Biochemistry & Molecular Biology
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
- ItemEvaluation of Reverse transcription loop mediated isothermal amplification (RT-LAMP) compared to polymerase chain reaction and Covid-19 antigen tests among COVID-19 Patients(Al-Quds University, 2023-05-28) Ayat Ismail Mohammad Halabeya; ايات اسماعيل محمد حلبيةBackground: As of August 31, 2020, the recently discovered coronavirus, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), is the cause of coronavirus disease 2019 (COVID-19), up-to-date reports showed 767 million confirmed cases and over 6.9 million deaths have been reported globally.. To handle the pandemic, COVID-19 diagnosis must be precise and fast. Reverse transcription loop-mediated isothermal amplification (RT-LAMP) is a nucleic acid amplification test that could be an alternative to reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), in being a simpler, less expensive, and can be performed in water bath or heating blocks. The primary goal of this study is to evaluate the diagnostic potential of RT-LAMP compared to reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) among suspected infected individuals and to see if there is a correlation of DNA based detection tests with the use of Covid-19 quick antigen tests based on horizontal immunochromatography dipsticks. Methods: About 80 nasopharyngeal samples from suspected individuals were collected and tested for COVID 19 SARS virus infectivity. The total nucleic acid material was extracted from nasopharyngeal samples of the assigned people, followed by cDNA synthesis. Primers for two PCR systems were designed that are both targeting the Covid-19 spike gene, and they were employed in amplification of the viral genetic materials from the collected nasopharyngeal samples (80 samples). Commercially available LAMP kit was used as well to amplify the viral genetic material from positive and negative samples that were determined by PCR systems 1 and system 2. Finally, the presence of Covid-19 antigen in nasopharyngeal samples were detected using commercial quick dipsticks. Results and conclusion: Among the 80 PCR-tested samples using PCR system 1 and system 2; PCR system 2 revealed more positivity (53/80) compared to PCR system 1 positivity (36/80). The obtained shared positive samples by both PCR systems were 33 samples, from which 20 samples were randomly chosen to be tested by LAMP commercial kit and at the same time another 20 negative samples identified by both PCR systems were tested as well by LAMP method. Using LAMP commercial kit it showed positive amplification results from 19 smaples out of 20 PCR confirmed positive samples and positive amplification of 2 samples that were previously determined as negative by both PCR systems. It was difficult to draw any correlation between DNA based amplification of COVID 19 PCR and LAMP tests compared to Covid-19 antigen test, iv since only four of the ten positive tested samples were found to be positive by antigen test, and none of the negative tested samples were found to be positive by Covid-19 antigen test. Based on the fact that PCR system 2 gave higher number of positivity compared to PCR system 1, we recommend to optimize system 2 to amplify only one bands which enables its DNA sequence analysis and determines the specificity of this PCR system. On the other hand LAMP COVID 19 test could be appropriate diagnostic tool especially in low settings laboratories and in poor areas, since it only needs a water bath and the products can be directly visualized by chemo fluorescence DNA binding dyes.
