• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• v.24 no.4
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• pp.321-332
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• 2009

본 연구의 목적은 다이아지논(Diazinon; O, O-diethyl O-[6-methyl-2 (1-methylethyl)-4-pyrimidinyl] phosphorothioate)에 노출된 모델 생물체(송사리)의 행동변화와 관련된 분자생물학적 기전 규명을 통하여 비정상적 행동의 모니터링을 위한 생물지표(biomarker)를 개발하는데 있다. 이를 위해 우선 suppression subtractive hybridization (SSH) 및 DNA microarray 기법을 활용하여 다양한 유전자를 스크리닝하였다. 다이아지논에 노출시킨 송사리에서 발현의 차이가 나는 상향 조절된 유전자 97개 (알려지지 않은 유전자 27개 포함)와 하향 조절된 유전자 99개 (알려지지 않은 유전자 60개 포함)를 동정 하였고 이들 중 이상행동과 관련되는 것으로 보이는 유전자 10개 (상향조절 5개, 하향조절 5개)를 선발하였다. 이들 중에서 primer 제작이 잘된 beta-1, Orla C3-1, parvalbumin 및 apolipoprotein E을 선발하여 그 유전자 발현을 real-time PCR 기법을 사용하여 정량적으로 모니터링 하였다. Orla C3-1, parvalbumin 및 apolipoprotein E는 고농도의 다이아지논 처리(1000 ppb; 24 h)에서 그 발현이 억제됨이 관찰되었다. 다이아지논 처리 시 신경질환 (알츠하이머 병 및 다운신드롬)에 관련된 apolipoprotein E와 근육세포의 유연화에 작용하는 parvalbumin 등의 발현억제는 송사리의 인지능력 교란 및 근육세포의 경직 등을 각각 유도하여 송사리의 비정상적 행동을 야기하는 것으로 판단되었다. 따라서 이들 생물지표는 신경독성물질에 의한 송사리 및 기타 어류의 이상행동의 변화의 감지에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• v.11 no.2
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• pp.81-92
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• 1999

중추신경계의 미주신경동쪽핵(DMV)내 유사핵분열후 신경세포로 외래 유전자를 전달하는 매개체로서 pseudorabies 바이러스(PRV)의 유전자 조작기술은 흰쥐의 결장내로 PRV를 주입시킨 후 복잡한 신경로 추적에 관한 연구에서 하나의 바이러스에 의해 얻어지는 것보다 더욱 유용한 결과산출이 가능하게 하였다. 본 연구에서는 흰쥐의 생체내 실험모델로 하나의 바이러스 또는 이중 바이러스 주입에 PRV의 유전자 조작된 2종 바이러스를 사용하였다. 이 2종의 바이러스는 PRV의 Bartha 종에서 유래되었지만 면역조직화학적으로 검출할 수 있는 동일한 유전산물을 산출할 수 있도록 구성되었다. PRV-BaBlu는 PRV 게놈의 Us 구역 중 gC 자리에 lacZ 유전자를 삽입하여 산출되었는데 $\beta-galactosidase$ 발현은 이 바이러스에 감염된 신경원의 독특한 표시자로 나타났다. PRV-D는 2가지 단계에 의해 조성되었는데 첫째, PRV-Bartha의 Us 구역의 일부 유전자를 제거하고, 야생형인 PRV-Be DNA로 복구시켰는데 이로써 PRV-D는 PRV-Bartha 또는 PRV-Bablu에 존재하고 있지 않는 외피 당단백질인 gE와 gI를 지니게 되었다. 본 연구의 결과는 다음과 같았다. 첫째, PRV-D의 개별적 접종에 의해 얻어진 감염은 PRV-BaBlu에 의한 동일 신경회로의 감염보다 유의하게 빨랐다. 둘째, 유전자 조작된 PRV의 변이종은 변이종 상호간 및 부모 바이러스와 상이하였다. PRV-D는 PRV-Bartha 또는 PRV-BaBlu보다 감염독성이 더 강했고, PRV-BaBlu는 PRV-Bartha보다 감염독성이 약했다. 셋째, 결장을 지배하는 미주신경동쪽핵내 신경원은 변이종 바이러스들을 동시에 접종하였을 경우 이중감염을 나타내었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• v.35 no.4
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• pp.291-298
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• 2008

