• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 2003

사람을 비롯한 대부분의 동물들은 주변 환경의 영향을 받아 주기적인 생활을 영위하고 있다. 지구의 자전 및 공전으로 그리고 국소적으로 발생되는 주기적인 변화는 생명체의 행동으로 뚜렷하게 표출된다. 이러한 환경의 주기적인 변화는 오랜 기간의 진화과정을 통하여 생명체 내의 유전자로 각인되었으며, 이 유전자들은 발생 과정을 포함하는 성장 과정에서 리듬으로 발현된다. 환경의 변화는 결국 유전자로 정착하여 생체 시계로서 작용하며, 시상하부의 시신경교차상핵(suprachiasmatic nucleus, SCN)이 유력한 해부학적 위치이다. 따라서 생체 시계는 지구상에 살고 있는 생명체의 각종 리듬을 지배하여, 출생 및 사망, 수명, 행동, 생리, 세포 분열, 생화학적 반응 등등에 영향을 미친다. 리듬은 서서히 변화하는 환경의 변화에 맞도록 재조정된다. 생체 시계는 규칙적인 환경 변화를 예측하고 이에 미리 대비하게 하는 장점을 지니고 있다.

• 생명과학회지
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• 제22권8호
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• pp.999-1008
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• 2012

자기 현가적(self-sustaining) 조절 장치인 생체시계는 24시간 주기의 생체리듬을 조절하며 또한 생물체로 하여금 매일 변화하는 자연환경의 외부 신호를 인지할 수 있도록 해준다. 생체시계 유전자의 발현 조절은 전사/해독의 역환류 기작을 통해 이루어진다. 애기장대 LATE ELONGATED HYPOCOTYL (LHY)와 CIRCADIAN CLOCK-ASSOCIATED 1 (CCA1)는 아침에 최고조로 발현되며 해독된 LHY and CCA1는 저녁에 최고로 발현되는 TIMING OF CAB EXPRESSION1 (TOC1)의 발현을 억제한다. TOC1단백질은 LHY와 CCA1 발현을 촉진시킴으로써 생체시계의 핵심 진자(oscillator)를 형성한다. 동물에서 생체시계의 주요 전사 인자인CLOCK은 아세틸화효소 활성 기능을 가지며, 이는 생체시계의 기능 유지에 아세틸화의 중요함을 의미한다. 하지만 애기장대 생체시계에 아세틸화를 담당하는 인자에 대한 정보는 현재 보고된 바가 없다. 본 연구에서 DET1 (De-Etiolated1)는 암조건하에서 애기장대 생체시계 관련 핵심인자 중 하나인 LHY발현을 억제하는데 필요하며 이의 억제는 H3Ac 조절을 통해 이루어짐을 증명하였다. 하지만 LHY 아세틸화를 담당하는 효소의 발굴 및 이들 효소와 DET1과의 연결을 찾는 문제는 여전히 미재로 남아있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.438-447
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• 2017

개화는 배추종 작물의 생산성과 연관된 중요 발달 특성 중 하나이다. 이식 후, 갑작스러운 저온에 노출되어 때이른 개화를 하게 되면 수확되는 생산물의 양과 질이 떨어지게 된다. 따라서, 개화조절 메커니즘을 이해하는 것은 배추 종 작물의 농업적 생산성을 향상시키는데 도움을 줄 것이다. 춘화는 배추과 작물에서 일반적으로 알려져 있는 개화를 유도하는 중요한 요소이다. 그러나 옐로우 사순이나 코마수나와 같은 배추 아종은 춘화처리 없이도 개화한다. 1일을 주기로 하여 생물의 생리기작을 조절하는 생체시계 유전자는 일장감응형의 개화 조절에 중요한 역할을 하지만 춘화처리를 통해 개화를 유도하는 기작과도 연관되어 있다. 본 논문에서는 22개의 배추 아종을 개화에 춘화처리가 필요한 춘화형과 춘화처리 없이도 개화하는 비춘화형으로 나누어 보존된 생체시계 유전자, BrPRR1 군의 염기서열 분석을 수행하였다. 그 중 BrPRR1b 유전자의 결손 영역으로 춘화형과 비춘화형 두 그룹을 구분할 수 있었다. 이 서열변이를 증폭할 수 있는 PCR 프라이머를 디자인하여 비춘화형 배추 아종에서는 451 bp의 긴밴드를, 춘화형 배추에서는 422 bp의 작은 크기의 밴드를 증폭할 수 있었다. 이 프라이머 세트는 43개 배추 아종과 4개의 배추속 작물, 브로콜리, 양배추, 갓, 그리고 유채의 개화형을 구분하는데 적용되었다. 각 작물의 PCR 결과와 개화시기에 대한 정보를 통하여 프라이머 세트가 개화형을 판별할 수 있는 마커로 이용될 수 있음이 확인되었다. 이 마커시스템은 배추 종 작물 육종에 유묘 단계에서 개화형을 판단하는데 이용할 수 을 것이다. 또한 이 결과들은 생체시계 유전자가 배추 종 작물의 개화를 조절하는 좋은 전략이 될 수 있음을 보여주었다.

