• Molecules and Cells
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• 제46권6호
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• pp.360-373
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• 2023

Papillary thyroid carcinoma (PTC) is the most common subtype of thyroid carcinoma. Despite a good prognosis, approximately a quarter of PTC patients are likely to relapse. Previous reports suggest an association between S-phase kinase-associated protein 2 (SKP2) and the prognosis of thyroid cancer. SKP1 is related to apoptosis of PTC cells; however, its role in PTC remains largely elusive. This study aimed to understand the expression and molecular mechanism of SKP2 in PTC. SKP2 expression was upregulated in PTC tissues and closely associated with clinical diagnosis. In vitro and in vivo knockdown of SKP2 expression in PTC cells suppressed cell growth and proliferation and induced apoptosis. SKP2 depletion promoted cell autophagy under glucose deprivation. SKP2 interacted with PH domain leucine-rich repeat protein phosphatase-1 (PHLPP1), triggering its degradation by ubiquitination. Furthermore, SKP2 activates the AKT-related pathways via PHLPP1, which leads to the cytoplasmic translocation of SKP2, indicating a reciprocal regulation between SKP2 and AKT. In conclusion, the upregulation of SKP2 leads to PTC proliferation and survival, and the regulatory network among SKP2, PHLPP1, and AKT provides novel insight into the molecular basis of SKP2 in tumor progression.

• Molecules and Cells
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• 제46권10호
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• pp.592-610
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• 2023

The Hippo kinase cascade functions as a central hub that relays input from the "outside world" of the cell and translates it into specific cellular responses by regulating the activity of Yes-associated protein 1 (YAP1). How Hippo translates input from the extracellular signals into specific intracellular responses remains unclear. Here, we show that transforming growth factor β (TGFβ)-activated TAK1 activates LATS1/2, which then phosphorylates YAP1. Phosphorylated YAP1 (p-YAP1) associates with RUNX3, but not with TEAD4, to form a TGFβ-stimulated restriction (R)-point-associated complex which activates target chromatin loci in the nucleus. Soon after, p-YAP1 is exported to the cytoplasm. Attenuation of TGFβ signaling results in re-localization of unphosphorylated YAP1 to the nucleus, where it forms a YAP1/TEAD4/SMAD3/AP1/p300 complex. The TGFβ-stimulated spatiotemporal dynamics of YAP1 are abrogated in many cancer cells. These results identify a new pathway that integrates TGFβ signals and the Hippo pathway (TGFβ→TAK1→LATS1/2→YAP1 cascade) with a novel dynamic nuclear role for p-YAP1.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제35권1호
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• pp.33-45
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• 2011

