• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권1호
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• pp.81-89
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• 2004

Tumor necrosis factor-$\alpha$ (TNF-$\alpha$) and lymphotoxin-$\alpha$ (LT-$\alpha$, TNF-$\beta$) can initiate and perpetuate human diseases such as multiple sclerosis (MS), rheumatoid arthritis (RA), and insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM). TNFs can be blocked by the use of soluble TNF receptors. However, since monomeric soluble receptors generally exhibit low affinity or function as agonists, the use of monomeric soluble receptors has been limited in the case of cytokines such as TNF-$\alpha$, TNF-$\alpha$, interleukin (IL)-1, IL-4, IL-6, and IL-13, which have adapted to a multi component receptor system. For these reasons, very high-affinity inhibitors were created for the purpose of a TNFs antagonist to bind the TNFR and trigger cellular signal by using the multistep polymerase chain reaction method. First, recombinant simple TNFR-Ig fusion proteins were constructed from the cDNA sequences encoding the extracellular domain of the human p55 TNFR (CD120a) and the human p75 TNFR (CD120b), which were linked to hinge and constant regions of human $IgG_1$ heavy chain, respectively using complementary primers (CP) encoding the complementary sequences. Then, concatameric TNFR-Ig fusion proteins were constructed using recombinant PCR and a complementary primer base of recombinant simple TNFR-Ig fusion proteins. For high level expression of recombinant fusion proteins, Chinese hamster ovary (CHO) cells were used with a retroviral expression system. The transfected cells produced the simple concatameric TNFR-Ig fusion proteins capable of binding TNF and inactivating it. These soluble versions of simple concantameric TNFR-Ig fusion proteins gave rise to multiple forms such as simple dimers and concatameric homodimers. Simple TNFR-1g fusion proteins were shown to have much more reduced TNF inhibitory activity than concatameric TNFR-Ig fusion proteins. Concatameric TNFR-Ig fusion proteins showed higher affinity than simple TNFR-Ig fusion proteins in a receptor inhibitor binding assay (RIBA). Additionally, concatameric TNFR-Ig fusion proteins were shown to have a progressive effect as a TNF inhibitor compared to the simple TNFR-Ig fusion proteins and conventional TNFR-Fc in cytotoxicity assays, and showed the same results for collagen induced arthritis (CIA) in mice in vivo.

• 농약과학회지
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• 제8권4호
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• pp.288-298
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• 2004

광범위 보호 살균제인 carbendazim이 DNA, 유전자 및 염색체에 미치는 영향을 평가하기 위하여 Ames가 개발한 미생물복귀돌연변원성시험, CHL (chinese hamster lung fibroblast cell) 세포를 이용한 염색체 이상시험, DNA 손상시험 및 마우스 골수세포를 이용한 소핵시험을 수행하였다. Carbendazim $156\sim2,500{\mu}g/plate$ 농도로 직접법 및 대사활성화법으로 TA 1535, TA 1537, TA 98 및 TA 100에서 수행한 Ames test결과 음성 대조군(DMSO)과 유사한 colony수를 보여 유전자의 염기절단에 의한 결손이나 염기 치환을 일으키지 않았다. 염색체에 미치는 영향을 검색하기 위하여 CHL세포에 $2.0\sim32.0{\mu}g/mL$의 농도로 carbendazim을 처리하여 염색체이상시험을 수행한 결과 염색분체 절단과 같은 구조이상은 없었으나 염색체의 수에 변화가 관찰되어 수적 이상은 인정되었다. Carbendazim 25, 50 및 $100{\mu}g/mL$을 마우스에 처리하여 30분, 60분 및 120분에 DNA에 직접 노출시켜 DNA손상 시험을 수행한 결과 60분까지는 영향이 없었으나, 120분 노출 군에서 대조군에 비해 $22\sim27%$정도의 DNA이동거리가 증가하여 약간의 손상이 관찰되었으며, 세포에 노출시켰을 때도 중 농도와 저 농도에서 16%의 이동거리 증가와 120분 노출시켰을 때 $10%\sim26%$의 이동거리 증가가 있어 DNA에 직접 노출한 경우와 비슷하였다. Carbendazim 375, 750 및 1,500 mg/kg 농도로 투여한 소핵시험결과 음성으로 판단되었으며, 골수세포에 대한 세포독성도 관찰되지 않았다. 이상의 결과에선 benzimidazole계 살균제 carbendazim이 DNA손상 및 염색체의 수적이상을 일으킨다는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 계속적으로 논란이 되고 있는 benzimidazole계 농약인 benomyl이나 carbendazim에 장기적으로 인체에 노출되었을 경우 유전물질에 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각되나 만성독성성적과 노출량 등 구체적인 자료를 이용한 위해성평가를 수행하여야 보다 정확한 판단을 할 수 있을 것으로 사료되었다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제30권1호
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• pp.33-42
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• 1992

