• Title/Summary/Keyword: 세포주기

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Transcriptional Regulatory Motif identification in Cell Cycle using Artificial Neural Networks (인공신경망을 이용한 세포 주기상의 전사 조절 모티프 탐색)

  • 이제근;정제균;장병탁
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.10b
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    • pp.295-297
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    • 2004
  • 생체 내의 모든 기능은 유전자 발현에 의해 결정된다. 유전자 발현은 않은 인자들에 의해 조절되며, 이러한 조절 과정에 따라 유전자 발현량이 결정되는 것이다. 세포 주기 역시 유전자 발현과 밀접한 연관성을 가지고 있다. 본 논문에서는 효모에서 세포 주기의 각 단계와 관련된 유전자들의 분석을 통해서 세포주기를 조절하는데 있어서 중요한 역할을 수행하는 전사 조절 모티프들이 무엇인지를 찾아보았다. 주요 모티프의 추출은 인공신경망 모델을 학습하고. 입출력 에러 분석을 통하여 이루어진다. 그 결과 MCB 등 기존의 실험 결과를 통하여 세포주기에 관련이 있다고 알려진 모티프들이 높은 점수를 보인다는 것을 알 수 있었고. 그 외에 세포주기의 각 단계에서 유전자 발현에 중요한 역할을 수행할 것으로 예상되는 다른 모티프들도 예측해볼 수 있었다.

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Cell Cycle Arrest in Human Monocyte Cell Line by Human Cytomegalovirus (인체거대세포바이러스에 의한 인체 단핵구세포의 세포주기 저해)

  • Jang, So-Young;Kim, Mi-Suk;Lee, Chan-Hee
    • Korean Journal of Microbiology
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    • v.44 no.4
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    • pp.299-304
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    • 2008
  • Monocytic cells in myeloid lineage are known for latent site of HCMV Previous studies have suggested that HCMV regulates cell cycle progression in a variety of cells, but studies in monocytic cells are limited. In this study, we attempted to understand cell cycle changes after HCMV infection in the monocytic cell lines. Flow cytometric analyses using propidium iodide revealed that the proportion of G0-G1 phase was increased and the proportion of S phase decreased in HCMV-infected THP-1 cells, but not in HL-60 cells. BrdU-incorporation assay supported that cell proliferation was inhibited in HCMV-infected THP-1 cells by inhibition of de novo DNA synthesis. Western blot analysis revealed that p21, inhibitor of cell cycle progression from G1 phase to S phase, was induced in HCMV-infected THP-1 cells but not in HL-60 cells. Thus, HCMV inhibited cell pro-liferation by arresting the cell cycle at G0-G1 phase through induction of p21 protein in promocytic THP-1 cells.

Cytotoxicity of White and Red Ginseng against Cancer Cells and Their Effects on the Cell Cycle (백삼과 홍삼의 암세포에 대한 세포독성 및 세포주기에 미치는 영향)

  • 정노팔;송선옥;최상운
    • Journal of Ginseng Research
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    • v.24 no.4
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    • pp.183-187
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    • 2000
  • The present study was performed to evaluate the cytotoxicity of white and red ginseng extracts against cancer cells in vitro. We also examined the effects of those ginseng extracts on the cell cycle by using flow cytometry. We divided each white and red ginseng into two parts, main body and rhizome, and tested the cytotoxicity of each fraction against various mouse-originated cancer cells and mouse peritoneal macrophages. The red ginseng was more cytotoxic to the cancer cells in comparison with white ginseng, and the rhizome fractions were more cytotoxic than the mainbody fractions in the both of white and red ginseng. Among the cells tested, RAW264.7 cancer cells were most sensitive to all the ginseng fractions. In cell cycle analysis, all the fractions of white and red ginseng arrested the cell cycle at G$_2$/M phase.