Heat shock protein 90 (Hsp90) is ATPase-directed molecular chaperon and affects survival of cancer cell. Inhibitory effect of Hsp90 by inducing cell cycle arrest and apoptosis in the cancer cell was reported. However, its role during oocyte maturation and early embryo development is very insufficient. In this study, we traced the effects of Hsp90 inhibitor, 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG), on meiotic maturation and early embryonic development in pigs. We also investigated several indicators of developmental potential, including structural integrity, gene expression (Hsp90-, cell cycle-, and apoptosis-related genes), and apoptosis, which are affected by 17-AAG. Then, we examined the roles of Hsp90 inhibitor on viability of primary cells in pigs. Porcine oocytes were cultured in the NCSU-23 medium with or without 17-AAG for 44 h. The proportion of GV arrested oocytes was significantly different between the 17-AAG treated and untreated group (78.2 vs 34.8%, p<0.05). After completion of meiotic maturation, the proportion of MII oocytes was lower in the 17-AAG treated group than in the control group (27.9 vs 71.0%, p<0.05). After IVF, the percentage of penetrated oocytes was significantly lower in the 17-AAG treated group (25.2%), resulting in lower normal pronucleus formation (2PN of 14.6%). Therefore, the inhibition of meiotic progression by Hsp90 inhibitor played a critical role in fertilization status. Porcine embryo were cultured in the PZM-3 medium with or without 17-AAG for 6 days. In result, significant differences in developmental potential were detected between the embryos that were cultured with or without 17-AAG. Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) showed that the number of containing fragmented DNA at the blastocyst stage increased in the 17-AAG treated group compared with control (7.5 vs 4.4, respectively). Blastocysts that developed in the 17-AAG treated group had low structural integrity and high apoptotic nuclei than those of the untreated control, resulting in decrease the embryonic qualities of preimplantation porcine blastocysts. The mRNA expressions of cell cycle-related genes were down-regulated in the 17-AAG treated group compared with control. Also, the expression of the pro-apoptotic gene Bax increased in 17-AAG treated group, whereas expression of the anti-apoptotic gene Bel-XL decreased. However, the expression of ER stress-related genes did not changed by 17-AAG. Cultured pESF cells were treated with or without 17-AAG and used for MIT assay. The results showed that viability of pESF cells were decreased by treatment of 17-AAG ($2{\mu}M$) for 24 hr. These results indicated that 17-AAG decreased cell proliferation and increased cell death. Expression patterns Hsp90 complex genes (Hsp70 and p23), cell cycle-related genes (cdc2 and cdc25c) and apoptosis-related genes (Bax and Bcl-XL) were significantly changed by using RT-PCR analysis. The spliced form of pXbp-1 product (pXbp-1s) was detected in the tunicamycin (TM) treated cells, but it is not detected in 17-AAG treated cells. In conclusion, Hsp90 appears to play a direct role in porcine early embryo developmental competence including structural integrity of blastocysts. Also, these results indicate that Hsp90 is closely associated with cell cycle- and apoptosis-related genes expression in developing porcine embryos.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권2호
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• pp.179-185
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• 2011

콩이나 적포도주의 식물성 에스트로겐(phytoestrogen)은 건강에 부정적이기보다는 긍정적인 효과를 갖는 것으로 알려져 있는데, 특히 콩류 섭취는 유방암이나 골다공증, 그리고 심혈관계 질환 예방과 높은 상관관계가 있는 것으로 보인다. 그러나 콩류, 특히 그 주성분인 genistein(GS)이 상기한 긍정적인 효과 외에도 여성의 생식계에 잠재적으로 부정적인 영향을 미칠 가능성에 대한 의문이 계속되어왔다. 선행 연구에서 본 연구자들은 사춘기 전에 genistein(GS)을 경구 투여했을 때 암컷 흰쥐의 생식계가 활성화되어 사춘기 개시가 조기에 유도되고, 암컷 성체에 GS를 뇌실내로 미세주입했을 때 kisspeptin-GnRH 뉴런회로 활성화가 일어남을 관찰하였다. 본 연구에서는 사춘기 전 암컷 흰쥐에서의 시상하부 특이적인 GS 투여 효과와 이에 관여하는 에스트로겐 수용체 아형($ER{\alpha}$과 $ER{\beta}$)을 조사하였다. 사춘기 전암컷 흰쥐(SD strain, PND 30)를 마취시킨 후 GS(3.4 ${\mu}g$/animal)를 1회 뇌실내로 미세 주입하고, 2시간 후 희생시켰다. 시상하부내 생식조절 유전자 발현을 조사하기 위해, RNA를 추출한 후 semi-quantitative reverse transcription polymerasechain reaction(RT-PCR)을 시행하였다. GS 투여는 KiSS-1 유전자 발현의 상위조절자인 mTOR(1:$0.361{\pm}0.058$ AU, p<0.001)발현을 유의하게 감소시켰고, GnRH 분비의 상위조절자인 GAD67(1:$1.285{\pm}0.099$ AU, p<0.05) 발현을 유의하게 증가시켰다. GS 투여는 KiSS-1(1:$1.458{\pm}0.078$ AU, p<0.001) mRNA 수준을 유의하게 증가시켰지만, kisspeptin 수용체인 GPR-54(1:$1.29{\pm}0.08$ AU) mRNA 수준은 변화가 없었고, GnRH(1:$0.379{\pm}0.196$ AU, p<0.05)의 경우는 유의하게 감소시켰다. GS투여군에서 $ER{\alpha}$(1:$1.180{\pm}0.390$ AU) 발현은 대조군 대비 차이가 없었지만, $ER{\beta}$(1:$4.209{\pm}0.796$ AU, p<0.01) 발현은 유의하게 증가했다. 본 연구결과는 사춘기 전 암컷 흰쥐에서 GS의 단기 노출이 시상하부의 GnRH 조절시스템을 직접 변화시킴을 보여준 것으로, 이러한 GS의 시상하부 특이적 효과에 $ER{\beta}$ 경로가 관여함을 강력히 시사한다. 이는 잘 알려진 $ER{\beta}$ 경로를 매개로 하는 GS의 유방암 억제 효과와 일치한다.

