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We assessed SARS-CoV-2 genome diversity and probable impact on epidemiology, immune response and clinical disease in Turkey.Complete genomes and partial Spike (S) sequences were accessed from the Global Initiative on Sharing Avian Influenza Data (GISAID) database. The genomes were analysed for variations and recombinations using appropriate softwares.Four hundred ten complete genomes and 206 S region sequences were included. Overall, 1,200 distinct nucleotide variations were noted. Mean variation count was 14.2 per genome and increased significantly during the course of the pandemic. The most frequent variations were identified as A23403G (D614G;92.9,%), C14408T (P323L, 92.2%), C3037T (89.8%), C241T (83.4%) and GGG28881AAC (RG203KR, 62.6%). The A23403G mutation was the most frequent variation in the S region sequences (99%). Most genomes (98.3%) belonged in the SARS-CoV-2 haplogroup A. No evidence for recombination was identified in genomes representing sub-haplogroup branches. The variants B.1.1.7, B.1.351 and P.1 were detected, with a statistically-significant time-associated increase in B.1.1.7 prevalence.We described prominent SARS-CoV-2 variations as well as comparisons with global virus diversity. Continuing a molecular surveillance in agreement with local disease epidemiology appears to be crucial, as vaccination and mitigation efforts are ongoing. (English) [ABSTRACT FROM AUTHOR] Turkiye kaynakli SARS-CoV-2 genomik dizi cesitliliginin ve epidemiyoloji, bagisik yanit ve hastalik seyri uzerine muhtemel etkili varyasyonlarin incelenmesi.“Global Initiative on Sharing Avian Influenza Data” (GISAID) veri tabaninda yer alan tum genom ve “Spike” (S) bolgesine ait verilere ulasilarak uygun yazilimlar yardimiyla varyasyon ve muhtemel rekombinasyonlar arastirildi.Toplam 410 tam genom ve 206 S bolgesi dizisi incelendi, 1200 farkli nukleotid duzeyinde varyasyon saptandi. Genom basina toplam varyasyon ortalamasi 14.2 olarak hesaplandi ve salginin ilerleyisi suresince istatistiksel olarak anlamli artis izlendi. En sik saptanan varyasyonlar A23403G (D614G;92.9,%), C14408T (P323L, 92.2%), C3037T (89.8%), C241T (83.4%) ve GGG28881AAC (RG203KR, 62.6%) olarak siralandi. S bolgesi dizilerinde de A23403G, en yaygin varyasyon (%99) seklinde izlendi. Incelenen genomlarin siklikla (%98.3) SARS-CoV-2 A haplogrubuna ait oldugu goruldu. Alt haplogruplari temsil eden genomlarda yapilan incelemelerde rekombinasyon bulgusu saptanmadi. Calisma grubunda B.1.1.7, B.1.351 ve P.1 varyantlari tespit edildi. B.1.1.7 prevalansinda izlenen zamanla iliskili artis, istatistiksel olarak anlamli bulundu.Calismada ulkemiz kaynakli SARS-CoV-2 genomlarinda belli basli varyasyonlar belirlenmis ve kuresel virus cesitliligi isiginda degerlendirilmistir. Kontrol ve asilama calismalari ile eszamanli olarak onemli varyantlarin tanimlanabilmesi icin, bolgesel epidemiyoloji ile uyumlu molekuler surveyans calismalari surdurulmelidir. (Turkish) [ABSTRACT FROM AUTHOR] Copyright of Turkish Journal of Biochemistry / Turk Biyokimya Dergisi is the property of De Gruyter and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Human pluripotent stem cells, with their ability to proliferate indefinitely and to differentiate into virtually all cell types of the human body, provide a novel resource to study human development and to implement relevant disease models. Here, we employed a human pancreatic differentiation platform complemented with an shRNA screen in human pluripotent stem cells (PSCs) to identify potential drivers of early endoderm and pancreatic development. Deep sequencing followed by abundancy ranking pinpointed six top hit genes potentially associated with either improved or impaired endodermal differentiation, which were selected for functional validation in CRISPR-Cas9 mediated knockout (KO) lines. Upon endoderm differentiation (DE), particularly the loss of SLC22A1 and DSC2 led to impaired differentiation efficiency into CXCR4/KIT-positive DE cells. qPCR analysis also revealed changes in differentiation markers CXCR4, FOXA2, SOX17, and GATA6. Further differentiation of PSCs to the pancreatic progenitor (PP) stage resulted in a decreased proportion of PDX1/NKX6-1-positive cells in SLC22A1 KO lines, and in DSC2 KO lines when differentiated under specific culture conditions. Taken together, our study reveals novel genes with potential roles in early endodermal development., publishedVersion