Methylmercury, an organic derivative, is the principal form of mercury that biomagnifies and causes neurodegenerative symptoms in animals. In recent years, living modified organism (LMO) resulting from biotechnology has played a highly visible and controversial role. Despite the potential benefits of this technology, public concerns have been raised about the environmental risk of LMO. The concern on the risk from LMO release has urged efforts to evaluate and manage the risks of the LMO. To build up the capacity building of risk assessment method for LMO used environmental remediation, we engineered Solanum nigrum L, expressing the modified bacterial gene, merB, encoding organomercurial lyase. Two independently isolated transgenic lines produced merB RNA. Transgenic Solanum nigrum leaf discs expressing merB gene showed organic mercury resistance, forming shoots well on growth medium containing $0.5{\mu}M$ methylmercury (II) chloride and $1{\mu}M$ phenylmercuric acetate while control plants breached. Transgenic merB seeds germinated and grew on growth medium containing $2{\mu}M$ methylmercury (II) chloride and phenylmercuric acetate. The merB transgenic plants will be used for risk assessment of natural environment.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• v.42 no.3
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• pp.302-313
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• 1995

Background: Tumor necrosis factor(TNF) showed antitumor cytolytic effects on sensitive tumor cells in numerous in vivo and in vitro studies. But it could not be administered systemically to human because of severe systemic adverse effects at effective concentrations against tumor cells. Many studies showed that a high concentrations of TNF in the local milieu may evoke in vivo TNF-responsive mechanisms sufficient to suppress tumor growth. Recently developed technique of TNF gene transfer to tumor cells using retrovirus vector could be a good candidate for local TNF administration. TNF is also known to synergistically enhance in vitro cytotoxicity of chemotherapeutic drugs targeted to DNA topoisomerase II against TNF-sensitive tumor cell lines. In this study the in vitro chemosensitivity against DNA topoisomerase II targeted chemotherapeutic drugs was evaluated using some respiratory cancer cell lines to which TNF gene had been transferred. Method: NCI-H2058, a human mesothelioma cell line, A549, a human lung adenocarcinoma cell line and WEHI 164 cell line, a murine fibrosarcoma cell line were treated with etoposide and doxorubicin, which are typical topoisomerase II - targeted chemotherapeutic agents, at different concentration. The resultant cytotoxicity was measured by MIT assay. Then the cytotoxicity of the same chemotherapeutic agents was measured after TNF-$\alpha$ gene-transfer and the two results were compared. Results: The cytotoxicity was not increased significantly in WEHI164 cell line and A549 cell line but statistically significant increase was observed in H2058 cell line when TNF-$\alpha$ gene was transferred(p<0.05). Conclusion: These findings show that TNF-$\alpha$ gene transfer to respiratory cancer cell lines results in variable effects on chemosensitivity against topoisomerase II inhibitor among different cell lines in vitro and can be additively cytotoxic in certain selective tumor cell lines.

• Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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• 1992.05a
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• pp.51-51
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• 1992