자유생활 아메바인 Naegleria fowleri는 비강을 통해 인체에 들어와 출혈성 수막뇌염을 일으켜 감염된 사람의 대부분을 일주일 이내에 사망하게 하는 원충이다. 이 실험에서는 N. fowleri에 특이한 단세포군 항체를 만들어 이의 특성 및 그 이용 가능성을 알아보고자 하였다. 7 종류의 단세포군 항체(Nf 1, Nf 2, NE 256, Nf 279, Nf 27, Nf 154, Nf 137)를 제조하였는데 각각의 isotope은 IgGl이 두 종류(Nf 27, Nf 154), IgG3가 1 종류(Nf 137), IgA가 4 종류(Nf 1, Nf 2, Nf 256, Nf 279)이었다. 이들 항체를 N. fwoleri와 다른 종류의 아메바를 항원으로 하여 효소표식 면역검사법을 시행하여 Nf 1 및 Nf 256 항체를 제외한 5종류의 항체가 N. fowleri에 특이한 항체임을 확인하였다. 또한 간접 형광항체법을 통하여 NF 256 항체를 제외한 6 종류의 단세포군 항체가 세포막의 일부에 결합하였음을 관찰하였다. Nf 154 항체를 이용한 immunoperoxidase 염색에서도 세포막의 반응을 관찰하였다. 단세포를 항체가 N. fowleri를 응집시키는지 알아보고자 항체를 N. fowleri 영양형과 반응시켰더니 Nf 27 항 체를 제외한 5 종류의 단세포를 항체에 의해 응집이 일어남을 알 수 있었으며 응집된 덩 양형을 보체로 처리한 후 CGVS배지에서 배양하였더니 영양형의 증식이 억제되었다. 또한 2종류의 단세포군 항체(Nf 2, Nf 154)는 조직 세포(Chinese hamster ovary cell: CHO)에 대한 N.fowleri의 세포독성을 저하시켰다. 단세포군 항채와 반응하는 항원의 분자량을 알아보고자 EITB(Enzyme-linked immunoelectrotransfer blot)를 시행하였는데 Nf 279 항체는 25 kDa 및 28 kDa, Nf 154 항체는 43 kDa, N( 137 항체는 29 kDa에 해당되는 분획에서 항원항체반응을 나타내었다. 이상의 성적을 종합하면 N. fowleri에 대한 7종류의 IgG., IgG3 및 IgA 단세포군 항체를 생산하였다. 그중 Nf 256 항체를 제외한 6 종류는 N. fowleri이 세포막 성분중 28 kDa-43 kDa의 항원과 반응하는 특이한 항체임을 관찰할 수 있었다. 또한 이 단세포를 항체들은 영양형을 응집시키며, 시험관 내에서의 증식을 억제시키고 CHO 세포에 대한 N. fowleri의 세포 독성을 저하시키는 성질을 가지고 있음을 알 수 있었다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제31권2호
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• pp.117-128
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• 1993