• 한국약용작물학회지
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• 제13권4호
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• pp.154-160
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• 2005

자연산 인진호와 조직 배양체의 유용 생리활성을 살펴 보았다. 우선, 항암 효과를 살펴보기 위하여 인간 폐암세포(A549)와 위암세포(AGS), 인간 간암세포(Hep3B)와 유방암 세포(MCF7) 4가지 암세포주를 이용하여 세포 생육 저해능을 측정하였다. MTT assay의 경우 1.0g/l 의 농도에서 캘러스가 A549와 ACS에 대해 각각 약 45%와 42%로 모상근과 기내배양에 비해 높은 세포 생육 저해능을 나타내었고, 자연산 인진호는 약 45%와 38%로 캘러스와 비슷한 항암 활성을 나타내었다. SRB assay의 경우도 캘러스가 가장 높은 항암 효과를 나타내었는데 대체적으로 약 55% 이상의 암세포 저해율을 나타내었으며, 자연산 인진호의 항암 활성에 비해서도 높은 수치를 나타내었다. 면역세포를 이용한 생육도와 cytokine의 분비량을 측정한 결과 B 세포의 생육도는 6일째까지 계속적인 증가를 가져왔고, 이에 따라 cytokine의 분비량 또한 $TNF-{\alpha}$와 IL-6 모두 6일째까지 증가하는 경향을 나타내었다. 면역세포의 생육도의 경우는 자연산 인진호가 가장 높은 생육도를 나타내었고, 인진호의 기내배양, 모상근, 캘러스 중에서는 모상근에서 가장 높은 생육도를 나타내었다. Ctyokine의 경우도 $TNF-{\alpha}$에서 자연산 인진호의 분비량이 가장 많았고, 배양 방법에 따른 인진호의 경우 캘러스가 가장 많은 분비량을 나타내었다. IL-6의 경우는 모든 sample에서 control에 비해 높은 분비량을 나타내었고, 자연산 인진호와 기내배양, 모상근, 캘러스와 비교했을 때 큰 차이를 나타내지 않았다. HPLC 분석을 통한 추출물의 물질 비교 분석 결과 기내배양과 모상근에서는 자연산 인진호에 비해 주요 성분 peak인 artemisidin 면적이 모두 낮은 경향을 나타내었고, 캘러스의 경우는 일반 인진호에 비해 peak의 면적이 비슷한 경향을 나타법으로서, 캘러스가 다른 조직 배양체보다 인진호의 주요 성분인 artemisidin 성분의 함량이 더 높은 것으로 나타나 캘러스가 기내배양이나 모상근 보다 높은 항암 효과를 나타낸 것으로 사료되어진다. 이와 같이 자연산 인진호와 조직 배양체의 항암 효과나 면역활성에서 큰 차이를 나타내지 않았기 때문에, 이러한 조직배양체가 자연산 인진호를 대체 할 수 있는 하나의 방법으로서 환경적인 측면과 자원 보존적인 측면에서 볼 때 가치있는 결과라고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1384-1392
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• 2015

