesmo em condições de normóxia. Dentre os fatores que podem contribuir para o estímulo da glicólise em células tumorais destacam-se as alterações em enzimas da via glicolítica tais como: as piruvato-cinases M1 e M2 (PKM1 e PKM2), a hexocinase II (HKII), isofoma 1 do transportador de glicose, GLUT-1, e o fator de transcrição induzido por hipóxia (HIF1α), responsável pela transcrição das proteínas citadas. O objetivo do estudo é avaliar a relação entre a expressão de HIF1α, HK2, PKM2, PKM1 e GLUT-1 e dados clínico-patológicos no CEE. Para tal, foram avaliados tumores conservados em parafina de 44 pacientes com CEE matriculados no INCA e no Hospital das Clínicas de Porto Alegre. Além disso, foram coletadas amostras de biópsia de esôfago em 67 pacientes sem doença esofágica, que foram submetidos à endoscopia no Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE). A expressão das proteínas foi avaliada nos tecidos por imuno-histoquímica, enquanto que a expressão do mRNA de GLUT-1 também foi avaliada nas amostras controle. Foi observado que as amostras controle expressam HK2, PKM1, PKM2, HIF1α nas camadas do epitélio esofágico. Já GLUT-1 e Ki-67 são vistos apenas na camada basal. Além disso, a expressão do mRNA de GLUT-1 não teve correlação com fatores etiológicos da doença. Em CEE a expressão de HK2, PKM2 e GLUT-1 foi vista em todos os tumores, já a expressão de HIF1α e PKM1 foi variável. Além disso, observou-se que maior expressão de HIF-1α apresenta correlação com invasão linfonodal e diferenciação, enquanto que a expressão de HK2 tem relação com sobrevida e PKM1 com diferenciação. As correlações clínicas encontradas sugerem que alterações no metabolismo energético é um alvo de estudo interessante para desenvolvimento de marcadores moleculares que auxiliem a prática clínica.

Gen LPP : Avances en el conocimiento de uno de los genes candidato de la enfermedad celíaca

[ES] La enfermedad celíaca (EC) es una enteropatía autoinmune de predisposición genética, producida por la ingestión en la dieta de péptidos derivados de cereales como el trigo o la cebada. Aunque se creía que afectaba casi de forma exclusiva a los individuos europeos (1%), actualmente se conocen casos en todo el mundo. El modelo patogénico se centra en los mecanismos de la inmunidad adaptativa dependientes de la estimulación de linfocitos T CD4+ reactivos, pero existe además un efecto tóxico directo del gluten sobre el epitelio intestinal, dependiente de la inmunidad innata. La participación de la Genética en la susceptibilidad a la enfermedad es conocida desde hace tiempo, siendo el locus HLA el que explica aproximadamente el 40% del componente genético de la enfermedad. Para tratar de identificar otros genes con susceptibilidad, se han venido realizando múltiples esfuerzos durante los últimos años. Uno de los últimos, llevado a cabo en 2011, fue el Proyecto Immunochip. En él, se analizaron más de 200.000 variantes y se descubrieron 13 nuevos loci de riesgo para la EC, que junto con los descubiertos en anteriores trabajos y el locus HLA, daban un total de 40 loci de riesgo. Entre ellos, se encontraba la región que ocupa el gen LPP . Localizado en el cromosoma 3, un estudio reciente lo vincula con los procesos de adhesión celular en el intestino. En el presente trabajo, se ha estudiado el efecto de la gliadina sobre la expresión del gen de interés (LPP ) y el posible efecto de un silenciamiento del mismo sobre dos genes relacionados con las uniones celulares (ACTB y TJP1). En el caso de la gliadina, no se halló un cambio significativo en la expresión del gen. Mientras, los resultados del efecto del silenciamiento fueron dispares, no siendo concluyentes para el gen ACTB, pero encontrando una posible asociación entre los genes LPP y TJP1.

Investigação de alterações em genes de microRNAs expressos no cérebro como causa de deficiência intelectual ligada ao cromossomo X

