• Genomics & Informatics
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• 제19권4호
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• pp.40.1-40.11
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• 2021

Mutation signatures represent unique sequence footprints of somatic mutations resulting from specific DNA mutagenic and repair processes. However, their causal associations and the potential utility for genome research remain largely unknown. In this study, we performed PanCancer-scale correlative analyses to identify the genomic features associated with tumor mutation burdens (TMB) and individual mutation signatures. We observed that TMB was correlated with tumor purity, ploidy, and the level of aneuploidy, as well as with the expression of cell proliferation-related genes representing genomic covariates in evaluating TMB. Correlative analyses of mutation signature levels with genes belonging to specific DNA damage-repair processes revealed that deficiencies of NHEJ1 and ALKBH3 may contribute to mutations in the settings of APOBEC cytidine deaminase activation and DNA mismatch repair deficiency, respectively. We further employed a strategy to identify feature-driven, de novo mutation signatures and demonstrated that mutation signatures can be reconstructed using known causal features. Using the strategy, we further identified tumor hypoxia-related mutation signatures similar to the APOBEC-related mutation signatures, suggesting that APOBEC activity mediates hypoxia-related mutational consequences in cancer genomes. Our study advances the mechanistic insights into the TMB and signature-based DNA mutagenic and repair processes in cancer genomes. We also propose that feature-driven mutation signature analysis can further extend the categories of cancer-relevant mutation signatures and their causal relationships.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권2호
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• pp.128-136
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• 2003

목 적 : Hyper IgM syndrome(HIGM)은 크게 세 부류로 나누는데, CD40L 분자의 돌연변이로 초래되며 X-linked로 유전되는 형태를 HIGM1이라고 하고, 상염색체성 열성 형태로 유전되면서 CD40L는 정상적으로 표현되는 형태로 activation-induced cytidine deaminase(AID) 유전자에 이상 때문에 오는 경우를 HIGM2로 분류하고 있다. 다른 한 부류는 X-linked HIGM 증후군의 매우 드문 한 형태로서 발한 저하성 외배엽 이형성증이 동반된 경우로, 이 질환은 전사인자인 nuclear factor ${\kappa}B$의 활성화에 관여하는 nuclear factor ${\kappa}B$ essential modulator를 coding하는 유전자의 돌연변이 때문에 오는 것으로 알려져 있다. 연구자들은 HIGM2와 유사하지만 AID 유전자에 변이는 없는 새로운 형태의 HIGM 환자의 말초 B세포를 이용하여 병인을 조사하고자 본 연구를 시도하였다. 방 법 : 환자의 말초혈액 단핵구를 분리하고, EBV로 immortalization을 시켜 Cycle TEST PLUS DNA Reagent kit를 이용하여 cell cycle을 분석하였다. 환자의 말초혈액 T 세포에서 CD40L의 표현을 immunostaining으로 알아보고, RNA를 추출하여 RT-PCR을 하고 direct sequencing을 통하여 CD40L 유전자의 돌연변이 부위를 찾아보았다. 아울러 AID 유전자의 돌연변이를 찾기 위하여 같은 방법으로 sequencing하고 조사하였다. 환자의 림프절을 병리학적인 검사를 시행하고 CD3, CD23, CD40, Fas-L, bcl-2, BAX의 표현을 알아보기 위하여 immunostaining을 실시하였다. 결 과: 림프절의 광학적 소견은 반응성 여포증식의 소견을 보였으며, 여포와 단구양 증식은 B-세포 표시인자인 L26에 양성을 보였고, 대부분의 형질세포는 IgM에 양성을 보였다. 여포는 CD40, Fas, BAX에 양성반응을 보이고, bcl-2와 Fas-L에 음성반응을 보였다. 말초혈액 B 림프구를 이용하여 cell cycle을 분석한 결과 정상(17.9%)에 비하여 G2/mitosis phase(M3 in figure)가 현저하게 감소(8.5%)되어 있는 양상을 보여주고 있으며, IL-4로 자극한 경우에는 정상인에서 보여주는 양상으로 회복되는 양상을 볼 수 있었다. 단핵수에서 CD40L의 표현은 정상이었고 CD40L 유전자에도 돌연변이는 발견할 수 없었으며, HuAID 유전자에도 돌연변이를 발견할 수 없었다. 결 론 : 환자의 말초혈액 B림프구를 통한 연구 결과, 기존에 보고 되어진 HIGM2 형태와 임상적으로는 비슷하지만, 정상적인 AID유전자를 보이고, G2/mitosis phase가 정상에 비하여 감소된, 새로운 형태의 HIGM이라고 여겨진다.