- ItemInvestigating the Molecular Basis of Immotile Sperms and Azoospermia Associated with Male Infertility in Palestinian Individuals(Al-Quds University, 2023-01-03) John Edward Tawil; جون إدوارد طويل.Infertility in men seems to be very obscure and lacks appropriate explanations in terms of genetic causes, though as a definition infertility, in general, is the inability of couples to conceive within a year of trying to achieve pregnancy without using contraceptives. Considerations in the definition means that the male is incapable of producing healthy sperms and/or sometimes no sperms at all that can fertilize an egg. The quality and the quantity of the produced sperms is very important, and a sperm should owe to specific criteria in order to be fertile, it needs a good tail or flagellum that can provide capacity to move, a good head that provide capacity to penetrate the egg in a quick manner and enough mitochondria in the neck, all with an integrated morphological feature and avide quantity. In term of Quality for instance, Multiple morphological abnormalities of the sperm flagellum (MMAF) is a disorder that results in the inability of sperm to move effectively. It encompasses a range of flagellar disorders. The genetic basis of MMAF is complex and could be owed to multiple genes. And, in terms of quantity oligospermia and azoospermia refer to decreased sperm quantity, which plays a critical role in increasing the chances of conception. Advances in genetic and molecular research are helping to address this issue and improve reproductive outcomes. In Palestinian community investigation is worthy because we have many consanguineous marriages which is set at a rate of ~ 40% this is according to the central bureau of Statistics in Palestine, which may help in finding variations in genes associated to MMAF that is not related to environmental factors. In this study, we utilized whole exome sequencing (WES) to analyze two independent individuals with different forms of infertility: asthenospermia and non-obstructive azoospermia. Our WES analysis led to the identification of several candidate genetic variations that may contribute to these phenotypes. In the asthenospermia case, we identified variants in four candidate genes (MROH8, MUC4, FADS6, TAS2R43) that may explain the MMAF phenotype. In the azoospermia case, we identified a homozygous missense variation in the MDM1 gene (NM_017440.4: c.1981G>A: p.Ala661Thr), which may explain the observed spermatogenesis failure. Segregation analysis revealed that the affected brother of the proband is also homozygous for the same MDM1, further supporting its potential role in the azoospermia observed in this family. Additionally, we identified variations in other four candidate genes (MAGEC1, OSBP2, NAT10, CD248) in the azoospermia case that may also play a role in infertility. We believe that there are still many unknown genes that causes azoospermia and asthenospermia. Trying to find a signature that exist in our Palestinian community would make innovative solutions in the future in the world of genetics practical.
- ItemMolecular Identification and Characterization of Amoeba Species from Different Geographical Regions in The West- Bank, Palestine(جامعة القدس, 2022-11-27) مالك محمد عوض شريف; Malek Mohammad Awad ShareefABSTRACT Amoebiasis is one of the most ten common intestinal parasitic diseases worldwide, with Entamoeba histolytica infecting around 500 million people causing 100,000 deaths each year. In Palestine, amoebiasis is reported to be a major health problem, it is routinely diagnosed using microscopy by identification of cysts and trophozoites in fresh