A Deficiência Intelectual (DI) é uma condição definida como um funcionamento intelectual significativamente prejudicado, expresso juntamente com limitações em pelo menos duas áreas do comportamento adaptativo que se manifestam antes dos 18 anos de idade. A prevalência estimada da DI na população em geral é de 2-3% e um número expressivo de casos permanece sem um diagnóstico definitivo. Há um consenso geral de que a DI é mais comum em indivíduos do sexo masculino em relação aos do sexo feminino. Entre as explicações para este excesso está a concentração de genes específicos para a habilidade cognitiva no cromossomo X. MicroRNAs (miRNAs) são pequenas moléculas de RNA não codificador que modulam a expressão gênica pós-transcricional de RNAs mensageiros alvo. Recentemente, estudos têm demonstrado a importância essencial dos miRNAs para o desenvolvimento e funcionamento cerebrais e sabe-se que o cromossomo X tem uma alta densidade de genes de miRNAs. Neste contexto, os miRNAs são candidatos potenciais como fatores genéticos envolvidos na Deficiência Intelectual Ligada ao X (DILX). Neste estudo, foram analisadas as regiões genômicas de 17 genes de miRNAs expressos no cérebro localizados no cromossomo X, com o objetivo de investigar o possível envolvimento de variantes na sequência destes miRNAs na DILX. Para este fim, selecionamos amostras de DNA genômico (sangue periférico) de 135 indivíduos do sexo masculino portadores de DI sugestiva de DILX de um grupo de mais de 1.100 pacientes com DI encaminhados ao Serviço de Genética Humana da UERJ. O critério de inclusão para este estudo era de que os probandos apresentassem um ou mais parentes do sexo masculino afetados pela DI que fossem interligados por via materna. As amostras de DNA dos pacientes foram amplificadas utilizando a técnica de reação em cadeia da polimerase, seguida por purificação e sequenciamento direto pelo método de Sanger dos fragmentos amplificados. Para avaliar a conservação dos 17 miRNAs foi realizada uma análise filogenética in silico incluindo sequências dos miRNAs selecionados de humanos e de outras 8 espécies de primatas estreitamente relacionadas. Não foram encontradas alterações nas sequências nos genes de 17 miRNAs analisados, mesmo diante do padrão genético altamente heterogêneo da população brasileira. Adicionalmente, a análise filogenética destes miRNAs revelou uma alta conservação entre as espécies comparadas. Considerando o papel dos miRNAs como reguladores da expressão gênica, a ausência de alterações e a alta conservação entre primatas sugerem uma forte pressão seletiva sobre estas moléculas, reforçando a sua importância funcional para o organismo em geral. Apesar de não termos encontrado variantes de sequência nos miRNAs estudados, o envolvimento de miRNAs na DI não pode ser completamente descartado. Alterações fora da molécula de miRNA precursor, nos fatores de processamento, nos sítios alvo e variações no número de cópias de genes de miRNAs podem implicar em alteração na expressão dos miRNAs e, consequentemente, na funcionalidade do miRNA maduro. Sendo assim, uma análise sistemática da expressão de miRNAs em pacientes com DILX é urgentemente necessária, a fim de desvendar novos genes/mecanismos moleculares relacionados a esta condição.

Caracterização de beta-lactamases de espectro ampliado (ESBLs), genes de resistência aos antimicrobianos e conteúdo plasmidial em cepas de Escherichia coli e Salmonella spp. não tifóides isoladas do ambiente hospitalar e da comunidade

Enterobactérias produtoras de ESBLs são descritas tanto no ambiente hospitalar quanto na comunidade em todo o mundo. No Brasil, esses microrganismos também têm emergido como uma causa importante de infecções, sendo as enzimas CTX-M as prevalentes. O objetivo deste estudo foi analisar diferentes aspectos genotípicos relacionados à expressão da resistência aos antimicrobianos em cepas Escherichia coli e de Salmonella spp, tais como: a diversidade de ESBLs, os genes de resistência aos antimicrobianos e o conteúdo plasmidial. Os aspectos epidemiológicos das cepas produtoras de ESBLs também foram investigados. Foram estudadas 88 cepas de enterobactérias, sendo 43 E. coli e 45 cepas de Salmonella spp., de origem hospitalar e da comunidade (principalmente alimentos), isoladas na cidade do Rio de Janeiro. A expressão de ESBL foi observada em sete cepas de E. coli (7/43, 16,3%) e em uma cepa de Salmonella Typhimurium (1/45, 2,3%) e as enzimas foram identificadas como variantes de CTX-M e SHV-5, respectivamente. Entre as cepas de E. coli, a enzima CTX-M-2 foi a mais frequente (n = 4), sendo detectada em cepas isoladas de swab retal de pacientes hospitalizados, enquanto as enzimas CTX-M-59 (uma variante de CTX-M) (n = 1) e CTX-M-9 (n = 2) foram identificadas em cepas isoladas a partir de espécimes clínicos. Salmonella Typhimurium produtora de SHV-5 foi isolada do ambiente hospitalar (fórmula infantil). As cepas de E. coli produtoras das enzimas CTX-M pertenceram a grupos filogenéticos (A, B1, D) e STs (ST34, ST69, ST101) diferentes, sendo os genes blaCTX-M identificados em plasmídeos com tipo de replicon IncA/C de cerca de 150 kb (blaCTX-M-2, blaCTX-M-9, blaCTX-M-59) ou 80 kb (blaCTX-M-2). A cepa de S. Typhimurium produtora de SHV-5 pertenceu a um único clone (A-ST19) e o gene blaSHV-5 foi identificado em plasmídeo com o replicon IncL/M com aproximadamente 55Kb. Foi identificado pela primeira vez no Brasil o ST313 em um clone de S. Typhimurium (D-ST313), comumente associado com doenças invasivas severas, particulamente no continente africano. Genes que codificam para a resistência aos antimicrobianos não-beta-lactâmicos e integrons classe 1 foram identificados entre as cepas de E. coli e de Salmonella spp. multirresistentes produtoras ou não de ESBLs. Em conclusão: i) nossos resultados referentes à E. coli confirmaram a disseminação de enzimas CTX-M (principalmente variantes do grupo CTX-M-2) desde, pelo menos, o ano de 2000, em hospitais no Rio de Janeiro; demonstraram a implicação dos plasmídeos IncA/C na disseminação de genes blaCTX-M; indicaram a possível evolução intra-plasmídeo de blaCTX-M-59 a partir de blaCTX-M-2; a observação da diversidade e multiplicidade de plasmídeos poderiam fornecer plataformas genéticas para a dispersão de diferentes genes e/ou elementos de resistência aos antimicrobianos; ii) em relação à Salmonella spp. este estudo descreveu, pela primeira vez, o isolamento, a partir de fórmula infantil, de uma cepa de S. Typhimurium produtora de ESBL; foi demonstrada a associação do gene blaSHV-5 com plasmídeo do tipo IncL/M, que é considerado epidêmico; foi identificado o clone D-ST313 de S. Typhimurium, que está associado a doenças invasivas severas no continente africano, que reuniu cepas isoladas exclusivamente do ambiente hospitalar.