• 생명과학회지
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• 제21권5호
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• pp.720-728
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• 2011

본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포에서 생마늘 및 흑마늘 열수추출물이 insulin, dexamethasone 및 IBMX 등과 같은 분화유도인자에 의하여 유발되는 lipid droplet 및 triglyceride 생성 등과 같은 지방세포로의 분화와 함께 이러한 분화과정에 중요한 역할을 하는 adipogenic transcription factor인 PPAR${\gamma}$, C/EBP${\alpha}$ 및 C/EBP${\beta}$의 발현에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다. 이를 위하여 성숙한 지방세포에서 나타나는 lipid droplet의 생성에 어떠한 영향을 미치는 지를 확인한 결과, WEABG 처리군에서 lipid droplet의 생성이 현저하게 억제되는 것으로 나타났다. Lipid droplet과 함께 성숙한 지방세포에서 나타나는 특징 중 하나로서 비만의 원인으로 작용하는 지방세포 내의 저장 지방인 triglyceride 생성 정도를 확인한 결과에서도 WEABG 처리군에서 triglyceride 억제효과가 강하게 나타났다. 또한 WERG 및 WEABG-A는 분화유도인자에 의하여 유발된 PPAR${\gamma}$, C/EBP${\alpha}$ 및 C/EBP${\beta}$의 발현 억제에는 큰 영향을 미치지 못하였지만 WEABG는 그들의 발현을 전사 및 번역 수준에서 현저하게 억제시켰다. 이는 WEABG가 adipogenic transcription factor의 발현을 효과적으로 억제함으로서 lipid droplet 및 triglyceride 생성을 억제하여 지방세포로의 분화를 막는 항비만 효능을 가질 수 있음을 의미하는 결과이다. 본 연구 결과는 흑마늘의 비만억제 가능성을 제시하는 것으로서 항비만 기전에 대한 생화학적 해석 및 이를 활용한 향후 지속적인 연구를 위한 귀중한 자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권5호
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• pp.569-577
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• 2007

영 유아의 정상적인 성장과 발육에 도움을 줄 수 있는 영 유아용 조제식의 영양적 완전성을 강화하기 위하여 우리나라, CODEX, 미국, 일본, EU, 호주 및 뉴질랜드의 관련법령 및 개선안을 비교 분석 후, 우리나라 영 유아용 조제식의 규격기준의 개선방안을 다음과 같이 제시하고자 한다. 조제유류와 영아용 조제식으로 이원화된 기준을 CODEX 규격안과 같이 '영 유아용 조제식'으로 통합하고 사용 대상을 6개월 이내의 영 유아로 한정하도록 제시한다. 영 유아용 조제식의 유단백질에 대한 질소계수를 CODEX 규격안과 동일한 수준으로 변경하고, 단백질 급원에 따른 함량별 차이와 모유내의 필수아미노산 성분을 단백질 함량 규격에 제시한다. 또한 영 유아를 위한 필수지방산인 $\alpha$-linolenic acid, DHA와 EPA, trans fatty acid 함유량을 지방 함량 규격에 제시한다. 영 유아용 조제식의 비타민과 무기질 및 기타 영양소의 성분기준을 선진국과 동일한 중량(100 g)당에서 에너지(100 kcal)당 영양소 함량으로 개선하도록 제시한다. 현행 규격에는 일부 비타민(비타민 A, D)과 무기질(나트륨, 칼륨 및 염소)의 최대값만 지정되어 있으므로 모든 비타민과 무기질의 최대값을 설정하도록 제시한다. CODEX 규격안, EU, 호주 및 뉴질랜드 영 유아용 조제식 관련 규격에서 제시한 모유내 면역증진성분으로 알려진 nucleotide 5종(cytidine, uridine, adenosine, guanosine, inosine 5'-monophosphate)과 치아 건강 유지에 도움이 되는 불소의 함량 규격을 설정하도록 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.62-67
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• 2015

본 연구는 바위수염 메탄올 추출물이 3T3-L1 지방세포의 분화 및 지방생성의 억제에 미치는 영향을 탐색하고자 하였다. 바위수염 메탄올 추출물의 농도에 따른 3T3-L1 세포의 성장에 미치는 영향을 MTT assay로 분석한 결과 $100{\sim}500{\mu}g/ml$l의 농도에서는 80% 이상의 비슷한 수준의 세포생존율을 보였다. 바위수염 메탄올 추출물을 처리하지 않고 분화를 유도하였을 경우에 세포질 내 지방구의 형성이 활발하게 유발되는 것으로 관찰되었으며, 바위수염 메탄올 추출물에 의한 지방구의 형성이 처리 농도 의존적으로 억제 되는 것을 확인하였다. 또한 바위수염 메탄올 추출물을 100, 300, $500{\mu}g/ml$ 처리한 후의 중성지방의 양은 바위수염 메탄올 추출물을 처리하지 않았을 때보다 35%, 42%, 76%로 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. Insulin, dexamethasone 및 IBMX를 처리하여 분화를 유발하였을 경우 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 $C/EBP{\beta}$의 발현이 현저하게 증가되었으며, 이러한 분화유도 과정에서 바위수염 추출물을 처리한 결과 $100{\mu}g/ml$의 농도보다 $500{\mu}g/ml$의 처리군에서 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 $C/EBP{\beta}$의 발현이 단백질 수준에서 감소하였다. 본 연구결과 바위수염 메탄올 추출물은 lipid droplet 및 TG 생성을 감소시킴으로써 지방세포로의 분화를 억제시키는 것으로 나타나, 항비만 식품 소재로서의 개발 가능성이 있는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제23권1호
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• pp.69-78
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• 2013