이 연구는 환자로부터 분리하여 무균 배양된 10개의 질트리코모나스 분리주에 대하여 병원성 여부를 판정하고 단백분해효소 관련 여부를 알아보고자 시도된 것이다. 질트리코모나스 분리주들은 마우스 피내 접종 실험을 통한 병원성 판정에서 약병원성 주, 중등도 병원성 주 및 강 병원성 주 등 3개 그룹으로 나눌 수 있었으며 중성 단백분해효소 및 산성 단백분해효소 활성도는 질트리코모나스 추출물 및 그 배양액에서 약 병원성 주에 비해 강 병원성 주의 활성도가 높게 나타나 피하농양 크기에 따른 병원성과 상기 단백분해효소의 비활성도(specific activi쇼) 사이에 상관관계가 있었음을 알 수 있었다(p < 0.05) 질트리코모나스 단백분해효소는 gelatin을 기질로 하는 SDS-PAGE 전기영동에서 RF치를 달리하는 5가지 분획대가 나타났으며 그 분획양상은 각 분리주 의 병원성에 따라 일정한 양상을 나타내었다. 그리고 여러가지 단백분해효소 억제제를 전기 영동 효소액에 처리했을 경우 antlpaln과 leupeptin 처리군에서는 분획이 전혀 나타나지 않았으며 EUTA 처리군에서는 대조군에 비해 그 활성이 약화된 분획이 관찰되었고, PMSF 처리군에서의 분획들은 대조군과 그 활성의 차이를 볼 수 없어 이들 단백 분해효소는 cystelne 단백분해효소로 추정되었다. 조직 세포에 대한 질트리코모나스 추출물의 세포독성은 병원성에 따라 차이가 있었고 추출물의 단백질 농도 $12.0{\;}\mu\textrm{g}/100{\mu}\ell$ 이상에서 세포 독성에 따른 병원성 구분이 용이하였다. 그리고 질트리코모나스 추출물에 단백분해효소 억제제를 처리한 결과 대조군에 비하여 세포 독성이 낮게 나타났으며, 특히 antipain 처리군에서는 조직 세포에 대한 세포 독성이 현저하게 낮았다. 이상의 결과로 보아 cysteine계로 추정되는 질트리코모나스의 단백분해효소는 특이한 전기영동 활성 분획상을 나타내었는 바 이들은 모두 충체의 병원성 및 세포 독성과 밀접한 관련이 있었다.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제2권3호
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• pp.176-184
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• 2006

The controversy on genotoxicity of molinate, an herbicide, has been reported in bacterial system, and in vitro and in vivo mammalian systems. To clarify the genotoxicity of molinate, we performed bacterial gene mutation test, in vitro chromosome aberration and mouse lymphoma $tk^{+/-}$ gene assay, and in vivo micronucleus assay using bone marrow cells and peripheral reticulocytes of mice. In bacterial gene mutation assay, no mutagenicity of molinate ($12-185{\mu}g/plate$) was observed in Salmonella typhimurium TA 98, 100, 1535 and 1537 both in the absence and in the presence of S-9 metabolic activation system. The clastogenicity of molinate was observed in the presence ($102.1-408.2\;{\mu}g/mL$) of metabolic activation system in mammalian cell system using Chinese hamster lung fibroblast. However, no clastogenicity was observed in the absence ($13.6-54.3\;{\mu}g/mL$) of metabolic activation system. It is suggested that the genotoxicity of molinate was derived some metabolites by metabolic activation. Molinate was also subjected to mouse lymphoma L5178Y $tk^{+/-}$ cells using microtiter cloning technique. In the absence of S-9 mixture, mutation frequencies (MFs) were revealed $1.4-1.9{\times}10^{-4}$ with no statistical significance. However, MFs in the presence of metabolic activation system revealed $3.2-3.4{\times}10^{-4}$ with statistical significance (p<0.05). In vivo micronucleus (MN) assay using mouse bone marrow cells, molinate revealed genotoxic potential in the dose ranges of 100-398 mg/kg of molinate when administered orally. Molinate also subjected to acridine orange MN assay with mouse peripheral reticulocytes. The frequency of micronucleated reticulocytes (MNRETs) induced 48 hr after i.p. injection at a single dose of 91, 182 and 363 mg/kg of molinate was dose-dependently increased as $10.2{\pm}4.7,\;14.6{\pm}3.9\;and\;28.6{\pm}6.3\;(mean{\pm}SD\;of\;MNRETs/2,000\;reticulocytes)$ with statistical significance (p<0.05), respectively. Consequently, genotoxic potential of molinate was observed in in vitro mammalian mutagenicity systems only in the presence of metabolic activation system and in vivo MN assay using both bone marrow cells and peripheral reticulocytes in the dose ranges used in this experiment. These results suggest that metabolic activation plays a critical role to express the genotoxicity of molinate in in vitro and in vivo mammalian system.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1652-1657
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• 2011