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Temporal and Spatial Regulation of Cell Cycle Genes during Maize Sex Determination (옥수수 성 결정에 있어서 세포주기 유전자들의 시간적, 공간적 조절)

  • Lee, Jung-Ro;Kim, Jong-Cheol
    • Journal of Life Science
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    • v.16 no.5
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    • pp.828-833
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    • 2006
  • Maize (Zea mays L.) pistil cell death and stamen cell arrest are pivotal process on the sex determination, which diverges from bisexual state of floral meristem to unisexual state in staminate or pistillate floret. We investigated the temporal and spatial distribution of cell cycle gene expression during maize sex determination. The positive regulatory genes of cell cycle, cyclin A, cyclin B, cyclin dependent kinase (CDK) and Mad2 were highly expressed in the developing pistil and stamen but the expression was disappeared in the dying pistil and arresting stamens. In contrast, the negative regulatory genes of cell cycle, Wee1 and CDK inhibitor (CKI) were expressed in the arresting stamens in the wild-type ear and tasselseed2 mutant tassel, however, these genes were not detected in dying pistil although the cyclin B gene expression was disappeared. These results suggest that both the pistil cell death and stamen cell arrest process in maize sex determination are involved in cell cycle regulation, but the different expression patterns of negative regulatory cell cycle genes in the arresting stamens and aborting pistils suggest that the two processes may have distinctive modes of action.

Analysis of Complex Cell Cycle Occurring in the Rodent Testis by Laser Scanning Cytometer

  • 박미령;주학진;천영신;이미숙;김진회
    • Proceedings of the KSAR Conference
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    • 2001.03a
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    • pp.37-37
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    • 2001
  • 포유동물의 정자형성과정 (spermatogenesis) 은 유사분열과 감수분열이 동시에 일어나는 매우 복잡하지만, 효율적으로 생식세포를 증식, 분화시키는 시스템이다 정상적인 spermatogenesis가 일어나는 testis에서는 haploid (IN), diploid (2N), 그리고 tetraploid(4N)과 같은 핵형을 갖는 세포들이 일정한 비율로 존재한다. DNA flow cytometry(DNA FCM) 는 세포의 핵형(ploidy)을 신속·정확하게 측정하여, 1N, 2N 그리고 4N에 대한 비율을 예측할 수 있어서, 생식세포를 포함한 다양한 유형의 세포주기를 분석하는데 적용되어져 왔다. 세포주기 분석법 중 이와 같은 FCM이외에, flow cytometer와 static image cytometer를 결합시켜 새롭게 고안된 laser scanning cytometer (LSC)가 있다. 그리고, 이제까지 LSC를 사용한 spermatogenesis에 관한 연구에 대해서는 보고된 바가 없다. 본 실험은 설치류에 있어 각기 다른 발달단계에 있는 정상적인 정소세포를 분리하여 PI (propidium iodide) 로 DNA를 염색한 후, DNA함량을 LSC로 분석하였다. 이것을 FCM에 의한 정소세포의 DNA분석과 비교·검토하였으며, 이 방법을 정상적인 spermatogenesis 가 일어나지 않는 동물시스템에 적용시켰다. 생식세포를 소멸시키기 위해 항암제인 busulfan과 비타민 A를 결핍시켜 이것이 세포주기의 어떤 시점에서 어떻게 작용하여, 생식세포를 소멸시키는지 알아보았다. 위의 실험·분석결과로부터 LSC를 사용한 DNA함량과 핵형의 결정은 FCM과 동일한 수준의 정확성을 제시하였다. busulfan 또는 비타민 A의 결손은 살아있는 세포의 80% 이상이 2N의 핵형에 해당하는 G0/G1 기에 있는 것으로 나타났다. 그리고 1N:2N 및 4N:2N의 핵형비율의 변화를 가져왔다. 이러한 자극은 생식세포주기제어에 관여하며, 생식세포가 증폭하고 분화로 들어가는 단계를 차단, G0/G1 기에서 정체(arrest)되는 것으로 시사된다.