Die biomarkergesteuerte individualisierte Behandlung in der Onkologie hat in den letzten Jahren durch technologische Entwicklungen, neue therapeutische Modalitaten und ein tieferes Verstandnis der Molekularbiologie von Tumoren enorme Fortschritte erzielt. Trotz Weiterentwicklungen im Bereich blutbasierter Verfahren und auch molekularer Bildgebung fust sie im Wesentlichen noch auf der Gewebeanalyse. Neben klassischen In-situ-Methoden zur gewebebasierten Biomarkerbestimmung wie der Immunhistologie kommen zunehmend auch moderne Hochdurchsatztechnologien, insbesondere die massive parallele Sequenzierung, und andere Multiplexverfahren zum Einsatz. Die Entwicklungen der letzten Jahre haben zur Etablierung einer Vielzahl an diagnostischen, prognostischen und pradiktiven Biomarkern gefuhrt. Sie nutzen neben genomischen auch epigenomische, transkriptomische und proteomische Analyte, um Neoplasien diagnostisch zu kategorisieren sowie prognostisch und pradiktiv einzuordnen. Diese Entwicklungen werden in Deutschland von einem strikten, weltweit einzigartigen Qualitatssicherungssystem begleitet, das die reproduzierbare, flachendeckende und effiziente Umsetzung neuer Teststrategien sichert. Fur die Zukunft ist eine weitere Akzeleration in der Entwicklung valider onkologischer Biomarker zu erwarten, die es ermoglichen wird, uns schrittweise dem grosen Ziel einer vollstandig auf den einzelnen Patienten zugeschnittenen Tumortherapie immer starker anzunahern.

Bu çalışmada, daha önce yapılmış çalışmalarla morfolojik olarak tanımlanmış,konakçı spektrumu ve yapısal proteinleri belirlenmiş, restriksiyon fragmentanalizleri yapılmış 231-X10 fajının belirli bir genom bölgesinin dizi analiziyapılmıştır. Dizi analizi yapılmış olan bu bölgede 13 adet açık okumaçerçevesinin yani 13 farklı fonksiyonu kodlayan gen bölgesinin olabileceğiortaya çıkarılmıştır. Bu gen bölgelerinin faj DNA’sının replikasyonu, DNA’nınpaketlenmesi, kapsid ve kuyruk yapısının oluşumundan sorumlu proteinlerikodladığı belirlenmiştir. 231-X10 fajınaait bu genom bölgesi tarafından kodlanan proteinlerin aminoasit bazındacos-tipi DNA paketleme mekanizmasına sahip fajlarla yüksek benzerlik gösterdiğitespit edilmiş ve dolayısıyla bu fajın da cos-tipi olabileceği sonucunavarılmıştır. Yapılan bu incelemeler sonucunda S. thermophilus fajlarının ortak bir atadan geldiği, noktamutasyonlar, küçük eklemeler ve kayıplar ile evrimleştikleri düşüncesidesteklenmiştir., In this study,the partial genomic sequencing of S.thermophilus 231-X10 phage was carried out. 231-X10 was identifiedmorphologically, and its host spectrum, structural proteins and restrictionanalysis have also been completed in previous studies. Thirteen different openreading frames that was coded by thirteen genes were detected in that partialgenome. These genes are responsible for DNA replication, DNA packaging and theformation of capsid and tail structure. The proteins that are encoded by thegenomic region of 231-X10 phage have been found to show high similaritiesbetween the phages which have cos-type DNA packaging mechanism on the basis ofamino acids. Thus, it is concluded that the 231-X10 phage might also becos-type. As a result of these investigations, it is supported the idea that S. thermophilus phages come from acommon ancestor and evolved with point mutations, small additions anddeletions.

