RNA-시퀀싱은 표본에 대한 전사체 전체의 패턴을 제공하는 기법이다. 그러나 RNA-시퀀싱은 표본 내 전체 세포에 대한 평균 유전자 발현만 제공할 수 있으며, 표본 내의 이질성(heterogeneity)에 대한 정보는 제공하지 못한다. 단일 세포 RNA-시퀀싱 기술의 발전을 통해 우리는 표본의 단일 세포 수준에서 이질성과 유전자 발현의 동역학(dynamics)에 대한 이해를 할 수 있게 되었다. 예를 들어, 우리는 단일 세포 RNA-시퀀싱을 통해 복잡한 조직을 구성하는 다양한 세포 유형을 식별할 수 있으며, 특정 세포 유형의 유전자 발현 변화와 같은 정보를 알 수 있다. 단일 세포 RNA-시퀀싱은 처음 도입된 이후 많은 이들의 관심을 끌게 되었으며, 이를 활용하기 위한 대규모 생물정보학(bioinformatics) 도구가 개발되었다. 그러나 단일 세포 RNA-시퀀싱에서 생성된 빅데이터 분석에는 데이터 전처리에 대한 이해와 전처리 이후 다양한 분석 기술에 대한 이해가 필요하다. 본 종설에서는 단일 세포 RNA-시퀀싱 데이터분석과 관련된 작업과정의 개요를 제시한다. 먼저 데이터의 품질 관리, 정규화 및 차원 감소와 같은 데이터의 전 처리 과정에 대해 설명한다. 그 이후, 가장 일반적으로 사용되는 생물정보학 도구를 활용한 데이터의 후속 분석에 대해 설명한다. 본 종설은 이 분야에 관심이 있는 새로운 연구자를 위한 가이드라인을 제공하는 것을 목표로 한다.
생약재의 기능성 식품 및 대체의약 원료로의 이용증대에 따라 위생적 저장.유통을 위한 감마선조사 기술의 이용 가능성을 검토할 목적의 일환으로 실제 이용선량의 최고선량 인 10 kGy의 감마선 조사 생약재 3종의 유전독성학적 안전성을 평가하고자 하였다. 공시 재료는 감마선 조사된 생약재료 감초, 진피 및 시호로 하였다. 시험은 Salmonella typhimurium 균주를 이용한 유전자 복귀돌연변이 시험(Ames test)과 배양된 Chinese hamster ovary(CHO) 세포를 이용한 in vitro 소핵유발 시험으로 시행하였다. 시료는 오염유기체 완전 구제 선량인 10 kGy의 감마선으로 조사된 감초, 진피 및 시호의 열수 추출물이었으며, 시료의 농도는 복귀돌연변이 시험의 경우 5 mg/plate로, 소핵유발 시험의 경우 50%의 세포증식 억제를 나타내는 농도를 최고 농도로 하였다. 시험은 대사 활성화시키지 않은 경우와 S9 mix 첨가로 대사 활성화시킨 경우로 나누어 시행하였다. 복귀돌연변이 시험 결과 각 시료에 의한 복귀변이 집락수의 증가를 인정할 수 없었으며, 각 용량단계에서 감마선 비조사군과 조사군간의 차이도 볼 수 없었으므로 음성으로 판정하였다. 소핵유발 시험에서 cytokinesis-blocked binucleated(CB) cells 내에 생성된 소핵을 계수한 결과, 음성 대조군의 경우 소핵 출현빈도가 20~30/1,000 CB cells(2~3%) 정도였으며, 비조사 시료군과 감마선 조사 시료군의 각 용량단계에서 모두 2~4%의 소핵 출현빈도를 보여 시료에 의한 소핵 출현빈도의 증가를 인정할 수 없었다. 따라서 감마선이 조사된 각 시료가 직접변이원이나 간접변이원으로 작용하지 않으며, 세포분열 중에 유전학적으로 독성을 나타내지 않음을 확인할 수 있었다. 이 결과로 보아 생체내 유전독성시험, 만성독성시험 및 생식독성시험 등이 추가된다면 감마선 조사 생약재의 안전성을 명확히 밝힐 수 있을 것으로 사료된다
The mutational effects of pentachlorophenol (PCP) on the hypoxanthine phosphoribosyl transf erase (hprt) locus in human T-cell were analysed by T-cell clonal assay in vitro. Cells were exposed for 24 hours at primary culture to 0~100 ppm (W/V) PCP in dimethyl sulfoxide. Treated cells were allowed at the same time to stimulate by phytohemagglutinin (PHA) and T-cell growth factor (TCGF) and then seeded in medium containing 6-thioguanine to select for hprt-negative routants. We have also defined the optimal condition for the determination of mutant frequency. The parameters investigated include survival counting, first and second subculture for clonal efficiency plating and mutant plating. Under the optimal conditions, mutant frequencies of high dose-treated cells were significantly higher than those of non-treated or low dose cells. The results indicated a clear dose-effect relationship and showed that mutant frequency in 50 ppm PCP treated cell was 4.31$\times$$10^{-5}$ (background, 8.32$\times$$10^{-6}$). Above data strongly suggest that hprt mutation assay can be used as a biomarker for the environmental risk assessment.