Characterization and Comparison of the Tissue-Related Modules in Human and Mouse

Background: Due to the advances of high throughput technology and data-collection approaches, we are now in an unprecedented position to understand the evolution of organisms. Great efforts have characterized many individual genes responsible for the interspecies divergence, yet little is known about the genome-wide divergence at a higher level. Modules, serving as the building blocks and operational units of biological systems, provide more information than individual genes. Hence, the comparative analysis between species at the module level would shed more light on the mechanisms underlying the evolution of organisms than the traditional comparative genomics approaches. Results: We systematically identified the tissue-related modules using the iterative signature algorithm (ISA), and we detected 52 and 65 modules in the human and mouse genomes, respectively. The gene expression patterns indicate that all of these predicted modules have a high possibility of serving as real biological modules. In addition, we defined a novel quantity, "total constraint intensity,'' a proxy of multiple constraints (of co-regulated genes and tissues where the co-regulation occurs) on the evolution of genes in module context. We demonstrate that the evolutionary rate of a gene is negatively correlated with its total constraint intensity. Furthermore, there are modules coding the same essential biological processes, while their gene contents have diverged extensively between human and mouse. Conclusions: Our results suggest that unlike the composition of module, which exhibits a great difference between human and mouse, the functional organization of the corresponding modules may evolve in a more conservative manner. Most importantly, our findings imply that similar biological processes can be carried out by different sets of genes from human and mouse, therefore, the functional data of individual genes from mouse may not apply to human in certain occasions.

Phylogenetic study of complete cytochrome b genes in musk deer (genus Moschus) using museum samples

As an endangered animal group, musk deer (genus Moschus) are not only a great concern of wildlife conservation, but also of special interest to evolutionary studies due to long-standing arguments on the taxonomic and phylogenetic associations in this group. Using museum samples, we sequenced complete mitochondrial cytochrome b genes (1140 bp) of all suggested species of musk deer in order to reconstruct their phylogenetic history through molecular information. Our results showed that the cytochrome b gene tree is rather robust and concurred for all the algorithms employed (parsimony, maximum likelihood, and distance methods). Further, the relative rate test indicated a constant sequence substitution rate among all the species, permitting the dating of divergence events by molecular clock. According to the molecular topology, M. moschiferus branched off the earliest from a common ancestor of musk deer (about 700,000 years ago); then followed the bifurcation forming the M. berezouskii lineage and the lineage clustering M. fuscus, M. chrysogaster, and M. leucogaster (around 370,000 years before present), interestingly the most recent speciation event in musk deer happened rather recently (140,000 years ago), which might have resulted from the diversified habitats and geographic barriers in southwest China caused by gigantic movements of the Qinghai-Tibetan Plateau in history. Combining the data of current distributions, fossil records, and molecular data of this study, we suggest that the historical dispersion of musk deer might be from north to south in China. Additionally, in our further analyses involving other pecora species, musk deer was strongly supported as a monophyletic group and a valid family in Artiodactyla, closely related to Cervidae. (C) 1999 Academic Press.