적작약, 사간, 치자, 적복령, 승마 및 백출 등 6가지의 한약재로 구성된 사간탕은 동의보감에서 위완옹(胃脘癰)을 치료하는 처방으로 알려져 있으나, 항암 효능에 대한 구체적인 연구는 전혀 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 사간탕의 항암활성 연구의 일환으로 AGS 인체 위암세포의 증식에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 사간탕 추출물 처리 농도의 증가에 따라 AGS 위암세포의 증식 및 생존율이 억제되었으며, 이는 apoptosis 유발에 의한 것임을 염색질 응축, DNA 단편화 및 annexin-V 염색 등을 통하여 확인하였다. 사간탕 추출물 처리에 의한 apoptosis 유발에는 pro-apoptotic Fas 단백질의 발현 증가 및 anti-apoptotic Bcl-2 발현의 감소와 mitochondrial membrane potential의 소실이 동반되었다. 아울러 사간탕 추출물이 처리된 AGS 위암세포에서 extrinsic 및 intrinsic apoptosis 경로 활성의 개시에 중요한 caspase-8 및 -9 뿐만 아니라 effector caspase인 caspase-3의 활성도 증가하였으며, 활성화된 caspase-3의 기질 단백질인 PARP의 단편화도 관찰되었다. 그러나 pan-caspase inhibitor의 선처리에 의한 caspase 활성을 차단하였을 경우, 사간탕 추출물 처리에 의한 염색질 응축 및 DNA 단편화 현상이 관찰되지 않았으며, apoptosis 유발 및 증식억제 효과도 유의적으로 억제되었다. 따라서 사간탕 추출물 처리에 의한 AGS 위암세포의 apoptosis 유발은 extrinsic 및 intrinsic apoptosis 경로가 동시 활성을 통한 caspase 의존적인 과정을 통하여 이루어지고 있음을 알 수 있었으며, 그 과정은 아마도 pro-apoptotic Bid의 truncation이 관여할 것으로 추정된다. 이상의 결과는 향후 in vivo 모델을 이용한 사간탕 추출물의 항암활성 조사 및 사간탕 추출물 내 주요 생리활성 물질의 탐색 등을 위한 유용한 자료로 사용될 것이다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제39권11호
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• pp.828-837
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• 2006

배경: 악성종양에서 신생혈관 생성 및 당분해의 증가는 저산소 상태의 미세환경을 나타내며, 이는 종양의 침습성, 전이 및 환자의 예후와 관련이 있는 것으로 알려져 있다. Hypoxia-inducible factor 1(HIF-1)는 당원 수송체, 당분해 효소, 혈관내피세포 성장인자 등의 유전자의 전사를 활성화한다고 알려져 있다. 그리고 HIF-1의 전사 활성도는 HIF-$1{\alpha}$ 아단위의 표현이 조절되는 정도에 의존한다. 비소세포 폐암에서 HIF-$1{\alpha}$의 발현이 혈관 생성능, 종양세포 증식능 및 이상형 p53의 축적 등 종양의 생물학적 특성에 미치는 영향과 환자의 수술 후 예후와의 관계를 규명하고자 한다. 대상 및 방법: 1997년부터 1999년까지 비소세포 폐암으로 진단받고 전폐절제술 혹은 폐엽절제술을 시행 받은 59명의 폐암 환자들에서 얻어진 파라핀 조직 블록을 대상으로 하였다. ABC(avidin-biotin complex) 방법에 기초한 면역조직화학검사를 이용하여 암조직과 정상조직에서 HIF-$1{\alpha}$, VEGF(vascular endothelial growth factor), p53 단백의 발현을 조사하고, Ki-67의 발현을 이용한 증식지수를 측정하였다. HIF-$1{\alpha}$ 발현과 환자의 생존기간을 포함한 임상적-병리학적 변수들과의 상관관계, VEGF, p53의 발현과 증식지수와의 상관관계를 분석하였다. 결과: HIF-$1{\alpha}$의 과발현은 40.7%(24예/59예)였다. HIF-$1{\alpha}$의 과발현은 병리학적 TNM병기(p=0.004), T병기(p=0.020), N병기(p=0.004), 림프관/혈관 침범(p=0.019) 등과 관련이 있었다. 또 혈관내피세포 성장인자의 발현(p<0.001) 및 이상형의 p53의 발현(p=0.040)과 관련성이 있었다. Kaplan-Meier 생존분석에서 HIF-$1{\alpha}$의 과발현이 있는 환자의 5년 생존울은 22%로 HIF-$1{\alpha}$의 저발현 환자의 5년 생존율 61%에 비해 불량한 생존율을 보였고, 단변량분석과 다변량분석에서 HIF-$1{\alpha}$의 발현은 불량한 예후를 나타내는 인자로 관찰되었다. 결론: 이상의 결과로 비소세포 폐암 환자에서 HIF-$1{\alpha}$의 과발현은 종양내 신생혈관의 생성과 림프절 전이와 관련이 있는 표지자로 여겨지며, 수술 후 불량한 예후를 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.724-734
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• 2019