Phage antibody 생산방법은 유전자 조작에 의하여 phage coat에 항체를 발현시키는 방법이며 그 library를 이용하여 일반 hybridoma 방법에 의해 항체를 생산하기 어려운 성분 (예: 독성물질, 면역화가 잘 안되는 물질 등) 에 대해 적용할 수 있는 장점을 제공한다. 본 연구진은 Griffin.1 antibody library의 positive control을 통해 phage 표면에 항체가 발현되는 지의 여부를 ELISA test를 통하여 확인하였다. 또한 human serum albumin을 모델분석물질로 사용하여 $1{\sim}4$차까지의 bio-panning 을 실시하였고 각 단계에서 증폭된 phage를 가지고 ELISA test를 한 결과 신호가 점진적으로 증가하는 data를 얻을 수 있었다. 이것을 통해 phage library로부터 특정 항원에 대한 monoclonal antibody를 생산할 수 있다는 사실을 검증하였다.
P. gingivalis has been implicated as a strong pathogen in periodontal disease and known to have three serotypes of P. gingivalis. The purpose of this study is to investigate on the relationship between virulence, metabolic acids and genetic heterogeneity of P. gingivalis. P. gingivalis W50 standard strain and five strains of P. gingivalis serotype b Korean isolates were used in this study. For in vitro virulence test, lyophilized whole cell P. gingivalis were suspended, and sonicated with ultrasonic dismembranometer. Sonicated samples were applied to cultured cells derived from periodontal ligament, and cell activity was assayed with growth and survival assay. The metabolic acids were also extracted, and determined by High Performance Liquid Chromatography. Pst I-digested bacterial genomic DNA was electrophoresed, and densitometric analysis was performed to study the genetic heterogeneity. All of the P. gingivalis serotype b produced butyric acid. In cell activity study, butyric acid inhibited the cell activity irrespective of its concentration. Densitometric analysis showed restriction fragment length polymorphism. These results suggested that there existed heterogeneity of the metabolic acids and the virulence of P. gingivalis and such heterogeneity might be related to genetic heterogeneity.
항암치료는 현재 암환자의 주요한 치료임에도 불구하고 항암제내성과 같은 문제점을 가지고 있다. 약물내성은 다양한 기전에 의해 발생하는데 수송단백질의 과발현, 비독성화발현, 손상유전자의 복구, 세포사멸신호의 변화, STAT-3와 NF-${\kappa}B$의 발현 등이 포함된다. 암세포는 저산소환경에서 발생하며 일반세포에 비해 무산소해당에 상대적 의존도가 높고 이는 암세포의 성장과 전이를 촉진하는 인자가 된다. 항암제가 효과를 내기 위해서는 산소가 필요한데 저산소환경은 이를 방해하며 또한 유전자의 불안정화로 인해 약물내성이 유도된다. NF-${\kappa}B$는 주요 전사인자 중 하나로서 각종 염증과 암에서 지속적으로 활성화되며 암세포의 변화, 증식, 침윤, 전이에 관여한다. 환경적 스트레스 등과 대부분의 항암약제들이 NF-${\kappa}B$를 활성화시키며 임상적으로도 암환자의 생존과 연관된 중요한 예후인자이다. NF-${\kappa}B$의 발현은 항암제로 인한 암세포의 자멸을 회피하게 만들고 수송단백질을 활성화시켜 항암제내성을 유도한다. 강황, 적포도, 고추, 건칠 등 다양한 천연물에서 NF-${\kappa}B$를 억제시키는 효능이 발견되었으며 이는 항암제내성을 억제시키고 항암제의 효과를 증대시킨다. 저산소환경의 개선과 NF-${\kappa}B$의 억제는 상호연관성을 가지고 있으며 항암제내성의 개선뿐만 아니라 암치료제 개발의 새로운 연구목표가 될 수 있다.
