In mammals light input resets the central clock of the suprachiasmatic nucleus by inducing secretion of pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP) from retinal ganglion cells (RGCs). We previously showed that thyroid transcription factor 1 (TTF-1), a homeodomain-containing transcription factor, specifically regulates PACAP gene expression in the rat hypothalamus. In the present study we examined the expression of TTF-1 in PACAP-synthesizing retinal cells. Fluorescence in situ hybridization (FISH) showed that it is abundantly expressed in RGCs of the superior region of the retina, but in only a small subset of RGCs in the inferior region. Double FISH experiments revealed that TTF-1 is exclusively expressed in PACAP-producing RGCs. These results suggest that TTF-1 plays a regulatory role in PACAP-expressing retinal ganglion cells.
DNA methylation at CpG sites is an essential epigenetic mark that regulates gene expression during mammalian development and diseases. Methylome refers to the entire set of methylation modifications present in the whole genome. Over the last several years, an increasing number of reports on brain DNA methylome reported the association between aberrant methylation and the abnormalities in the expression of critical genes known to have critical roles during aging and neurodegenerative diseases. Consequently, the role of methylation in understanding neurodegenerative diseases has been under focus. This review outlines the current knowledge of the human brain DNA methylomes during aging and neurodegenerative diseases. We describe the differentially methylated genes from fetal stage to old age and their biological functions. Additionally, we summarize the key aspects and methylated genes identified from brain methylome studies on neurodegenerative diseases. The brain methylome studies could provide a basis for studying the functional aspects of neurodegenerative diseases.
Kim, Heui-Soo;Kim, Dae-Soo;Huh, Jae-Won;Ahn, Kung;Yi, Joo-Mi;Lee, Ja-Rang;Hirai, Hirohisa
Molecules and Cells
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제26권1호
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pp.53-60
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2008
We characterized the human endogenous retrovirus (HERV-W) family in humans and primates. In silico expression data indicated that 22 complete HERV-W families from human chromosomes 1-3, 5-8, 10-12, 15, 19, and X are randomly expressed in various tissues. Quantitative real-time RT-PCR analysis of the HERV-W env gene derived from human chromosome 7q21.2 indicated predominant expression in the human placenta. Several copies of repeat sequences (SINE, LINE, LTR, simple repeat) were detected within the complete or processed pseudo HERV-W of the human, chimpanzee, and rhesus monkey. Compared to other regions (5'LTR, Gag, Gag-Pol, Env, 3'LTR), the repeat family has been mainly integrated into the region spanning the 5'LTRs of Gag (1398 bp) and Pol (3242 bp). FISH detected the HERV-W probe (fosWE1) derived from a gorilla fosmid library in the metaphase chromosomes of all primates (five hominoids, three Old World monkeys, two New World monkeys, and one prosimian), but not in Tupaia. This finding was supported by molecular clock and phylogeny data using the divergence values of the complete HERV-W LTR elements. The data suggested that the HERV-W family was integrated into the primate genome approximately 63 million years (Myr) ago, and evolved independently during the course of primate radiation.
Background: NPAS2 is a product of the circadian clock gene. It acts as a putative tumor suppressor by playing an important role in DNA damage responses, cell cycle control and apoptosis. Chronic lymphocytic leukemia (CLL) appears to be an apoptosis related disorder and alteration in the NPAS2 gene might therefore be directly involved in the etiology of CLL. Here, the Ala394Thr polymorphism (rs2305160:G>A) in the NPAS2 gene was genotyped and melatonin concentrations were measured in a total of seventy-four individuals, including thirty-seven CLL cases and an equal number of age- and sex-matched healthy controls in order to examine the effect of NPAS2 polymorphism and melatonin concentrations on CLL risk in a Pakistani population. Materials and Methods: Genotyping of rs2305160:G>A polymorphism at NPAS2 locus was carried out by amplification refractory mutation system-polymerase chain reaction (ARMS-PCR). Melatonin concentrations were determined by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). Statistical analysis was performed using Statistical Package for Social Sciences software. Results: Our results demonstrated no association of the variant Thr genotypes (Ala/Thr and Thr/Thr) with risk of CLL. Similarly, no association of rs2305160 with CLL was observed in either females or males after stratification of study population on a gender basis. Moreover, when the subjects with CLL were further stratified into shift-workers and non-shift-workers, no association of rs2305160 with CLL was seen in either case. However, significantly low serum melatonin levels were observed in CLL patients as compared to healthy subjects (p<0.05). Also, lower melatonin levels were seen in shift-workers as compared to non-shift-workers (p<0.05). There was no significant difference (p>0.05) in the melatonin levels across NPAS2 genotypes in all subjects, subjects with CLL who were either shift workers or non-shift-workers. General Linear Model (GLM) univariate analysis revealed no significant association (p>0.05) of the rs2305160 polymorphism of the NPAS2 gene with melatonin levels in any of the groups. Conclusions: While low melatonin levels and shift-work can be considered as one of the risk factors for CLL, the NPAS2 rs2305160 polymorphism does not appear to have any association with risk of CLL in our Pakistani population.
