• Journal of Genetic Medicine
• /
• 제12권2호
• /
• pp.85-91
• /
• 2015

Purpose: Noninvasive prenatal test (NIPT) by massively parallel sequencing (MPS) of cell-free fetal DNA in maternal plasma marks a significant advancement in prenatal screening, minimizing the need for invasive testing of fetal chromosomal aneuploidies. Here, we report the initial clinical performance of NIPT in Korean pregnant women. Materials and Methods: MPS-based NIPT was performed on 910 cases; 5 mL blood samples were collected and sequenced in the Shenzhen BGI Genomic Laboratory to identify aneuploidies. The risk of fetal aneuploidy was determined by L-score and t-score, and classified as high or low. The NIPT results were validated by karyotyping for the high-risk cases and neonatal follow-up for low-risk cases. Results: NIPT was mainly requested for two clinical indications: abnormal biochemical serum-screening result (54.3%) and advanced maternal age (31.4%). Among 494 cases with abnormal biochemical serum-screening results, NIPT detected only 9 (1.8%) high-risk cases. Sixteen cases (1.8%) of 910 had a high risk for aneuploidy: 8 for trisomy 21, 2 for trisomy 18, 1 for trisomy 13, and 5 for sex chromosome abnormalities. Amniocentesis was performed for 7 of these cases (43.8%). In the karyotyping and neonatal data, no false positive or negative results were observed in our study. Conclusion: MPS-based NIPT detects fetal chromosomal aneuploidies with high accuracy. Introduction of NIPT as into clinical settings could prevent about 98% of unnecessary invasive diagnostic procedures.

• 식물분류학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.353-360
• /
• 2011

엽록체 DNA(trnL-F IGS, trnL intron, trnH-psbA)와 핵 DNA(RNApol2_i23)의 염기서열을 분석하여 둥굴레복합체를 대상으로 계통분류학적 연구를 실시하였다. 유럽산 분류군들은 한 분계조로 뚜렷하게 유집되었고, 이들은 한국산 분류군 중에서 둥굴레, 왕둥굴레, 풍도둥굴레 등과 유집되었다. 풍도둥굴레, 왕둥굴레와 제주산의 둥굴레중 하나가 한 분계조로 유집되어 육지로부터 지리적으로 격리된 섬 지역에서 진행되는 둥굴레로부터의 종분화를 추정해 볼 수 있었다. 둥굴레복합체에 속하는 분류군들은 기본염색체수를 기준으로 2개의 소그룹(x= 9와 x = 10)으로 구분되고 있다. 비록 기본염색체수가 줄어드는 방향으로 진화하는 속 내 분류군들의 진화경향과는 일치하지 않으나, 2개 그룹의 구분에 대해서는 분자적인 자료, 특히 핵 DNA 염기서열 분석결과가 이를 강력하게 지지하였다. 반면에 엽록체 DNA는 분류군을 구분하는 해상도가 낮게 나타났다. 속내 분류군들의 진화나 계통관계를 밝히기 위하여 차후에 좀 더 많은 재료에 대한 세포학적, 형태학적, 지리학적 자료가 축적되어야 할 것이다.

• Journal of Genetic Medicine
• /
• 제4권2호
• /
• pp.190-195
• /
• 2007

목 적:산전진단에 있어 빠른 진단을 위해 그 유용성이 널리 알려져 있는 FISH 방법을 미배양 세포에 적용할 때, 그 민감도를 높이기 위해 본 연구소의 경험과 기준을 소개하고자 한다. 방 법:1999년 5월부터 2006년 6월까지 본연구소에서 다운증후군 고위험군, 에드워드 증후군 고위험군, 고령산모, 초음파 이상소견 등의 적응증을 주소로 시행한 7,893례의 양수검체를 대상으로 빠른 진단을 위해 8,613례의 미배양 양수세포에 FISH 검사를 시행하였다. 분석은 함춘유전연구소의 기준에 따랐으며, 기존의 세포유전학적 결과와 최종 비교하였다. 결 과:8613례의 FISH 검사 결과, 30개 이상의 세포관찰이 가능하고, 정상인 경우 정상세포의 비율이 75%, 비정상의 경우 비정상 세포의 비율이 70%에 해당하는 8,502례의 결과를 얻었으며, 세포유전학적 결과와도 일치하였다. 결 론:산전진단 시 빠른 진단을 위한 FISH검사는 매우 유용하며, 정확한 분석을 위해 그 기준을 마련하는 것은 매우 중요하다 하겠다. 그러나 비용과 인력이 많이 소요되는 한계점을 가지고 있다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제15권3호
• /
• pp.1119-1123
• /
• 2014