신의 약품을 개발하는 과정에서 안전성의 평가는 신약후보물질의 인체에 대한 유해의 정도를 파악하고 신약후보물질들의 독성을 초기에 검색하여 의약품으로써의 개발여부를 결정하는데 기여함으로써 개발연구에 소요되는 시간 및 경제적 낭비를 줄일 수 있는 매우 중요하고도 필수적인 단계이다. 또한 생체독성억제물질의 개발에 관한 연구는 다양한 연구기법을 활용하여 각종 생체이물에 의한 생체독성의 발현을 억제하거나 발현된 독성반응을 완화, 경감시키는 물질이나 기법을 탐색함으로써 신약후보물질의 창출에 기여 할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이와 같은 관점에서 안전성 연구팀은 그 연구분야를 크게 특수독성검색기술 개발연구와 생체독성억제물질 개발연구 분야로 대별하고 1)발암조기검색법 개발연구 2)독성물질 대사효소계에 관한 연구 3)유전자 손상억제물질개발연구 4)간독성 억제물질 개발연구 5)신장독성 억제물질 개발연구 6)면역독성 억제물질 개발연구 7)대사 및 내분비계 독성억제물질 개발연구 8)순환기계독성 억제물질 개발연구 등 총 8개의 세부과제와 안전성평가제도의 국제화를 위한 제도 및 기준에 관한 연구를 수행하고 있는바 이들의 연구목표와 내용 그리고 1차년도의 연구결과를 개괄적으로 소개함으로써 본 과제가 포괄하는 제반 안전성연구내용에 대한 이해를 도모하고자 한다.

• Journal of Marine Life Science
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• v.1 no.2
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• pp.79-87
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• 2016

Heavy metals such as cadmium (Cd) are highly toxic to aquatic organisms and human, even at trace concentration. Herein we investigated the effect of Cd on the gene expression of ATP-binding cassette (ABC) transporters and glutathione S-transferase (GST) in marine ciliate Euplotes crassus. Seven ABC transporters and one GST genes were partially cloned and sequences, and thereafter, transcriptional modulation of these genes after exposure to Cd for 8 h was investigated using quantitative real time RT- PCR (qRT-PCR). As results, sequence analysis and phylogenetic study revealed that E. crassus ABCs are likely typical ABC transports, in particular, B/C family, and GST gene may be similar to GST theta isoform. A significant increase in the expression of ABCs, except for ABCB21 was observed in a concentration dependent manner after exposure to Cd (0.1 and 0.5 mg/l) for 8 h. The GST mRNA level was the highest at 0.5 mg/l Cd and then reduced until control level. These findings suggest that ABCs and GST may be involved in a protective mechanism against Cd-mediated toxicity in E. crassus.

• The Journal of Korean Obstetrics and Gynecology
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• v.20 no.3
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• pp.111-128
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• 2007

목적 : 이 연구는 천식, 기관지염, 폐렴, 결핵, 산후감모 등의 호흡기 질환에 사용되는 가미지황탕(加味地黃場)의 항염작용(抗炎作用)의 효과에 대해 알아보기 위해 시행되었다. 방법 : 가미지황탕(加味地黃場)의 항염작용(抗炎作用)의 효과를 평가하기 위해 세포독성에 미치는 영향, NO, $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6 생성량에 미치는 영향, $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6 유전자 발현에 미치는 영향, iNOS, COX-2 유전자 및 단백질 발현에 미치는 영향, $PGE_2$ 합성에 미치는 영향 및 COX-2, $NF-{\kappa}B$ 활성에 미치는 영향에 대한 실험평가를 하였다. 결과 : 가미지황탕(加味地黃場)은 MTT 분석을 통한 RAW 264.7 세포주의 생존력 평가에서 세포독성이 없었고, LPS로 유도된 RAW 264.7 세포주에서 NO, $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$ 및 IL-6 생성량을 농도 의존적으로 억제하였다. 가미지황탕(加味地黃場)은 400 g/ml 농도에서 LPS로 유도된 RAW 264.7 세포주에 대해 $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$ 및 IL-6 유전자 발현을 농도 의존적으로 억제하였고, LPS로 유도된 RAW 264.7 세포주에서 iNOS와 COX-2 유전자 및 단백질 발현은 농도 의존적으로 억제하였다. 또한 그 농도에 따라 $PGE_2$ 생성량이 현저하게 억제하였고, LPS로 유도된 COX-2 및 $NF-{\kappa}B$ 전사활성을 농도 의존적으로 억제함으로써 iNOS와 COX-2 유전자 발현을 억제하였다. 결론 : 이상의 실험을 통해 가미지황탕(加味地黃場)은 iNOS나 COX-2와 같은 Cytokine이 있는 효소에 의해 합성되고 천식에서 증가하는, 혈관과 기관지 긴장도와 관련 있는 NO와 $PGE_2$ 생성량을 억제하고, 염증과 관련된 $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6의 생성량을 억제하였다. 또한 $NF-{\kappa}B$ 활성을 억제함으로써 iNOS 및 COx-2 유전자 발현을 억제하였으므로 부인과 영역에 있어서도 산후감모, 만성해수 및 천식 등의 기관지의 염증질환에 응용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.48 no.3
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• pp.261-271
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• 2015