• Journal of Korean Biological Nursing Science
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• 제18권4호
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• pp.305-317
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• 2016

Purpose: Recent studies demonstrated disruption of the circadian clock gene is associated with the development of obesity and metabolic syndrome. Obesity is often caused by the high calorie intake, In addition, the chronic stress tends to contribute to the increased risk for obesity. To evaluate the molecular mechanisms, we examined the expression of circadian clock genes in high fat diet-induced mice models with the chronic stress. Methods: C57BL/6J mice were fed with a 45% or 60% high fat diet for 8 weeks. Daily immobilization stress was applied to mice fed with a 45% high fat for 16 weeks. We compared body weight, food consumption, hormone levels and metabolic variables in blood. mRNA expression levels of metabolic and circadian clock genes in both fat and liver were determined by quantitative RT-PCR. Results: The higher fat content induced more severe hyperglycemia, hyperlipidemia and hyperinsulinemia, and these results correlated with their relevant gene expressions in fat and liver tissues. Chronic stress had only minimal effects on metabolic variables, but it altered the expression patterns of metabolic and circadian clock genes. Conclusion: These results suggest that the fat metabolism regulates the function of the circadian clock genes in peripheral tissues, and stress hormones may contribute to its regulation.

• 한국균학회지
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• 제41권1호
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• pp.1-8
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• 2013

Cop9 signalosome(CSN)은 최초 식물 발달 과정에서의 빛에 의한 전사 조절 과정에서의 억제 유전자로 처음 분리된 이후 이들이 다양한 진핵 생물 에서 매우 잘 보존되어 있음이 알려지게 되었다. 이들은 대부분 8개의 subunit으로 구성되며 26S proteasome lid와 eIF3와 구조적으로는 물론 기능적으로도 유사성을 보인다고 알려져 있다. 이들은 특히 Cullin-Ring ubiquitin ligases(CRL)의 구성 요소인 Cullin의 deneddylation을 매개하여 ubiquitin ligase의 활성을 조절한다고 알려져 있으며, 또한 세포 주기 및 checkpoint 조절에 관여한다고 보고되었다. 분열효모의 경우 CSN1 및 CSN2 결손 세포에서 S-phase로서의 진행이 지연됨이 관찰되었고 감마선 혹은 UV에 좀더 민감해지는 현상이 관찰되어 CSN이 checkpoint 조절에 관여한다는 것을 보여주었다. 곰팡이의 CSN 경우 구조적으로 더욱 상위 개체들의 그것과 더욱 유사한데, CSN이 생체 시계 리듬, 빛과 연관한 호르몬 생산, 곰팡이의 발달 과정 및 생식 주기를 조절함이 보고되었다. 또한 Aspergillus nidulans의 경우 상위개체에서 보여준 DNA 합성 및 손상, 세포 주기 조절에서의 기능이 알려지면서 CSN은 곰팡이 생활사에 필수적인 여러 과정들을 조절하는 중요한 인자임을 알 수 있다. 이로써 식물이나 포유동물 등에서 보고되었던 CSN의 주요 기능을 미생물에서도 대부분 공유하고 있음을 알 수 있고 이들이 CRL을 통한 주요 세포 활성 조절 연구에 좋은 툴로서 활용할 수 있음을 시사하고 있다.