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Detecting cell cycle-regulated genes using Self-Organizing Maps with statistical Phase Synchronization (SOMPS) algorithm (SOMPS 알고리즘을 이용한 세포주기 조절 유전자 검출)

  • Kang, Yong-Seok;Bae, Cheol-Soo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.13 no.9
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    • pp.3952-3961
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    • 2012
  • Developing computational methods for identifying cell cycle-regulated genes has been one of important topics in systems biology. Most of previous methods consider the periodic characteristics of expression signals to identify the cell cycle-regulated genes. However, we assume that cell cycle-regulated genes are relatively active having relatively many interactions with each other based on the underlying cellular network. Thus, we are motivated to apply the theory of multivariate phase synchronization to the cell cycle expression analysis. In this study, we apply the method known as "Self-Organizing Maps with statistical Phase Synchronization (SOMPS)", which is the combination of self-organizing map and multivariate phase synchronization, producing several subsets of genes that are expected to have interactions with each other in their subset (Kim, 2008). Our evaluation experiments show that the SOMPS algorithm is able to detect cell cycle-regulated genes as much as one of recently reported method that performs better than most existing methods.

대기압에서 발생시킨 헬륨 플라즈마에서의 산소함유량 증가에 따른 폐암세포의 세포내 활성 산소 종 및 세포주기 변화

  • Jo, Hye-Min;Kim, Seon-Ja;Jeong, Tae-Hun;Im, Seon-Hui
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.261.2-261.2
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    • 2014
  • 저온에서 작동하는 대기압 플라즈마 젯은 생체 조직에의 플라즈마 처리를 가능하게 한다. 이에 이온과 전자, 활성 종, 전기장, UV 등을 발생시키는 플라즈마를 암세포에 처리하여 그에 따른 변화를 관찰하였다. 모세관 타입의 젯에 산소를 반응기체로 흘려주어 헬륨 내 산소 함유량에 따른 활성 산소종의 생성을 확인하였다. 대기압 플라즈마에 의해 생성되는 활성 산소 종(OH, O, electronically excited O (1D), O2 ($1{\Delta}g$) 등)이 세포에 산화 스트레스를 유발할 것이라 예상되어 인체의 폐암 세포[Human lung cancer cell, A549]에 펄스파의 헬륨-산소 플라즈마를 처리한 후, 세포 내 활성 산소 종의 증가량을 비교하였다. 그 결과 적은 양의 산소를 추가하였을 때 세포 내 활성 산소 종의 농도가 증가되었다. 이때 플라즈마에서 발생되는 활성 산소 종(Reactive Oxygen Species, ROS)들은 광 방출 스펙트럼(Optical Emission Spectroscopy)로 확인하였고, 세포내 활성 산소 종은 DCF-DA 염색을 통하여 분석하였다. 이러한 헬륨-산소 플라즈마가 세포 성장의 어떠한 시기에 영향을 미치는지를 알아보기 위하여 세포주기 변화를 분석한 결과, 플라즈마 처리 9시간 후부터 G2/M 주기에 머물러 있음을 확인하였다.

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The Sex Determination Mechanisms in Maize: Cell Death, Cell Protection and Cell Cycle Arrest (옥수수 성 결정 메커니즘: 세포 사멸, 세포 방어, 세포주기 멈춤)

  • Kim, Jong-Cheol;Lee, Kyun-Oh
    • Journal of Life Science
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    • v.16 no.4
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    • pp.699-703
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    • 2006
  • Maize (Zea mays L.) is a monoecious plant, which separates male (tassel) and female (ear) floret that evolved into increasing heterogeneity. In each floret, male or female, bears both one pistil and three stamens primodia before diverged to unisexual state. When diverged to tassel, pistil cell death occurs in the pistil primodium, which is mediated by TASSELSEED genes. In contrast, cell protection occurs in the ear pistil from TASSELSEED-mediated cell death, which is mediated by SILKLESS1 gene. On the other hand, cell cycle arrest occurred for a long time in the ear stamens and then the stamens eventually dye. The cell cycle regulating genes such as CYCLIN B and WEE1 are involved in this process. Furthermore, the temporal and spatial regulation of gibberellin biosynthesis may cause cell cycle block in arresting stamen cells. This review describes the cell death, cell protection, and cell cycle arrest mechanism during maize sex determination process at the molecular, cellular and developmental biology, and genetic levels.