Cardiovascular disease (CVD) is still the leading cause of death in all western world countries and genetic predisposition in combination with traditional risk factors frequently mediates their manifestation. Genome-wide association (GWA) studies revealed numerous potentially disease modifying genetic loci often including several SNPs and associated genes. However, pure genetic association does not prove direct or indirect relevance of the modifier region on pathogenesis, nor does it define within the associated region the exact genetic driver of the disease. Therefore, the relevance of the identified genetic disease associations needs to be confirmed either in monogenic traits or in experimental in vivo model system by functional genomic studies. In this review, we focus on the use of functional genomic approaches such as gene knock-down or CRISPR/Cas9-mediated genome editing in the zebrafish model to validate disease-associated genomic loci and to identify novel cardiovascular disease genes. We summarize the benefits of the zebrafish for cardiovascular research and highlight examples demonstrating the successful combination of GWA studies and functional genomics in zebrafish to broaden our knowledge on the genetic and molecular underpinnings of cardiovascular diseases.

Die Taxonomie erlebt heutzutage tiefgreifende Veranderungen. Molekulare Methoden wie DNA-Barcoding sind mittlerweile fester Bestandteil moderner taxonomischer Forschung. Der aufkommende Einsatz von modernen Hochdurchsatzverfahren wird die Erfassung der Artenvielfalt beschleunigen und das Verstandnis fur Eigenschaften eines Organismus in einem nie dagewesenen Mase erweitern. Entsprechend ist eine moderne taxonomische Wissenschaft im Entstehen begriffen, die mehr als je zuvor einen integrativen Charakter hat. Zusatzlich ebnet die beginnende Digitalisierung taxonomischer Daten sowie ihre Vernetzung den Weg zu einer dynamischen Cyber-Taxonomie. Taxonomy in change Taxonomy is currently experiencing profound changes. Molecular methods as DNA barcoding have become inherent parts of modern taxonomic research. The uprising application of high-throughput technologies will help us to assess species diversity faster and to understand the characteristics of an organism more in detail. As consequence, a modern taxonomic science with integrative character is emerging. Furthermore, the beginning digitalization and cross-linking of taxonomic data will pave the way of an upcoming dynamic cybertaxonomy.

Individualisierte, personalisierte oder stratifizierte Ansatze in der Medizin eroffnen neue Moglichkeiten in der Allergologie und der HNO. Die Vermeidung von Nebenwirkungen, gezielte Therapieansatze und stratifizierte Pravention versprechen besseres therapeutisches Ansprechen und optimale Resultate fur unsere Patienten. Begriffliche und definitorische Unscharfen bleiben, vor allem im Hinblick auf die Personalisierung. Auch sind ernsthafte medizinethische Bedenken zu berucksichtigen. Die Entwicklung der Pharmakogenomik, der molekularen Charakterisierung, der genetischen Sequenzierung und weiterer -omics offnen die Tur zu einzigartigen mechanistischen therapeutischen Moglichkeiten. Bereits erhaltliche molekulare und rekombinante allergologische Diagnostik ermoglicht eine deutliche Verbesserung der diagnostischen Genauigkeit, vor allem bei Anaphylaxien und Lebensmittelallergien. Um stratifizierte therapeutische Ansatze umsetzen zu konnen, mussen allerdings regulatorische Rahmenbedingungen mit der biomedizinischen Entwicklung mithalten.