본 연구는 대기 중에 떠다니는 입자인 미세먼지의 발생원에 따라 여러 종류의 사람 세포주에 미치는 세포 독성 효과를 검증해 보고자 하였다. 실험에 사용된 미세먼지는 자동차의 공기 필터(차 미세먼지, 실외)와 집에 있는 청소기의 필터(집 미세먼지, 실내)에서 유래한 미세먼지를 에탄올 추출법으로 포집하여 여과한 다음 대략 $10{\mu}m$ 이하의 미세먼지를 세포배양액에 첨가하였다. MTT 분석 방법으로 조사된 세포성장의 반억제농도 값($IC_{50}$)은 집 미세먼지보다 차 미세먼지에서 각 세포에 대한 $IC_{50}$ 값이 유의적으로(p<0.05) 더 낮았고, 정상세포주인 섬유아세포(MRC-5) 및 사랑니 유래 중간엽성 성체줄기세포(DSC)에서 $IC_{50}$ 값은 폐암세포주(A-549) 및 위암세포주(AGS)에 비해 유의적으로(p<0.05) 더 낮았다. 차 미세먼지를 $100{\mu}g/ml$의 농도로 첨가하여 1주일동안 세포를 배양하여 세포배가시간을 조사하였던 바, 암세포주보다 MRC-5 및 DSC 세포주에서 미세먼지의 처리 후 세포배가시간이 유의적으로(p<0.05) 늘어나는 것을 관찰하였고, 미세먼지에 노출된 세포는 노화 관련 베타-갈락토시다아제의 발현이 증가하여 세포의 노화가 일어나는 것을 관찰하였다. 또한, 차 미세먼지를 각 세포주의 $IC_{50}$ 값으로 1주일 동안 처리한 후, 염증 관련 유전자인 COX-2 및 IL-6의 발현이 유의적으로(p<0.05) 증가하는 것을 관찰하였다. 이상의 결과로 보아, 미세먼지는 세포의 성장을 억제하고, 손상을 일으키면서 염증의 발현을 유도하는 것으로 조사되었다.