혈액세포의 분화와 성장은 20 여종 이상의 성장인자에 의해 조절된다. 혈액세포 생산에 관여하는 인자를 조혈 성장인자(hematopoitic growth factor)라고 한다. 조혈성장인자를 임상적으로 사용하기 위해 원핵생물 또는 진핵 생물 생산 시스템에서 재조합 단백질로 생산되고 있다. 그 중에서 Glranulocyte-Colony Stimulating Factor(G-CSF)는 호중구 세포 수가 감소된 암환자와 선천성 질병을 가진 환자에게 임상적 치료제로 아주 중요한 역할을 한다. 이 환자들은 충분하지 못한 호중구 세포로 말미암아 감염에 대한 위험이 아주 높으며 치사율 또한 높다. 두 종류의 재조합 G-CSF가 항암치료 후 발생하는 부작용으로 나타나는 호중구 세포 감소증 치료에 사용되고 있다. G-CSF의 중요성에 맞추어 G-CSF의 물리적 및 생물학적 기능에 대한 특성을 설명하였으며, 또한 항암치료와 G-CSF의 임상적 사용에 대한 연관성을 토론하였다. 마지막으로 두 종류의 재조합 G-CSF인 non-glycosylated G-CSF, filgrastim과 glycosylated G-CSF를 비교 설명하였으며, 이들 기존의 G-CSF에 비교되는 바이오시밀러에 대한 전망을 제시하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제27권6호
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• pp.1003-1007
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• 1995

포유동물 세포인 CHL세포를 대상으로 MMC를 농도별로 투여하여 세포분열지수 및 염색체 이상 유발 및 그 양반응관계를 관찰하고 현미 추출물이 MMC에 의한 염색체 이상 빈도에 미치는 영향을 살펴보았다. 1. 대조군인 DMSO처리구에 비해 MMC 및 현미 추출물 투여에 의해 CHL세포의 세포분열 지수는 차이가 나타나지 않았다. 2. CHL 세포를 대상으로 MMC의 농도를 $0.2{\sim}5.0\;{\mu}g/assay(0.04{\sim}1.0\;{\mu}g/ml)$로 하여 염색체 이상 빈도를 살펴본 결과 $0.2\;{\mu}g/assay$에서 $3.0\;{\mu}g/assay$까지 MMC의 농가 증가함에 따라 염색체 이상의 빈도가 점차 증가하는 경향을 나타내었으며, MMC의 농도가 $3.0\;{\mu}g/assay$ 보다 높았을 경우에는 MMC에 의한 세포독성으로 염색체 이상 분석을 할 수 없었다. MMC에 의한 염색체 이상은 염색분체형의 갭과 절단이 많이 관찰되었다. 3. 세포를 변이원 MMC $2\;{\mu}g/assay(0.04\;{\mu}g/ml)$와 현미 추출물을 $0.75{\sim}10.0\;mg/assay$의 농도로 투여하였을 경우 각 농도에서 유의적으로 MMC에 의한 염색체 이상 빈도를 감소시키는 것으로 나타났으며(p<0.01, p<0.05), 현미 추출물의 농도 증가에 따라서는 염색체 이상을 나타내는 세포수가 다소 불규칙하였으나 $7{\sim}30%$로 감소하는 경향이었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제12권1호
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• pp.80-85
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• 2005

일상생활에서 식용 또는 약용으로 이용되고 있는 12종의 버섯 추출물을 제조하여 이들 추출물의 항산화능 검색과 함께 인간유래의 혈액암 세포주 및 정상 임파구세포의 성장에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 그 결과, 향버섯, 번데기동충하초, 만가닥버섯, 아가리쿠스, 영지버섯, 표고버섯 메탄올 추출물에서 $30\~60\%$정도의 DPPH radical 소거 활성을 보였고, 목이버섯, 그물버섯, 새송이버섯에서 $10\~30\%$의 활성을 보였다. 또한 chinese hamster V79 cells에서 만가닥 버섯, 번데기동충하초, 향버섯 메탄올추출물의 경우 H2O2로 유도된 세포 독성에 대한 $39\~53\%$ 정도의 유의적인 생존율을 나타내었다. 그리고 인간유래 혈액암세포인 HL6O과 U937에 대해 향버섯, 만가닥버섯, 번데기동충하초, 아가리쿠스, 영지버섯 추출물들이 높은 증식 억제 활성이 보였다. 특히 버섯 메탄올추출물 1.0 mg/mL 처리시 HL 60에 대해 향버섯이 $70.5\%$로 가장 높은 저해율을, U937에 대해서는 번데기동충하초가 $81.5\%$의 가장 높은 저해율을 나타내었다. 그리고 버섯 열수추출물들은 메탄올추출물보다 낮은 저해 활성을 보였다. 그러나 모든 버섯추출물들은 인간의 정상 임파구세포에 대해 $95\%$ 이상의 높은 생존율을 나타내어, 정상 세포에 대한 성장 저해 효과가 없음을 보여주었다. 번데기동충하초, 아가리쿠스, 만가닥버섯, 영지버섯, 향버섯 추출물은 항산화 할성 및 혈액암 세포주에 대한 증식 억제 활성이 높음을 확인할 수 있었다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제24권2호
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• pp.136-143
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• 2001