stool samples. However, this diagnostic method may result in overestimating the patient numbers infected with E. histolytica, and leads to mistreatment of the nonpathogenic species of Amoeba (E. dispar and E. moshkovskii) that are morphologically indistinguishable from the pathogenic species. In this study we investigated the molecular epidemiology of Amoeba species among Palestinian population in different regions of the West Bank. In addition, we determined the sociodemographic and socioeconomic factors associated with Amoeba infection among patients. A total of 100 stool samples were collected from patients who have been presented to Palestinian Ministry of Health (PMOH) clinics and private labs, patients came with symptoms of intestinal infections (abdominal pain, diarrhea and / or dysentery). Sociodemographic data was collected using questionnaire for patients who were diagnosed with Amoeba infection. The samples were initially analyzed by direct wet mount microscopy and then by PCR with specific primers for detection of E. histolytica, E. dispar, and E. moshkovskii. The PCR results confirmed the diagnosis of E. histolytica in 74 samples, and E. dispar in 29 samples. Mixed infection of both E. histolytica and E. dispar was identified in 7 samples. In a comparison between microscopy and PCR methods for the identification of E. histolytica and E. dispar, 96 positive fecal samples were yielded by PCR while 100 positive samples diagnosed microscopically. Furthermore, PCR confirmed of 74% positive samples diagnosed microscopically are also positive for E. histolytica. The demographic data showed a significant correlation between E. histolytica infection and patient’s age and educational level; where the highest infection rates were found among school and preschool children. Our study highlights the need for additional representative large population-based molecular studies on the distribution and epidemiology of the diseases in Palestine. Further studies on the environmental and behavioral factors of patients should be performed on larger scale to determine the risk factors associated with amoebiasis infection in Palestine. يعدٌّ داء الأميبا أحد أكثر ألامراض الطفيلية والمعوية شيوعًا وانتشاراً في العالم، حيث تصيب الأميبا من نوع المتحولة الحالة للنُسج "Entamoeba histolytica" حوالي 500 مليون شخص حول العالم مسببةً ما يقارب 100,000 حالة وفاة كل عام. وفقاً لإحصائياتٍ أجرتها وزارة الصحة الفلسطينية فإن داء الأميبا يمثل مشكلة صحية كبيرة واسعة الانتشار بين السكان الفلسطينيين في الضفة الغربية وقطاع غزة. يتم تشخيص هذا المرض بشكلٍ روتيني باستخدام الفحص المجهري لفحص وجود الشكل الهاجع "الكيسات" والشكل النشيط "الأتاريف" في عينات البراز الحديثة الإخراج من المريض باستخدام المجهر الضوئي. في معظم الأحيان تؤدي طريقة التشخيص الروتيني باستخدام المجهر إلى زيادةٍ غير دقيقة في تشخيص المصابين بالأميبا المتحولة المسببة للمرض من نوع المتحولة الحالّة للنُسج “E. histolytica”. في هذه الدراسة، قمنا بفحص عينات براز لمرضى يعتقد أنهم مصابون بداء الأميبا من السكان الفلسطينيين المقيمين في تسع مناطق مختلفة من الضفة الغربية وهي الخليل، بيت لحم، نابلس، رام الله، جنين، طولكرم، سلفيت، اريحا والعيزرية باستخدام تقنيات البيولوجيا الجزيئية "PCR". إضافةً إلى ذلك، قمنا بتحديد العوامل الاجتماعية والديموغرافية والاقتصادية المرتبطة بالإصابة بداء الأميبا. بالمجمل، تم جمع 100 عينة براز من المرضى الذين قاموا بمراجعة عيادات وزارة الصحة والمختبرات الخاصة، والذين عانوا أعراض التهابات معوية تشمل الإسهال، ألم تشنجي أو مغص في البطن، الهزال، والحمى. علاوةً على ذلك، قمنا بجمع معلومات ديموغرافية خاصة بالمرضى لأهداف الدراسة باستخدام استبيان تم تعبئته من المعلومات التي قدمها المرضى المشمولين في الدراسة بشكل مباشر. بدايةً، تم فحص العينات باستخدام الفحص المجهري المباشر ثم