왕머루(Vitis amurensis Rupreche)는 아시아 지역에서 자생하는 포도의 한 종류로서 항산화, 항염증, 뇌신경보호, 신생혈관 억제능 등의 생리활성이 알려져 있다. 왕머루의 뿌리는 한국에서 전통적인 약재로 사용되어왔으나 그 생리활성에 대해서는 보고된 바가 적다. 이에 본 연구에서는 머루근 MeOH 추출물(VARM)과 그 용매 분획물이 지방세포분화 및 지방 생성에 미치는 영향을 3T3-L1 preadipocyte를 이용하여 분석하였다. 그 결과 VARM은 3T3-L1 preadipocyte의 지방 세포로의 분화, 지방 축적, 중성 지방 생성량을 독성 없이 농도의존적으로 유의적으로 억제시켰다. 활성 물질의 규명을 위해 VARM으로부터 dichloromethane ($CH_2Cl_2$), ethyl acetate (EtOAc), n-butanol (n-BuOH), 그리고 물($H_2O$) 층의 순서로 용매 분획을 실시한 후 지방 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 $H_2O$ 층을 제외한 모든 분획물에서 지방 생성 억제능이 관찰되었으며 특히 $CH_2Cl_2$ 층 분획물이 가장 강력한 항비만 활성을 보였고 이는 주요 지방 생성 전사 인자인 $C/EBP{\alpha}$, $C/EBP{\beta}$, 그리고 $PPAR{\gamma}$의 유전자 및 단백질 발현 조절에 의한 것으로 판단된다. 또한 머루근의 항비만 활성을 보유한 활성 물질을 분리한 결과 oleanolic acid가 주요 물질 중의 하나로 나타났다. 이러한 결과는 머루근의 항비만 활성을 처음으로 밝혀낸 것이며 주요 활성 물질의 하나로 oleanolic acid를 확인하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제28권1호
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• pp.126-134
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• 2015

LED 광원을 달리하여 재배한 감초지상부의 항산화, 항돌연변이원성을 평가하였다. BL-0에서 DPPH 라디칼 소거활성에서 $EC_{50}$이 $3.02{\pm}0.13{\mu}g/ml$와 ABTS 라디칼 소거활성은 $EC_{50}$이 $2.18{\pm}0.18{\mu}g/ml$와 환원력이 가장 높게 나타났다. 폴리페놀함량은 $2.93{\pm}0.11g/100g$으로 가장 높게 나타났으며, RL-0에서는 항산화 활성이 가장 낮게 나타났다. 항돌연변이원성 평가에서 직접변이원인 1-NP에 대해 모든 실험군에서 돌연변이 억제효과를 나타냈으며, 간접변이원인인 Trp-P-1, Trp-P-2, $AFB_1$에 대해서는 BL-0에서 가장 높은 돌연변이 억제효과를 나타냈고, 2-AA에서는 RL-1에서 돌연변이 억제가 높게 나타났다. 청색광 LED (650 nm)와 적색광 LED (450 nm)를 이용하여 재배한 감초지상부의 성분변화를 관찰하기 위해 GC/MS를 이용해 분석한 결과 25분에서 RL-1에서만 cytidine이 검출되었고, 37분에서 BL-0에서만 2-bromotrimethylene glycol이 특정적으로 검출되었다. 이는 LED광원 조건에 따라 감초 경엽의 성분이 차이가 있음을 보여준다. 이 성분들이 생리활성에 어떤 영향을 주는지는 더 검토해야할 부분이다.