Recent studies show that RNA-binding proteins (RBPs) and microRNAs (miRNAs) function in coordination with each other to control post-transcriptional regulation (PTR). Despite this, the majority of research to date has focused on the regulatory effect of individual RBPs or miRNAs. Here, we mapped both RBP and miRNA binding sites on human 3′UTRs and utilized this collection to better understand PTR. We show that the transcripts that lack competition for HuR binding are destabilized more after HuR depletion. We also confirm this finding for PUM1(2) by measuring genome-wide expression changes following the knockdown of PUM1(2) in HEK293 cells. Next, to find potential cooperative interactions, we identified the pairs of factors whose sites co-localize more often than expected by random chance. Upon examining these results for PUM1(2), we found that transcripts where the sites of PUM1(2) and its interacting miRNA form a stem-loop are more stabilized upon PUM1(2) depletion. Finally, using dinucleotide frequency and counts of regulatory sites as features in a regression model, we achieved an AU-ROC of 0.86 in predicting mRNA half-life in BEAS-2B cells. Altogether, our results suggest that future studies of PTR must consider the combined effects of RBPs and miRNAs, as well as their interactions. No sponsor

Seit der Veroffentlichung der Sequenz des menschlichen Genoms vor etwas mehr als 10 Jahren sind einige Technologien entwickelt worden, die eine Fulle an Daten zur genetischen Variabilitat, zu Unterschieden in Genexpression, Epigenetik und anderen Regulationsmechanismen des Genoms generiert haben und in noch groserer Fulle generieren werden. Dies geht mit Anforderungen an klinische Studien einher, um diese an die neuen Technologien anzupassen. In der Gynakologie und Geburtshilfe gibt es bereits einige Ergebnisse, die Einblicke in diesen sich noch entwickelnden Bereich der Wissenschaft gewahren. Diese und kunftige Anspruche an die wissenschaftliche Gemeinschaft werden im vorliegenden Beitrag dargestellt.

Das Ideal einer vorhersagenden Medizin in Kombination mit wirkungsvollen, kausalen Strategien der Pravention auf molekularer Ebene ist noch immer weit davon entfernt, klinische Realitat zu werden. Es ist jedoch schon heute festzustellen, dass zwischen Medizin und Gesellschaft verhandelte Konzepte von Gesundheit in immer starkerem Mase auf zukunftige Gesundheit ausgerichtet sind, mithin einen immer praventiveren Charakter aufweisen. Der vorliegende Beitrag untersucht die Frage, ob neue Konzepte einer pradiktiv-praventiven Medizin – insbesondere Public Health Genetics bzw. Public Health Genomics – das Kriterium der Verbesserung der sozialen Erreichbarkeit von Gesundheit erfullen. Diese Analyse wird vor dem Hintergrund der Rolle sozialer Grundwerte, insbesondere dem der Gerechtigkeit, fur Funktionen der Medizin in unserer Gesellschaft einerseits sowie der Bedeutung des Wandels der medizinischen Schlusselkonzepte „Gesundheit“ und „Krankheit“ andererseits vorgenommen.

Die Integration genombasierten Wissens in Forschung, Politik und Praxis von Public Health wird eine der grosten Herausforderungen fur unsere Gesundheitssysteme darstellen. In diesem Kontext tragt Public Health Genomics (PHG) als verantwortungsvolle und effektive Umsetzung genombasierten Wissens und genombasierter Technologien in die Gesundheitspolitik und Gesundheitsversorgung entscheidend zur Verbesserung der Gesundheit der Gesamtbevolkerung bei. Die verschiedenen Public-Health-Akteure sind gefordert, diese Innovationen, die aus Bereichen wie Systembiologie, Epigenomik, Integrativer Genomik, Umwelt-Genomik-Interaktionen resultieren, zeitnah in personalisierte und zielgruppenorientierte Interventionen zu integrieren. Insbesondere die aktuellen Ergebnisse aus der Systembiologie stellen bereits heute klassische Krankheitsklassifikationen wie etwa die ICD10, populationsbezogene genetische Screenings oder auch epidemiologische Modelle wie traditionelles HTA infrage. Das Public Health Genomics European Network (PHGEN) erfullt diese Aufgabe der Translationsforschung in Europa.