بواسطة تقنية تفاعلات البلمرة المتسلسلة “PCR” لتحري المادة الوراثية للأميبا في البراز باستخدام مشرعات "Primers" محددة وموثقة للكشف عن الحمض النووي الخاص بالأميبا. أكدت نتائج تفاعلات البلمرة المتسلسلة تشخيص الأميبا من المتحولة الحالّة للنُسج. E. histolytica في 74 عينة والاميبا من نوع المتحولة المتغيرة E. dispar في 29 عينة. كذلك تم الكشف عن عينات تحتوي على نوعيّ الأميبا المذكورين سابقاً معاً في 7 عينات. بالمقارنة بين تقنية الفحص المجهري وتقنية تفاعلات البلمرة المتسلسلة لتشخيص الاميبا المسببة للمرض، أكدت تقنية PCRعلى أنّ 74٪ من العينات الإيجابية التي تم تشخيصها مجهريًا كانت إيجابية أيضًا باستخدام PCR. كما أظهرت البيانات الديموغرافية وجود ارتباط كبير بين العدوى بالأميبا من نوع E. histolytica والفئة العمرية للمريض والمستوى التعليمي له، حيث وجدت أعلى معدلات الإصابة بين أطفال المدارس ومرحلة ما قبل المدرسة. قامت دراستنا بتسليط الضوء على الحاجة الملحة لمزيدٍ من الدراسات باستخدام تقنيات البيولوجيا الجزيئية على عددٍ أكبر من العينات للحصول على صورة أكثر وضوحاُ حول انتشار وتوزيع داء الأميبا في فلسطين. كذلك توصي دراستنا بضرورة إجراء المزيد من الأبحاث حول العوامل البيئية والسلوكية للمصابين على نطاق أوسع لتحديد عوامل من المحتمل ان تكون مرتبطة بعوامل الخطر للإصابة بداء الأميبا في فلسطين
- ItemEstablishment of Vitamin D Reference Values in the Palestinian Society And Investigation of Cultural, Behavioral, and Socioeconomic Effects(Al-Quds University, 2022-08-21) Mohammed Ibrahim Issa Almahariq; محمد ابراهيم عيسى المحاريقتساهم هذه الدراسة في مناقشة و توثيق نسبة فيتامين د والعوامل المرتبطة به، ويعتبر التعرض لأشعة الشمس هو المصدر الرئيسي لإنتاجه، حيث يوفر التعرض لاشعة الشمس بشكل يومي وكافي ما يقارب ال 90% من التركيز الكلي في الجسم، بينما يعتبر تناول الأطعمة الغذائية ذو مساهمة قليلة و ثانوية في زيادة نسبة الفيتامين في الدم . في العقد الأخير، هناك زيادة واضحة في تناول المكملات الغذائية وعمل الفحوصات المخبرية الخاصة بقياس نسبة فيتامين د عالميا، ويعزى هذا الإزدياد لعدم وجود مستويات مرجعية واضحة وثابتة خاصة بتركيز فيتامن د في أمصال دم الأشخاص الأصحاء. حيث تبلغ نسبة التركيز الكافي الموصى بها عالميا ≥30 نانوغرام / مل (75 ≥نانومول/ لتر)، ولكن يعتبر المستوى الدال على نقص التركيز ≤ 20 نانوغرام/مل (≤ 50 نانومول/لتر)، بينما يعتبر التركيز ما بين 20 و 30 نانوغرام/مل كمية غير كافية من الفيتامين في الدم. تهدف هذه الدراسة المقطعية إلى تحديد المستوى الطبيعي لفيتامين د الخاص بسكان الضفة الغربية في دولة فلسطين، و تحديد الإعتبارات البيئية، والاجتماعية والاقتصادية والسلوك الشخصي ومدى تأثيرها على تركيز فيتامين د حيث تم دراسة 300 عينة من كلا الجنسين بالغين وذو صحة سليمة، و لايعانون من أي تاريخ مرضي خاص بالكلى و الكبد و سوء الإمتصاص في الأمعاء، و تتراوح أعمارالمشاركين بين 19 و 65 عام. حيث تم إختيار 123 ذكر و 177 أنثى بطريقة عشوائية من مدن وقرى ومخيمات الضفة الغربية. و كذلك تم إستخدام إستبانة خاصة مثبتة لجمع المعلومات الديمغرافية و العوامل الخطرة المتعلقة بفيتامين د حيث تم جمع عينة الدم و إستخلاص المصل لقياس نسبة التركيز بإستخدام جهاز chemiluminescence immunoassay analyzer (ARCHITECT i1000SR). حيث كانت النتائج تشير الى أن نسبة تركيز فيتامين د في الدم تساوي 13.4 نانوغرام / مل ، مع ملاحظة أن 92% من الأشخاص هم دون مستوى ال 30 نانوغرام / مل، و 79.3 % أقل من 20 نانوغرام / مل، في حين أن 61% من الأشخاص المشاركين كانت نسبهم أقل من 12 نانوغرام/مل . كما تبين أن الأشخاص ذوو الفئات العمرية الأصغر (18- 28عام) كانت لديهم نسبة تركيز فيتامين د أقل من الأشخاص في الفئات العمرية العليا مثل (29-40)،(41-50)،(51-65)عام. كما أوجدت الدراسة أنه لا يوجد إرتباط بين مستويات تركيز فيتامين د والجنس والسمنة وإستخدام كريم واقي الشمس و التعرض لأشعة الشمس و كذلك إرتداء الحجاب للنساء المشاركات في الدراسة. و بالإضافة لذلك فقد تم دراسة عادة تناول أنواع محددة من الوجبات الغذائية، و قد تبين أنه لا يوجد اختلاف في مستويات فيتامين د لدى الأشخاص الذين يتناولون وجبات غذائية تحتوي على كميات كافية