Adaptive diversification of bitter taste receptor genes in mammalian evolution

The diversity and evolution of bitter taste perception in mammals is not well understood. Recent discoveries of bitter taste receptor (T2R) genes provide an opportunity for a genetic approach to this question. We here report the identification of 10 and 30 putative T2R genes from the draft human and mouse genome sequences, respectively, in addition to the 23 and 6 previously known T2R genes from the two species. A phylogenetic analysis of the T2R genes suggests that they can be classified into three main groups, which are designated A, B, and C. Interestingly, while the one-to-one gene orthology between the human and mouse is common to group B and C genes, group A genes show a pattern of species- or lineage-specific duplication. It is possible that group B and C genes are necessary for detecting bitter tastants common to both humans and mice, whereas group A genes are used for species-specific bitter tastants. The analysis also reveals that phylogenetically closely related T2R genes are close in their chromosomal locations, demonstrating tandem gene duplication as the primary source of new T2Rs. For closely related paralogous genes, a rate of nonsynonymous nucleotide substitution significantly higher than the rate of synonymous substitution was observed in the extracellular regions of T2Rs, which are presumably involved in tastant-binding. This suggests the role of positive selection in the diversification of newly duplicated T2R genes. Because many natural poisonous substances are bitter, we conjecture that the mammalian T2R genes are under diversifying selection for the ability to recognize a diverse array of poisons that the organisms may encounter in exploring new habitats and diets.

Identification of genes differentially expressed in wild type and Purkinje cell degeneration mice

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-carboxygluta mate protein and synaptotagamins 1 and 13, suggesting the involvement of abnormal Ca2+ signaling in the pcd phenotype.

Phylogenetic studies of pantherine cats (Felidae) based on multiple genes, with novel application of nuclear beta-fibrinogen intron 7 to carnivores

The pantherine lineage of the cat family Felidae (order: Carnivora) includes five big cats of genus Panthera and a great many midsized cats known worldwide. Presumably because of their recent and rapid radiation, the evolutionary relationship among pantherines remains ambiguous. We provide an independent assessment of the evolutionary history of pantherine lineage using two complete mitochondrial (mt) genes (ND2 and ND4) and the nuclear beta-fibrmogen intron 7 gene, whose utility in carnivoran phylogeny was first explored. The available four mt (ND5, cytb, 12S, and 16SrRNA) and two nuclear (IRBP and TTR) sequence loci were also combined to reconstruct phylogeny of 14 closely related cat species. Our analyses of combined mt data (six genes; approximate to 3750 bp) and combined mt and nuclear data (nine genes; approximate to 6500 bp) obtained identical tree topologies, which were well-resolved and strongly supported for almost all nodes. Monophyly of Panthera genus in pantherine lineage was confirmed and interspecific affinities within this genus revealed a novel branching pattern, with P. tigris diverging first in Panthera genus, followed by P. onca, P. leo, and last two sister species P. pardus and P. uncia. In addition, close association of Neofelis nebulosa to Panthera, the phylogenetic redefinition of Otocolobus manil within the domestic cat group, and the relatedness of Acinonyx jubatus and Puma concolor were all important findings in the resulting phylogenies. The potential utilities of nine different genes for phylogenetic resolution of closely related pantherine species were also evaluated, with special interest in that of the novel nuclear beta-fibrinogen intron 7. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Transcription rates of yeast genes are influenced by the distribution of introns

A comparative analysis on the intron sequence oligonucleotide usages in two sets of yeast genes with higher and lower transcription frequencies, respectively, has shown that the intron sequence structures of the two sets of genes are different. There are more potential binding sites for transcription factors in the introns of the genes with high transcription frequencies. So it is speculated that introns regulate the transcription of genes. But more evidences are needed to favor this speculation. The detailed comparative analyses on the distribution ( length and position) of introns and exons in the two sets of gene sequences also show that there is an obvious boundary between the lengths of the two sets of introns. There is no boundary between the lengths of the two sets of exons, although the means of their lengths are of discrepancy. The situation of the gene lengths ( length of intron and exon) is similar to exon lengths. As far as the relative position, the introns in two sets of genes all have a bias toward the 5' ends of genes. But as the actual position is considered, more introns in high transcription genes have a tendency to be located toward the 5' ends of genes, some even located at 5'-UTR. These results suggest that the gene transcription rates are related to the length of intron, but not to the lengths of exons and genes sequences. The positions of introns may also influence the transcription rates. The transcriptional regulation of introns may be correlative with the transcriptional regulation of the upstream of genes, or be its continuous action.