Head and neck cancers (HNC) are extremely complex disease types and it is likely that chromosomal instability is involved in the genetic mechanisms of its genesis. However, there is little information regarding the background levels of chromosome instability in these patients. In this pilot study, we examined spontaneous chromosome instability in short-term lymphocyte cultures (72 hours) from 72 study subjects - 36 newly diagnosed HNC squamous cell carcinoma patients and 36 healthy ethnic controls. We estimated chromosome instability (CIN) using chromosomal aberration (CA) analysis and nuclear level anomalies using the Cytokinesis Block Micronucleus Cytome Assay (CBMN Cyt Assay). The proliferation rates in cultures of peripheral blood lymphocytes (PBL) were assessed by calculating the Cytokinesis Block Proliferation Index (CBPI). Our results showed a significantly higher mean level of spontaneous chromosome type aberrations (CSAs), chromatid type aberration (CTAs) dicentric chromosomes (DIC) and chromosome aneuploidy (CANE UP) in patients (CSAs, $0.0294{\pm}0.0038$; CTAs, $0.0925{\pm}0.0060$; DICs, $0.0213{\pm}0.0003$; and CANE UPs, $0.0308{\pm}0.0035$) compared to controls (CSAs, $0.0005{\pm}0.0003$; CTAs, $0.0058{\pm}0.0015$; DICs, $0.0005{\pm}0.0003$; and CANEUPs, $0.0052{\pm}0.0013$) where p<0.001l. Similarly, spontaneous nuclear anomalies showed significantly higher mean level of micronuclei (MNi), nucleoplasmic bridges (NPBs) and nuclear buds (NBUDs) among cases (MNi, $0.01867{\pm}0.00108$; NPBs, $0.0156{\pm}0.00234$; NBUDs, $0.00658{\pm}0.00068$) compared with controls (MNi, $0.00027{\pm}0.00009$; NPBs, $0.00002{\pm}0.00002$; NBUDs, $0.00011{\pm}0.00007$).The evaluation of CBPI supported genomic instability in the peripheral blood lymphocytes showing a significantly lower proliferation rate in HNC patients ($1.525{\pm}0.005552$) compared to healthy subjects ($1.686{\pm}0.009520$) (p<0.0001). In conclusion, our preliminary results showed that visible spontaneous genomic instability and low rate proliferation in the cultured peripheral lymphocytes of solid tumors could be biomarkers to predict malignancy in early stages.

• Journal of Genetic Medicine
• /
• 제7권1호
• /
• pp.59-66
• /
• 2010

목 적: QF-PCR법은 흔한 염색체 이수성에 대한 빠른 산전 진단을 가능하게 하는데, 낮은 가격, 빠른 속도, 그리고 자동화가 가능하여 한꺼번에 많은 검체에 대해 적용할 수 있다는 장점들이 있다. 하지만 아직까지 국내에서 QF-PCR법은 산전 염색체 이수성 선별검사로 주로 사용되는 방법이 아니다. 본 연구에서는 한국인에서 빠른 산전 진단을 목적으로 시행하는 짧은 염기서열 반복(short tandem repeats, STR) 표지자를 이용한 QF-PCR법의 수행능을 검증하고자 한다. 대상 및 방법: 2007년에서 2009년까지 산전 염색체 이수성 선별을 목적으로 의뢰된 847개의 양수 검체에 대해 QF-PCR법을 시행하였는데 13번, 18번, 21번, X, Y염색체에 위치한 총 20개의 STR 표지자로 구성된 Elucigene kit (Gen-Probe, Abingdon, UK)를 사용하였다. 총 847개의 양수 검체에 대한QF-PCR 결과는 염색체 검사 결과와 비교하였고, STR 표지자의 정보력을 평가하기 위해서 각 표지자에 대해 이형접합체 지수(heterozygosity index)를 구하였다. 결 과: 총 847개 양수 검체에 대한 QF-PCR 검사 결과 19개(2.2%, 19/847)에서 13, 18, 21번 염색체와 X, Y염색체의 수적 이상이 관찰되었는데 염색체 검사에서도 동일한 결과를 보여100% 양성 예측율을 나타냈다. 하지만 염색체 검사 결과 7개(0.8%, 7/847) 검체에서 5개의 균형전좌와 2개의 불균형 염색체 이상이 관찰되었으나 QF-PCR에서는 진단되지 않았다. STR 표지자의 평균 이형접합체 지수(he-terozygosity index)는 0.76으로 서양인에서 보고된 0.8에 비해 다소 낮았다. 본 연구에서 D13S634표지자의 미세수준의 중복(submicroscopic duplication)이 1.4% (12/847)에서 관찰되었는데 이는 한국인에서 특징적인 소견으로 생각된다. 결 론: 본 기관에서는 산전 염색체 이수성 선별을 위한 QF-PCR법을 검증하였으며 효율적이고 신뢰할 수 있는 방법임이 입증되었다. 하지만 QF-PCR결과를 해석하기 위한 지침을 만들기 위해서 검사실마다 독립적으로 각각의 STR표지자에 대한 검증이 필요하며, 또한 QF-PCR법을 통상적인 염색체 검사 업무흐름에 통합하는 것이 필요하다고 사료된다.