• 한국작물학회지
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• 제65권4호
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• pp.399-405
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• 2020

이 연구는 보리의 뿌리와 엽의 출현과 신장 및 체세포 분열에서 중기 염색체를 관찰함으로써 시티딘 유사체인 제부라린이 보리의 초기 생장에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 제부라린은 염색체 절단을 유발하기 때문에 식물의 뿌리 신장을 억제하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 이러한 식물체에 미치는 손상을 줄이기 위하여 기존의 뿌리 흡수 처리 방식이 아닌 침종 처리 방식을 수행한 결과, 제부라린 농도 2.5 μM에서 대조구와 뿌리의 신장에 차이가 없었으며, 동일 농도에서 엽의 신장력은 대조구보다 높았다. 체세포 분열에서 중기 염색체를 관찰한 결과, 대부분의 세포는 정상 형태의 염색체를 가지고 있는 것으로 확인되었다. 특이한 점은 약 2.0%에 상응하는 세포에서 정상형태의 염색체보다 크기가 매우 작은 비정상 염색체가 확인되었으며, 이 비정상 염색체의 형태는 동원체를 가지고 있으나 불규칙한 형태를 가지고 있는 것으로 확인되었다. 이 비정상 염색체의 염색체 능력과 유전력에 대해서는 좀 더 심도 있는 연구가 필요할 것으로 생각한다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권16호
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• pp.6829-6835
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• 2014

Chemotherapy is the primary therapy for malignant lymphoma (ML). However, the clinical outcome is still far from satisfactory. Consequently, an understanding of the mechanism of modulating cancer cell invasion, migration and metastasis is important for the development of more effective chemotherapeutic agents. FNC, 2'-deoxy-2'-${\beta}$-fluoro-4'-azidocytidine, a novel cytidine analogue, has demonstrated significantly inhibitory effects on proliferation of several non-Hodgkin lymphoma (NHL) cell lines. A previous study indicated that FNC effectively inhibited the growth of Raji and JeKo-1 cells in dose-time dependent effects with $IC_{50}$ values of $0.2{\mu}M$ and $0.097{\mu}M$, respectively. This study was focused on investigating the anti-invasive properties of FNC on NHL cells and its potential mechanisms of action. Cell adhesion and transwell chamber assays were utilized to investigate the anti-invasive effects of FNC on Raji and JeKo-1 cells. Real-time PCR and Western blotting were employed to qualify the expression of ${\beta}$-catenin, the glycogen synthase kinase-3 beta (GSK-$3{\beta}$), E-cadherin vascular endothelial growth factor (VEGF), matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9). The results revealed that FNC remarkably inhibited the adhesion, migration and invasion of two human aggressive non-Hodgkin lymphoma cell lines in a dose dependent manner. Furthermore, ${\beta}$-catenin, MMP-2, MMP-9, VEGF mRNA and protein levels were decreased after FNC treatment, while GSK-$3{\beta}$ and E-cadherin increased. Our studies thus provide evidence and a rationale that FNC may offer an effective chemotherapeutic agent by regulating the invasion and metastasis of aggressive non-Hodgkin lymphoma via inhibition of the Wnt/${\beta}$-catenin signaling pathway.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권11호
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• pp.1837-1847
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• 2020

Objective: To evaluate the pancreatic differentiation potential of α-1,3-galactosyltransferase knockout (GalTKO) pig-derived bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) using epigenetic modifiers with different pancreatic induction media. Methods: The BM-MSCs have been differentiated into pancreatic β-like cells by inducing the overexpression of key transcription regulatory factors or by exposure to specific soluble inducers/small molecules. In this study, we evaluated the pancreatic differentiation of GalTKO pig-derived BM-MSCs using epigenetic modifiers, 5-azacytidine (5-Aza) and valproic acid (VPA), and two types of pancreatic induction media - advanced Dulbecco's modified Eagle's medium (ADMEM)-based and N2B27-based media. GalTKO BM-MSCs were treated with pancreatic induction media and the expression of pancreas-islets-specific markers was evaluated by real-time quantitative polymerase chain reaction, Western blotting, and immunofluorescence. Morphological changes and changes in the 5'-C-phosphate-G-3' (CpG) island methylation patterns were also evaluated. Results: The expression of the pluripotent marker (POU class 5 homeobox 1 [OCT4]) was upregulated upon exposure to 5-Aza and/or VPA. GalTKO BM-MSCs showed increased expression of neurogenic differentiation 1 in the ADMEM-based (5-Aza) media, while the expression of NK6 homeobox 1 was elevated in cells induced with the N2B27-based (5-Aza) media. Moreover, the morphological transition and formation of islets-like cellular clusters were also prominent in the cells induced with the N2B27-based media with 5-Aza. The higher insulin expression revealed the augmented trans-differentiation ability of GalTKO BM-MSCs into pancreatic β-like cells in the N2B27-based media than in the ADMEM-based media. Conclusion: 5-Aza treated GalTKO BM-MSCs showed an enhanced demethylation pattern in the second CpG island of the OCT4 promoter region compared to that in the GalTKO BM-MSCs. The exposure of GalTKO pig-derived BM-MSCs to the N2B27-based microenvironment can significantly enhance their trans-differentiation ability into pancreatic β-like cells.