Effects of Polyacetylenes in Ginseng on Activity of Enzymes Related to Post-translational Modification of Ras Protein and Effects of Petroleum Ether Extract of Ginseng on Progression of Cell Cycle (인삼의 polyacetylene 계 성분이 Ras 단백질 변형 효소의 활성에 미치는 영향과 인삼의 석유에텔 추출물이 세포주기에 미치는 영향)

  • 김동청;이지영;인만진;채희정;황윤경;황우익
    • Journal of Ginseng Research
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    • v.25 no.4
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    • pp.156-161
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    • 2001
  • We investigated the effects of polyacetylenes of ginseng on farnesyl protein transferase (FPTase) and carboxyl methyl transferase (CMTase) activities related to post-translational modification of Ras protein. We also investigated the effect of petroleum ether extract (PEE) of ginseng on progression of cell cycle. FPTase activity was respectively inhibited 16.2% by 10mM panaxynol and 21.3% by 10mM panaxydol, whereas CMTase activity was not inhibited by panaxynol or panaxydol. Treatment of PEE significantly reduced the numbers and size of human colon cancer cell (HT-29) and human liver cancer cell(HepG2) cultured, respectively. To investigate the mechanism of growth inhibition by PEE of ginseng, we analyzed the cell cycle progressions of PT-29 and HepG2 cells, respectively. We found that PEE significantly inhibited progression of cell cycle from G1 to S phase. These results suggest that anticancer effects of PEE were derived from the arrest of G1 phase in cell cycle progression.

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Effect of Mechanical Stress on the Proliferation and Expression of Cell Cycle Regulators in Human Periodontal Ligament Cells (기계적 응력이 치주인대세포의 세포증식 및 세포주기 조절인자들의 발현에 미치는 영향)

  • You, Hyung-Keun;Shin, Hyung-Shik;Lee, Gene;Min, Byung-Moo
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • v.29 no.3
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    • pp.593-607
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    • 1999
  • 치주인대세포는 치주인대의 유지와 개조에 있어서 중요한 역할을 담당하는 섬유아세포성 세포로서, 세포에 가해진 여러가지 조건에 따라 다양한 표현형의 변화를 나타내는 것으로 알려져 있다. 기계적 응력은 치주인대세포의 세포증 식과 밀접히 연관되어 있는 것으로 알려져 있으며, 이는 세포주기 조절인자들의 발현을 증가 시킴으로써 이루어질 것으로 생각되나 그 자세 한 작용기전은 알려져 있지 않다. 그러므로 이 연구의 목적은 기계적 응력이 사람 치주인대세 포의 세포증식과 세포주기 조절인자의 발현에 미치는 영향을 연구하기 위하여 사람 치주인대 세포에 기계적 응력을 가한 후 세포증식을 관찰하고 , 세포주기조절인자들인 p 53 , $p21^{WAF1/CIP1}$ cyclin-dependent kinases(cdks), cyclins 및 proliferating cell nuclear antigen(PCNA)의 단백질 발현 변화를 연구하였다. 본 연구에 사용한 사람 치주인 대세포는 교정치료를 목적으로 발거한 건전한 사람 소구치의 치주인대로부터 explantation culture하여 얻은 후 계대배양을 시행하여 제6 계대의 세포를 사용하였다. 배양한 사람 치주인 대세포를 55-mm Petriperm dish당 $1{\times}10^4$ 개를 분주하고, dish당 1kg의 기계적 응력을 가하면서 12일동안 세포배양을 시행하였다. 사람 치주인대세포의 세포증식은 기계적 응력을 가한 후 8-12일 사이에 현저히 증가하였으며, PCNA 단백질의 발현은 기계적 응력을 가한 후 6-10일 사이에 현저히 증가하였다. 또한 기계적 응력은 사람 치주 대세포의 cdk4, cdk6, cdk2 및 cyclin D1 단백질의 발현을 다소 증가 시켰으나, p53 및 $p21^{WAF1/CIP1}$ 단백질의 발현은 큰 변화가 없었다. 이상의 결과 서 기계적 응력은 사람 치주인대세포 의 p53 및 $p21^{WAF1/CIP1}$ 단백질 발현의 변화 없이 cdks 단백질 발현을 증가시킴으로써 세포증식을 증가시키는 것으로 생각된다.

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