• Molecules and Cells
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• 제27권5호
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• pp.591-599
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• 2009

Nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) play important roles in nervous system functions and are involved in a variety of diseases. We previously demonstrated that ginsenosides, the active ingredients of Panax ginseng, inhibit subsets of nAChR channel currents, but not ${\alpha}7$, expressed in Xenopus laevis oocytes. Mutation of the highly conserved Leu247 to Thr247 in the transmembrane domain 2 (TM2) channel pore region of ${\alpha}7$ nAChR induces alterations in channel gating properties and converts ${\alpha}7$ nAChR antagonists into agonists. In the present study, we assessed how point mutations in the Leu247 residue leading to various amino acids affect 20(S)-ginsenoside $Rg_3$ ($Rg_3$) activity against the ${\alpha}7$ nAChR. Mutation of L247 to L247A, L247D, L247E, L247I, L247S, and L247T, but not L247K, rendered mutant receptors sensitive to $Rg_3$. We further characterized $Rg_3$ regulation of L247T receptors. We found that $Rg_3$ inhibition of mutant ${\alpha}7$ nAChR channel currents was reversible and concentration-dependent. $Rg_3$ inhibition was strongly voltage-dependent and noncompetitive manner. These results indicate that the interaction between $Rg_3$ and mutant receptors might differ from its interaction with the wild-type receptor. To identify differences in $Rg_3$ interactions between wild-type and L247T receptors, we utilized docked modeling. This modeling revealed that $Rg_3$ forms hydrogen bonds with amino acids, such as Ser240 of subunit I and Thr244 of subunit II and V at the channel pore, whereas $Rg_3$ localizes at the interface of the two wild-type receptor subunits. These results indicate that mutation of Leu247 to Thr247 induces conformational changes in the wild-type receptor and provides a binding pocket for $Rg_3$ at the channel pore.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제29권1호
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• pp.1-7
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• 2005

텔로미어란 염색체 말단부에 (TTAGGG)n의 반복 염기서열이 단백질과 결합된 형태를 말하는데 이의 역할은 염색체의 안정성에 본질적으로 작용하여 세포의 노화, 사멸 및 암의 발생과 관련이 있다고 알려져 있다. 반면 텔로머레이스는 telomeric DNA 합성에 직접 관여하는 ribonucleoprotein이다. 본 연구에서는 마우스 염색체의 텔로미어 분포 양상을 제시하고, 초기 배 발생단계별 수정란의 텔로미어 함량과 이들 수정란의 텔로머레이스 활성도를 분석하고자 하였다. 본 분석에는 마우스의 섬유아세포, 생식세포, 정자, 난자 및 1세포기, 2세포기, 4세포기, 8세포기, 상실배와 배반포배의 각 단계별 수정란을 대상으로 하였다. 텔로미어의 양적 분석은 human telomeric DNA probe를 이용한 Q-FISH 방법을 이용하였고, 텔로머레이스 활성도는 TRAP 방법을 이용하였다. 분석 결과 마우스 염색체의 텔로미어는 성 염색체를 포함한 모든 염색체의 앙 말단부에 분포되어 있고, 염색체별 다소의 양적 차이를 보이나 대부분의 염색체에서 q-arm 말단이 p-arm 말단에 비해 높은 텔로미어의 함량을 나타내었다. Q-FISH를 이용한 마우스 초기 배 발생단계별 수정란의 텔로미어의 양적 분석에서 수정 직후 1세포기에서부터 상실배까지 거의 비슷한 텔로미어 함유율을 나타내고 있으나 배반포기에서 월등히 증가된 양상을 나타내었다. TRAP 분석을 이용한 초기배아의 텔로머레이스 활성도는 초기 배 발생 모든 단계에서 이의 활성도를 나타내었으며, 특히 상실배 및 배반포기에서 점진적으로 강한 활성을 보였다. 이상의 분석 결과로부터 마우스의 초기 배 분열단계의 각 세포들에 있어 텔로미어의 함유율과 텔로머레이스 활성도는 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 포유동물의 초기 배자에 있어 텔로미어의 함유율과 텔로머레이스 활성도는 배 발생 및 배자의 세포 분화와 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 사료되어 텔로미어의 양적 분석 및 텔로머레이스 활성도 분석은 발생학적 연구를 위한 또 다른 좋은 자료로 생각된다.