من الجبنة و الزبادي و كذلك تناول كميات كافية من البيض والحليب والسمك والخبز من قبل الاشخاص المشاركين في الدراسة. في الخلاصة، ووفقًا لعدم وجود أدلة تربط بين أمراض جهاز الهيكل العظمي وغيره من الأجهزة الرئيسية في الجسم مع المستويات الموصى بها لتركيز فيتامين د (≥ 20 نانوغرام / مل ، أو 30≥ نانوغرام / مل) ، وفي ضوء دراستنا لتحديد المستوى المرجعي لفيتامين د لدى البالغين الأصحاء ، نوصي بالنظر إلى المستويات التي تقل عن 20 نانوغرام / مل وقريبة من 14 نانوغرام / مل كمستوى مرجعي لفيتامين د لعامة السكان في مجتمع الضفة الغربية. ومع ذلك ، فإن عينة دراستنا محدودة بعدد صغير من المشاركين ، وبالتالي هناك حاجة إلى مزيد من التحقيق والبحث للتوصل إلى استنتاجات أكثر شمولية فيما يتعلق بالمستويات المرجعية والعوامل ذات الصلة بهذا الفيتامين.
- ItemThe Influence of the Interaction and Allelic Location of the C957T and SNP19 Polymorphisms of the Dopamine Receptor-2 Gene on Feedback-Based Learning(Al-Quds University, 2020-06-10) Anfal Ahmad Saleh Abu-Hilal; أنفال أحمد صالح أبو هلالPeople vary in their cognitive performance. Multiple factors can perturb learning and forming associations. It has been shown that the neurotransmitter dopamine is an essential factor in modulating feedback-based learning. Dopamine exerts its effects via two families of postsynaptic receptors, type 1 and type 2. The release of dopamine is regulated by presynaptic dopamine type 2 receptors (DRD2). In this project, we pursued a multidisciplinary approach to examine the molecular and cognitive aspects of naturally-occurring variations in the dopamine system. We investigated feedback-based learning under the influence of two naturally occurring polymorphisms in the DRD2 gene, the C957T, which regulates binding affinity in postsynaptic DRD2 receptors; and SNP19, which modulates the number of presynaptic DRD2 autoreceptors. After using polymerase chain reaction (PCR), we utilized restriction fragment length polymorphism (RFLP) to identify the polymorphism variants. Further, we developed a PCR based technique to test whether the two polymorphisms are on the same allele or not. Our aim was two-fold: (1) to study the interaction between the C957T and SNP19 in modulating cognitive function, and (2) to investigate the cognitive effects of allelic location of C957T and SNP19 on cognitive performance. All heterozygotes for the two polymorphisms underwent amplification refractory mutation system (ARMS) PCR followed by ARMS to examine the allelic location of the two polymorphisms. We recruited a sample of 476 healthy undergraduate students at Al-Quds University, Palestine. All subjects completed a probabilistic categorical feedback-based learning task that differentiates learning from positive and negative feedback. Our results showed a gene dose effect, in which the T allele of C957T that is related to low expression of D2 postsynaptically is linked to the G allele of SNP19 that is related to high expression presynaptically. Also, we found that subjects with the lowest DRD2 postsynaptic affinity (CC-homozygotes for C957T) alongside the highest concentration of presynaptic DRD2 autoreceptors (GG- homozygotes for SNP-19) learned significantly better after receiving positive feedback or being in a potentially-positive state. These results are in line with previous findings that highlight the role of DRD2 in modulating tonic dopamine signaling. To our knowledge, this is the first project to examine the cognitive effects of the interaction of the C957T and SNP19 polymorphisms and their allelic locations. These results will further our understanding of the dopaminergic system and its regulation of cognition and involvement in a myriad of neurological and psychiatric disorders.