Hypertension leads to major health problems in many industrialized countries, and multiple etiologic factors are involved in the pathogenesis of this disorder. The genetic components of the natriuretic peptide system might be involved in the pathogenesis of hypertension. In this regard, the atrial natriuretic peptide (ANP) gene has been proposed as a candidate hypertension gene. Therefore, we investigated the G1837A and C-664G polymorphisms of the ANP gene in 143 Korean normotensives and 118 hypertensives. There were no significant differences in the genotype and allele frequencies between the two groups. Although the frequencies in each of these polymorph isms were not significantly different between normotensives and hypertensives, our results provide additional ethnic information for linkage analysis and associated studies of this disorder with cardiovascular disease.
Essential hypertension has been considered as multifactorial disease resulted from the interaction of both environmental and genetic factors. The renin-angiotensin system (RAS) plays an important role in the regulation of blood pressure homeostasis. Recently, a homologue of angiotensin I converting enzyme, ACE2 has been focused on as a candidate gene of essential hypertension in the experiments using animal model and human being. In this study, we carried out an association study in order to clarify the relationship between the A 1075G polymorphism in the ACE2 gene and essential hypertension in Korean subjects. Because this polymorphism is located on human chromosome X, the statistical analysis for each gender was performed separately. There were no significant differences in allele distribution of the A 1075G polymorphism in the ACE2 gene between normotensives and hypertensives in the both gender groups, respectively. However, this polymorphism was significantly associated with systolic blood pressure (SBP) and diastolic blood pressure (DBP) values in only female groups (P< 0.05). Thus, these results may suggest the probable role of ACE2 gene in the inter-individual susceptibility of female group to blood pressure variability.
모기 살충성 Bacillus thuringiensis subspangiensis 21-2균주의 용혈성 내독소 단백질의 특성을 검토하고자 21-2균주의 용혈성을 가진 유전자를 Escherichia coli HBIO쎄 형질전환시켰다. 이들 중에서 형질전환 균주 47은 독소 단백질을 생산하며 2.5 kb DNA을 함유한다는 것을 효소항체법, immunoblot및 DNA전기영동법으로 확인하였다. 또한, 형질전환 균주 47-5는 2.5 kb DNA를 다시 Hind ll견 절단하여 pUC118 연결시켜서 조제하였다 그 결과형질전환 균주 47-5은 1.Bkb DNA를 함유하며, 23 kD꺼 독소 단백질을 발현하고, 발현된 독소 단백질은 Aedes aegypti모기 유충에 독성을 나타내었다. 또한 23 kDa의 내독소 단백질 그 자체로는 사람의 적혈구를 용해하지 못하였으나, proteinase K로 처리한 후에는 적혈구에 대해 용혈성을 나타내었다.
Metallothionein (MT), a small protein molecule which can bind or release metal ions, is involved in the regulation of cellular metal homeostasis. This study was investigated the accumulation of cadmium in blood, tissue (liver, kidney and brain), and the effect of cadmium on several key genes (MT-I, MT-II, ZnT-1) in zinc metabolism in the mouse. Mouses weighing 20∼25 g were randomly assigned to control and cadmium treated group (Cd group). Cd group was intraperitoneally injected with cadmium 2, 4, 8 mg/kg and control group was administerd with saline. Mouses of each group were sacrificed by decapitation 4 hours after the administration of cadmium. Cadmium contents in blood, liver, kidney and brain were increased by a dose-dependent manner. Accumulation of cadmium was mainly occurred in liver and kidney. Induction of MT-I and MT-II protein was increased, but ZnT-1 expression was decreased in a dose-dependent manner by the treatment of 2∼8 mg/kg cadmium. These results suggested that cadmium can be transported to brain and alter the expression of several key genes in zinc homeostasis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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