• Molecules and Cells
• /
• 제46권4호
• /
• pp.219-230
• /
• 2023

Down syndrome (DS) is the most common autosomal aneuploidy caused by trisomy of chromosome 21. Previous studies demonstrated that DS affected mitochondrial functions, which may be associated with the abnormal development of the nervous system in patients with DS. Runt-related transcription factor 1 (RUNX1) is an encoding gene located on chromosome 21. It has been reported that RUNX1 may affect cell apoptosis via the mitochondrial pathway. The present study investigated whether RUNX1 plays a critical role in mitochondrial dysfunction in DS and explored the mechanism by which RUNX1 affects mitochondrial functions. Expression of RUNX1 was detected in induced pluripotent stem cells of patients with DS (DS-iPSCs) and normal iPSCs (N-iPSCs), and the mitochondrial functions were investigated in the current study. Subsequently, RUNX1 was overexpressed in N-iPSCs and inhibited in DS-iPSCs. The mitochondrial functions were investigated thoroughly, including reactive oxygen species levels, mitochondrial membrane potential, ATP content, and lysosomal activity. Finally, RNA-sequencing was used to explore the global expression pattern. It was observed that the expression levels of RUNX1 in DS-iPSCs were significantly higher than those in normal controls. Impaired mitochondrial functions were observed in DS-iPSCs. Of note, overexpression of RUNX1 in N-iPSCs resulted in mitochondrial dysfunction, while inhibition of RUNX1 expression could improve the mitochondrial function in DS-iPSCs. Global gene expression analysis indicated that overexpression of RUNX1 may promote the induction of apoptosis in DS-iPSCs by activating the PI3K/Akt signaling pathway. The present findings indicate that abnormal expression of RUNX1 may play a critical role in mitochondrial dysfunction in DS-iPSCs.

• 한국수산과학회지
• /
• 제35권6호
• /
• pp.682-685
• /
• 2002

노래미와 쥐노래미의 유전적인 종 동정의 확립과 우량 품종 개발을 위한 유전 육종학적 연구의 기초 자료를 얻고자, 최근 양식 대상어로 대두되고 있는 두 어종을 대상으로 적혈구 세포와 핵의 크기, DNA 함량, 핵형 분석 등의 세포유전학적 연구를 수행하였다. 노래미의 적혈구 세포의 크기는 장, 단축이 각각 $9.76{\pm}0.27{\mu}m^2$, $6.35{\pm}0.07{\mu}m$로, 쥐노래미의 $9.17{\pm}0.05{\mu}m$, $6.2424{\pm}0.04{\mu}m$ 보다 크게 나타났으며 , 표면적과 부피 역시 노래미가 $48.62{\pm}1.74{\mu}m^2$, $213.67{\pm}7.51{\mu}m^3$로 쥐노래미의 적혈구 세포 표면적 $44.85{\pm}0.44{\mu}m^2$, 부피 $187.57{\pm}2.45{\mu}m^3$보다 큰 것으로 나타났다. 또한 노래미의 DNA 함량은 2.15$\pm$0.04pg, 쥐노래미는 2.10$\pm$0.03pg으로 핵의 크기와 유사한 양상을 나타내었다. 노래미와 쥐노래미의 염색체수는 48개로 동일한 핵형으로 구성되어 있었으며, NOR분석 결과 역시 두 종에서 1쌍의 acrocentric chromosome의 short arm에서 NOR이 확인되었다. 성별에 따른 염색체의 수적 차이나 hetero-morphic한 염색체, 그리고 개체간 염색체 다형 현상은 관찰되지 않았다.

• 한국가축번식학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.379-384
• /
• 1997