Molecular Beacons (MBs) sind spezifisch entworfene DNA-Haarnadelstrukturen, die als Fluoreszenzsonden fur verschiedenste Zwecke eingesetzt werden. Die Anwendungen reichen von genetischem Screening uber die Herstellung von Biochips und den Nachweis von Einzelnucleotidpolymorphien bis hin zum mRNA-Monitoring in lebenden Zellen und der Untersuchung von Protein-Protein-Wechselwirkungen. Ermoglicht wird dieses breite Anwendungsspektrum durch die besondere Art, mit der MBs mit DNA-, RNA- und Proteinmolekulen wechselwirken. Durch die Haarnadelstruktur der MBs wird eine enge Nachbarschaft zwischen einem Fluoreszenzdonor und einem -akzeptor hergestellt, wodurch es zu einem resonanten Energietransfer kommt. Die Hybridisierung der Schleifenregion mit der Zielsequenz bewirkt eine Konformationsanderung der Sonden, die den Donor und Akzeptor auseinanderbewegt und die Fluoreszenz wieder herstellt. Die aktuelle Forschung zielt auf die Verbesserung der Sonden, die intrazellulare Quantifizierung von Genen und die Anwendung in Studien von Protein-Protein-Wechselwirkungen.

DNA-Banken fur humangenetische Forschung sind eine der wichtigsten Wissenschaftsressourcen fur Pharmakogenomik und Populationsgenetik. Diese Banken stellen umfangreiche, zentralisierte und standardisierte genotypische Daten sowie damit verbundene klinische und personliche Informationen zur Verfugung. Die Etablierung solcher Banken wirft ethische Fragen auf. Unser Artikel konzentriert sich auf informierte Einwilligung als Mittel zur Gewahrleistung der Rechte der Probanden und als Schutz fur altruistische Spenden. Die Anforderungen an den Informationsumfang sind erheblich, darunter fallen Implikationen fremdnutziger Forschung, Feedback-Regelungen, Einwilligungsart und mogliche Datenschutzprobleme sowie Konsequenzen fur Drittbeteiligte. Infolgedessen fragen wir: Reicht informierte Einwilligung als Konzept zur Steuerung von DNA-Banken? Wir glauben nicht und argumentieren, dass Treuhander richtungsweisend in die Steuerung der DNA-Banken eingreifen sollten, damit die altruistischen DNA-Spenden nicht nur kommerziellen, sondern auch allgemeinnutzigen Interessen zu Gute kommen.

Die Bioinformatik — oder in silico Biologie — ist eine neue und dynamische Wissenschaftsdisziplin, die Fragestellungen der molekularen Biologie mit den Methoden der Informatik beantwortet. Die anfallenden Daten aber sind so umfangreich, dass die Analyse solcher Daten und die Beantwortung biologischer Fragen nur mit einer High-Performance Computertechnik moglich ist.

The excretory and osmoregulatory organs (nephridia) of lumbricid earthworms are densely colonized by extracellular bacterial symbionts belonging to the newly established betaproteobacterial genus Verminephrobacter. The nephridial symbiont of the earthworm Eisenia fetida was subjected to full genome sequencing along with two of its closest relatives; the plant pathogenic Acidovorax avena subsp. citrulli and the free-living Acidovorax sp. JS42. In addition, the genome of the nephridial symbiont of the earthworm Aporrectodea tuberculata was partially sequenced. In order to resolve the functional and evolutionary basis of the symbiosis we annotated and compared the genomes. The genomes ranged in size from 4.4 to 5.6 Mbp, the E. fetida symbiont genome being the largest. The symbiont genomes showed no evidence of gene-loss related to any particular type of functional gene category. In contrast, genes predicted to be involved in transport processes were highly overrepresented in the symbiont genomes due to massive paralogous expansion of genes encoding ABC-type amino acid and peptide uptake systems. Thus, symbionts seem well-adapted to the nephridial environment being able to profit from proteinaceous excretion products. Gene order was highly conserved between the genomes of Acidovorax avena and Acidovorax sp. JS42, whereas the E. fetida symbiont genome held very little conservation of gene order compared to either of the latter two. Repetitive sequences were excessively abundant throughout the genomes of both symbionts. Together, this is indicative of high recombinatorial frequency in the symbiont genomes the function of which is presently poorly understood.