Nam, Youn Hee;Jeong, Seo Yule;Kim, Yun Hee;Rodriguez, Isabel;Nuankaew, Wanlapa;Bhawal, Ujjal K.;Hong, Bin Na;Kang, Tong Ho
Journal of Ginseng Research
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제45권1호
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pp.183-190
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2021
Background: The circadian rhythm is the internal clock that controls sleep-wake cycles, metabolism, cognition, and several processes in the body, and its disruption has been associated with aging. The differentiated embryo chondrocyte (Dec) gene is related to circadian rhythm. To our knowledge, there are no reports of the relationship between dec gene expression and KRG effect. Therefore, we treated Dec gene knockout (KO) aging mice with KRG to study anti-aging related effects and possible mechanisms. Methods: We evaluated KRG and expression of Dec genes in an ototoxicity model. Dec genes expression in livers of aging mice was further analyzed. Then, we assessed the effects of DEC KO on hearing function in mice by ABR. Finally, we performed DNA microarray to identify KRG-related gene expression changes in mouse liver and assessed the results using KEGG analysis. Results: KRG decreased the expression of Dec genes in ototoxicity model, which may contribute to its anti-aging efficacy. Moreover, KRG suppressed Dec genes expression in liver of wild type indicating inhibition of senescence. ABR test indicated that KRG improved auditory function in aging mouse, demonstrating KRG efficacy on aging related diseases. Conclusion: Finally, in KEGG analysis of 238 genes that were activated and 158 that were inhibited by KRG in DEC KO mice, activated genes were involved in proliferation signaling, mineral absorption, and PPAR signaling whereas the inhibited genes were involved in arachidonic acid metabolism and peroxisomes. Our data indicate that inhibition of senescence-related Dec genes may explain the anti-aging efficacy of KRG.
The chromosomes of all the world are the same in all 24 pairs, but the key, skin color and appearance are different. Also, it is the resistance of adult disease, diabetes, cancer. In 1953, Watson, Crick of Cambridge University experimentally discovered a DNA double helix structure, and in 1962, They laureates the Nobel Prize. In 1964, Temin, University of Wisconsin, USA, experimentally identified the ability to copy gene information from RNA to DNA and received the Nobel Prize in 1975. In this paper, we analyzed 24 pairs of DNA chromosomes using mathematical matrices based on the combination order sequence of four groups, and designed the Taegeuk pattern genetic code for the first time in the world. In the case of normal persons, the middle Yin-Yang taegeuk is designed as a block circulant Jacket matrix in DNA, and the left-right and upper-lower pairs of east-west and north-south rulings are designed as pair complementary matrices. If (C U: A G) chromosomes are unbalanced, that is, people with disease or inheritance become squashed squirming patterns. In 2017, Professor Michel Young was awarded a Nobel by presenting a biological clock and experimentally explained the bio-imbalance through a yellow fruit fly experiment.This study proved mathematical matrices for balanced and unbalanced RNA.