외인성 성선자극 호르몬에 의한 과배란처리는 난모세포의 질, 수정, 배발달, 착상, 임신유지 등에 해로운 영향을 수반하는 광범위한 배란전후의 호르몬 분비이상을 야기한다. 최근 본 연구에서 흰쥐에서의 IGF-1이 착상전 및 자궁의 환경적 조절에 미치는 잠재적 역할을 확인하였다. 그 결과는 IGF-1이 아마도 탈락막의 조절과 배발달에 적합한 자궁환경유지에 중요한 역할을 수행한다는 것을 보여주었다. 과배란후 배의 손실과 착상의 실패는, 본 연구에서 관찰되었듯이 부분적인 자궁내 IGF-1의 작용저해에 기인하리라 사료된다. 또한 본 연구진들은 생쥐의 배에서 염색체 이상빈도에 대한 과배란을 유도하는 성선자극 호르몬의 영향에 대한 연구를 수행하였다. PMSG 5, 10 및 15 I.U.를 투여하여 과배란된 생쥐에서 생쥐의 수정란과 8-16 세포기 배의 염색체 분석을 실시하였다. 이수체(aneuploidy), 다배체(polyploidy) 또한 염색체의 구조적 이상은 4개군에서 관찰되었따. 그러나 다배체만이 과배란과 상관관계가 있엇따. PMSG 10, 15 I.U. 처리군에서 다배체 발생율은 각각 2.9%와 10.5%였다. 더욱이 PMSG 용량에 따른 배의 다배체 발생빈도 사이에는 투여량에 따른 상관관계가 확인되었다(P<0.0001). 과배란과 성선자극호르몬은 양의 상관관계가 있었으며 염색체와 과배란의 정도에는 투여량에 따른 상관관계가 있었다. 과배란된 난모세포의 발달 잠재력은 모축의 내분비적 환경뿐만 아니라 생존에 필요한 내인성 요인들 즉 유전적 상태 그리고 난자의 전체적 성숙등에 연관되어 있다고 사료된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제14권6호
• /
• pp.3669-3676
• /
• 2013

Faithful transmission of genetic information depends on accurate chromosome segregation as cells exit from mitosis, and errors in chromosomal segregation are catastrophic and may lead to aneuploidy which is the hallmark of cancer. In eukaryotes, an elaborate molecular control system ensures proper orchestration of events at mitotic exit. Phosphorylation of specific tyrosyl residues is a major control mechanism for cellular proliferation and the activities of protein tyrosine kinases and phosphatases must be integrated. Although mitotic kinases are well characterized, phosphatases involved in mitosis remain largely elusive. Here we identify a novel variant of mouse protein tyrosine phosphatase containing domain 1 (Ptpcd1), that we named Ptpcd2. Ptpcd1 is a Cdc14 related centrosomal phosphatase. Our newly identified Ptpcd2 shared a significant homology to yeast Cdc14p (34.1%) and other Cdc14 family of phosphatases. By subcellular fractionation Ptpcd2 was found to be enriched in the cytoplasm and nuclear pellets with catalytic phosphatase activity. By means of immunofluorescence, Ptpcd2 was spatiotemporally regulated in a cell cycle dependent manner with cytoplasmic abundance during mitosis, followed by nuclear localization during interphase. Overexpression of Ptpcd2 induced mitotic exit with decreased levels of some mitotic markers. Moreover, Ptpcd2 failed to colocalize with the centrosomal marker ${\gamma}$-tubulin, suggesting it as a non-centrosomal protein. Taken together, Ptpcd2 phosphatase appears a non-centrosomal variant of Ptpcd1 with probable mitotic functions. The identification of this new phosphatase suggests the existence of an interacting phosphatase network that controls mammalian mitosis and provides new drug targets for anticancer modalities.

• Journal of Medicine and Life Science
• /
• 제15권2호
• /
• pp.46-50
• /
• 2018

Cancer, a leading mortality disease following cardiovascular disease worldwide, has high incidence as one out of every four adults in Korea. It was known to be caused by several reasons including somatic mutation, activation of oncogene and chromosome aneuploidy. Cancer cells show a faster growth rate and have metastatic and heterogeneous cell populations compared to normal cells. Cancer stem cells, the most invested field in cancer biology, is a theory to explain heterogeneous cell populations of cancer cells among several characteristics of cancer cells, which is providing the theoretical background for incidence of cancer and treatment failure by drug resistance. Cancer stem cells initially explain heterogeneous cell populations of cancer cells based on the same markers of normal stem cells in cancer, in which only cancer stem cells showed heterogeneity of cancer cells and tumor initiating ability of leukemia. Based on these results, cancer stem cells were reported in various solid cancers such as breast cancer, liver cancer, and lung cancer. Breast cancer stem cells were first reported in solid cancer which had tumor initiating ability and further identified as anti-cancer drug resistance. There were several identification methods in breast cancer stem cells such as specific surface markers and culture methods. The discovery of cancer stem cells not only explains heterogeneity of cancer cells, but it also provides theoretical background for targeting cancer stem cells to complete elimination of cancer cells. Many institutes have been developing new anticancer drugs targeting cancer stem cells, but there have not been noticeable results yet. Many researchers also reported a necessity for improvement of current concepts and methods of research on cancer stem cells. Herein, we discuss the limitations and the perspectives of breast cancer stem cells based on the current concept and history.