Toxicity results of metals, nanoparticles (NPs), and soils contaminated with metals were introduced on this review. Following methods were used: seed germination, bioluminescence, enzyme activity, and mutation. In general, different sensitivities were observed, depending on types of bioassays and pollutants. Among tested seeds, sensitivities of Lactucus and Raphanus were greater than others. Of single metal exposure, effect by As(III) was greater than others, and high revertant mutation ratio (5.1) was observed at 1 mg/L arsenite, indicating high mutagenicity. No general pattern was observed on the effect of metal mixture, but synergistic effect was observed with seeds. In case of soils, no correlation was observed between total metal contents and toxicity. Toxicity of NPs was observed as follows: CuO > ZnO > NiO > $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$. Especially, no considerable effects were observed by $TiO_2$, $Fe_2O_3$, and $Co_3O_4$ under tested concentration (max. 1,000 mg/L). The evaluation results of interactive toxic effects using various bioassays may comprise a useful tool for the bioassessment of various environmental pollutants.

• Polymer(Korea)
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• v.38 no.1
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• pp.43-48
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• 2014

In this paper, we made a new polycationic polymeric liposome composed of low molecular weight polyethylenimine (PEI) and 10,12-pentacosadiynoic acid (PCDA). PCDA liposome was prepared by ultraviolet irradiation. PEI was further conjugated on the surface of the polymerized PCDA liposome using coupling reagents to make PCDA-PEI. The blue-to-red transition of PCDA liposome was observed during the coupling reaction. The size distribution of liposome and complexes with plasmid DNA was measured by dynamic light scattering (DLS). The complex formation was also identified by agarose gel electrophoresis and PicoGreen reagent assay. We confirmed the complex formation of the polymeric liposome with DNA and then performed transfection and cytotoxicity assay in HEK 293 and HeLa cells. As a result, PCDA-PEI showed significant gene transfection efficiency and low cytotoxicity. This study shows that PEI-conjugated PCDA liposome could be an efficient gene or drug delivery carrier.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.41 no.1
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• pp.41-53
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• 2023

E171, a mixture of titanium dioxide, has been widely used as a food additive due to its whitening effect and low toxicity. However, it has been proven that E171 is no longer safe for public health. So far, there are insufficient studies on the toxic effects of E171 on organisms especially using standardized test methods. In this study, toxicity assessments of E171 to two aquatic species, water flea (Daphnia magna) and zebrafish (Danio rerio), were performed using modified standardized test methods based on the physicochemical properties of E171. The hydrodynamic diameter, polydispersity index, and turbiscan stability index (TSI) were measured to ensure the dispersion stability of E171 in exposure media during the test period. The EC₅₀ for immobilization of water flea was 141.7 mg L^-1 while zebrafish was not affected until 100 mg L^-1 of E171. Measurements of reactive oxygen species (ROS) and antioxidant enzyme activities confirmed that E171 induced oxidative stress, leading to the activation of superoxide dismutase and catalase in both water flea and zebrafish, although the expression of antioxidant enzyme genes differed between species. These results suggested the potential risk of E171 to aquatic organisms and provided toxicological insights into the impacts of E171 on the environment.