Colorectal cancer has become the third most common cancer and leads to high mortality worldwide. Although colorectal cancer has been studied widely, the underlying molecular mechanism remains unclear. PER3 is related to tumor differentiation and the progression of colorectal cancer. High expression of miR-103 is associated with poor prognosis in patients with colorectal cancer. However, the relationship between miR-103 and PER3 in CRC cells remains unclear. In this study, we found that PER3 was downregulated in CRC tissues and CRC cell lines, whereas miR-103 was upregulated in CRC cell lines. We also found that PER3 promoted CRC cells apoptosis. These results indicate that PER3 plays a suppressive role in CRC cells. Moreover, we found that PER3 was targeted, at least partially, by miR-103. Taken together, we provide evidence to characterize the role of PER3 in CRC, which may be a new therapeutic target for CRC.
Several aspects of photoperception and light signal transduction have been elucidated by studies with model plants. However, the information available for economically important crops, such as Fabaceae species, is scarce. In order to incorporate the existing genomic tools into a strategy to advance soybean research, we have investigated publicly available expressed sequence tag (EST) sequence databases in order to identify Glycine max sequences related to genes involved in light-regulated developmental control in model plants. Approximately 38,000 sequences from open-access databases were investigated, and all bona fide and putative photoreceptor gene families were found in soybean sequence databases. We have identified G. max orthologs for several families of transcriptional regulators and cytoplasmic proteins mediating photoreceptor-induced responses, although some important Arabidopsis phytochrome-signaling components are absent. Moreover, soybean and Arabidopsis genefamily homologs appear to have undergone a distinct expansion process in some cases. We propose a working model of light perception, signal transduction and response-eliciting in G. max, based on the identified key components from Arabidopsis. These results demonstrate the power of comparative genomics between model systems and crop species to elucidate several aspects of plant physiology and metabolism.
BACKGROUND/OBJECTIVES: Obesity is a major risk factor for metabolic syndrome, a global public health problem. Mentha canadensis (MA), a traditional phytomedicine and dietary herb used for centuries, was the focus of this study to investigate its effects on obesity. MATERIALS/METHODS: Thirty-five male C57BL/6J mice were randomly divided into 2 groups and fed either a normal diet (ND, n = 10) or a high-fat diet (HFD, n = 25) for 4 weeks to induce obesity. After the obesity induction period, the HFD-fed mice were randomly separated into 2 groups: one group continued to be fed HFD (n = 15, HFD group), while the other group was fed HFD with 1.5% (w/w) MA ethanol extract (n = 10, MA group) for 13 weeks. RESULTS: The results showed that body and white adipose tissue (WAT) weights were significantly decreased in the MA-supplemented group compared to the HFD group. Additionally, MA supplementation enhanced energy expenditure, leading to improvements in plasma lipids, cytokines, hepatic steatosis, and fecal lipids. Furthermore, MA supplementation regulated lipid-metabolism-related enzyme activity and gene expression, thereby suppressing lipid accumulation in the WAT and liver. CONCLUSIONS: These findings indicate that MA has the potential to improve diet-induced obesity and its associated complications, including adiposity, dyslipidemia, hepatic steatosis, and inflammation.
c-myc proto-oncogene은 여러 세포들의 분화와 형질전화에 뿐만 아니라 정상세포의 분열조절에도 관여한다고 알려져왔다. 특히 생쥐의 초기배아에서 c-myc mRNA가 발현되고 antisense c-myc oligomer의 미세주입에 의해 배발생이 억제된다는 연구결과는 c-myc이 초기배아의 발생 및 분열에 관여하는 것을 시사한다. 그러나 최근까지 초기배아에 존재하는 c-myc promoter의 기능적 활성화에 관한 연구는 미진하였다. 이를 위하여, c-myc promoter와 대장균의 lacZ 유전자를 결합시킨 두 종류의 vector(pcmyc-Gall, pcmyc-Ga12)를 만들어 수정란의 전핵에 미세주입한 후, 배 발생에 따른 c-myc promoter의 활성화를 lacZ 유전자의 산물인 $\beta$-galactosidase 에 의한 X-gal 염색으로 조사하였다. 미세주입된 초기 배아는 2세포기 배아를 포함하는 여러 발생단계에서 $\beta$-galactosidase 의 활성을 보였다. 이는 c-myc 유전자가 배아의 게놈유전자로부터 발현되며, 또한 궁극적으로 초기 배아의 발생과정에 중요한 역할을 하고 있음을 시사하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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