Fumonisins are specific inhibitors of ceramide synthase in sphingolipid metabolism. An alteration in sphingolipid metabolism as a result of fumonisin exposure is related to cell death (Yoo et al., 1992). The objective of this study was to investigate whether elevated free sphinganine levels are related to the sensitivity of cultured cells to fumonisin exposure. Fumonisin $B_1$ elevated the intracellular free sphinganine concentraions in both LLC-$PK_1$ and Chinese hamster ovary (CHO) cells. However, CHO cells are resistant to fumonisin cytotoxicity at 50${u}m$, while LLC-$PK_1$ cells are sensitive at concentrations greater than 357M. The intracellular concentration of free sphinganine in LLC-$PK_1$ cells treated at 50${u}m$ fumonisin $B_1$ for 72 h was approximately 1450 pmol/mg protein relative to the 37 pmol observed in the control culture. Under the same conditions, the population of apoptotic cells in the 50${u}m$ fumonisin $B_1$-treated culture was approximately 37% of the total compared to 12% in the control. The caspase III-like activity after 72 h in the 50${\mu}$M fumonisin $B_1$-exposed culture Increased to approximately 50 $pmol/mg$ protein/hr compared to 6 $pmol/mg$ protein/hr in the control. L-cycloserine, a serine palmitoyltransferase inhibitory reduced the fumonisin $B_1$-stimulated caspase III-like activity down to the control level. Under the same culture conditions, the intracellular concentration of free sphinganine after-cycloserine plus fumonisin $B_1$ treatment was 140 pmol/mg protein compared to 1450 $pmol/mg$ protein in fumonisin $B_1$ alone. The intracellular concentration of free sphinganine in CHO cells treated with 50${u}m$ fumonisin $B_1$ for 72 h was al)proximately 460 pmol/mg protein, indicating that the mass amount of elevated free sphinganine in the CHO cells was about 32% of that in LLC-$PK_1$ cells. Adding exogenous sphinganine to the CHO cells along with 50${u}m$ fumonisin $B_1$ treatment for 72 h caused both necrosis and apoptosis. In conclusion, the elevated endogenous sphinganine acts as a contributing factor to the fumonisin-induced cell death.

• Molecules and Cells
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• 제19권1호
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• pp.114-123
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• 2005

Nitropyrene, the predominant nitropolycyclic hydrocarbon found in diesel exhaust, is a mutagenic and tumorigenic environmental pollutant that requires metabolic activation via nitroreduction and ring oxidation. In order to determine the role of ring oxidation in the mutagenicity of 1-nitropyrene, its oxidative metabolites, 1-nitropyrene 4,5-oxide and 1-nitropyrene 9,10-oxide, were synthesized and their mutation spectra were determined in the coding region of hprt gene of CHO cells by a PCR amplification of reverse-transcribed hprt mRNA, followed by a DNA sequence analysis. A comparison of the two metabolites for mutation frequencies showed that 1-nitropyrene 9,10-oxide was 2-times higher than 1-nitropyrene 4,5-oxide. The mutation spectrum for 1-nitropyrene 4,5-oxide was base substitutions (33/49), one base deletions (11/49) and exon deletions (5/49). In the case of 1-nitropyrene 9,10-oxide, base substitutions (27/50), one base deletions (15/50), and exon deletions (8/50) were observed. Base substitutions were distributed randomly throughout the hprt gene. The majority of the base substitutions in mutant from 1-nitropyrene 4,5-oxide treated cells were $A{\rightarrow}G$ transition (15/33) and $G{\rightarrow}A$ transition (8/33). The predominant base substitution, $A{\rightarrow}G$ transition (11/27) and $G{\rightarrow}A$ transition (8/27), were also observed in mutant from 1-nitropyrene 9,10-oxide treated cells. The mutation at the site of adenine and guanine was consistent with the previous results, where the sites of DNA adduct formed by these compounds were predominant at the sites of purines. A comparison of the mutational patterns between 1-nitropyrene 4,5-oxide and 1-nitropyrene 9,10-oxide showed that there were no significant differences in the overall mutational spectrum. These results indicate that each oxidative metabolite exhibits an equal contribution to the mutagenicity of 1-nitropyrene, and ring oxidation of 1-nitropyrene is an important metabolic pathway to the formation of significant lethal DNA lesions.