• 제목/요약/키워드: DNA protection assay

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Comet Assay를 이용한 Flavonoids와 항산화 비타민의 인체임파구 세포 DNA 손상 보호 효과 (Protective Effect of Flavonoids on Lymphocyte DNA Damage Using Comet Assay)

  • 박유경;전은재;강명희
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제36권2호
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    • pp.125-132
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    • 2003
  • The present study was attempted to investigate and compare the antioxidant potency of several well-know flavonoids, antioxidant vitamin and commercially available popular beverages. The antioxidant potency was assessed by the effect on reducing oxidative DNA damage of human lymphocytes. Cellular oxidative DNA damage was measured by SCGE (single-cell gel electrophoresis), also known as comet assay. Lymphocytes were pre-treated for 30 minutes with wide ranges of doses of apigenin, kaempferol, luteolin, myricetin, rutin, quercetin, $\alpha$-tocopherol (10,25,50,100,200,500,1000 $\mu$M) ,green tea extract or grape juice (10,50,100,250,500,1000 $\mu$g/mL) followed by a $H_2O$$_2$(100 $\mu$M) treatment for 5 min as an oxidative stimulus. The physiological function of each antioxidant substance on oxidative DNA damage was analyzed as tail moment (tail length $\times$ percentage migrated DNA in tail) and expressed as relative DNA damage score after adjusting by the level of control treatment. Cells treated with $H_2O$$_2$alone (positive control) had an extensive DNA damage compared with cells treated with phosphate buffered saline (PBS, negative control) or pre-treated with all the tested samples. Of all the six flavonoids, quercetin was the most potent antioxidant showing the lowest $ED_{50}$/ of 8.5 $\mu$g/mL (concentration to produce 50% protection of relative DNA damage). The antoxidant potency of individual flavonoids were ranked as follows in a decreasing order; luteolin (18.4 $\mu$g/mL), myricetin (19.0 $\mu$g/mL) , rutin (22.2 $\mu$g/mL) , apigenin (24,3 $\mu$g/mL) , kaempferol (25.5 $\mu$g/mL). The protective effect of $\alpha$-tocopherol was substantially lower (highest $ED_{50}$value of 55.0 $\mu$g/mL) than all the other flavonoids, while the protective effect was highest in green tea and grape juice with low ED5O value of 7.6 and 5.3, respectively. These results suggest that flavonoids, especially quercetin, and natural compounds from food product, green tea and grape juice, produced powerful anti-oxidative activities, even stronger than $\alpha$-tocopherol. Taken together, supplementation of antioxidants to lymphocytes followed by oxidative stimulus inhibited damage to cellular DNA, supporting a protective effect against oxidative damage induced by reactive oxygen species.

저산소증으로 유발된 지연성 신경세포사에 우황청심원이 미치는 영향 (The Effect of Woohwangcheongsim-won on Delayed Neuronal Death in Hypoxia)

  • 김민석;정승현;신길조;문일수;이원철
    • 대한한의학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.145-163
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    • 2002
  • Objectives: The purpose of this investigation was to evaluate the effects of Woohwangcheongsim-won and to study the mechanism for neuronal death protection in hypoxia with Embryonic day 20 (E20) cortical cells of a rat (Sprague Dawley). Methods: E20 cortical cells were dissociated in neurobasal media and grown for 14 days in vitro (DIV). On 14 DIV, Woohwangcheongsim-won was added to the culture media for 24 hrs or 72 hrs. On 17 DIV, cells were given a hypoxic shock and further incubated in normoxia for another three days. On 20 DIV, Woohwangcheongsim-won's effects for neuronal death protection were evaluated by LDH assay, propidium iodide stain and phospho-H2AX immunostain and the mechanisms were studied by Bcl-2, Bak, Bax, caspase family, PKCα, ca1pain I. Results & Conclusions : 1. This study indicated that Woohwangcheongsim-won's effects for neuronal death protection in hypoxia were confirmed by LDH assay, propidium iodide stain and phospho-H2AX immunostain in culture method of Embryonic day 20(E20) cortical neuroblasts. 2. Woohwangcheongsim-won's mechanisms for neuronal death protection in hypoxia are to reduce the membrane damage fraction, to restrain DNA truncate, to restrain inflow of cytochrome c into cellularity caused by Bak diminution, to reduce the caspase cascade intiator caspase-8 and the effector caspase-3, to reduce the calpain I activity and to increase PKCand its activity in the membrane fraction. (J Korean Oriental Moo 2002;23(3):145~163)

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방사선 장해에 대한 백작약의 방호효과 (Protective Effects of Paeonia japonica against Radiation-induced Damage)

  • 오헌;박혜란;정일윤;김성호;조성기
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제27권3호
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    • pp.181-188
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    • 2002
  • 방사선 생체 손상에 대한 방호 효과를 나타내는 천연물을 검색하기 위한 일환으로 한의학에서 보혈양혈 탕제에 널리 사용되는 백작약 (Paeonia japonica)을 열수총추출물, 에탄올분획, 조다당분획으로 나누어 방사선에 의한 산화적 손상 경감 효과를 검정하였다. 사람 림프구에서 단세포전기영동 (single cell gel electrophoresis; comet assay)을 수행하여 DNA 손상 경감정도를 관찰하였으며, 마우스에 백작약 추출물을 투여한 다음 8 Gy의 감마선을 조사한 후 간에서 지질과산화 정도를 살펴보았다. 에탄올분획 처리군에서 높은 DNA 손상 경감효과를 확인할 수 있었으며, 지질과산화 억제작용 및 라디칼 소거효과 또한 에탄올분획이 높은 효과를 나타내어 에탄올분획이 방사선 방호에 주된 역할을 하는 것으로 사료된다. 이상의 결과로 보아 백작약은 방사선의 산화절 손상에 대하여 효과적으로 세포 DNA를 방호하고, 생체막의 주성분인 지질의 과산화를 억제하는 것으로 관찰되어 특히, 독성이 거의 없는 천연물이라는 관점에서 방사선 방호제로 적용이 가능할 것으로 사료된다.

Protective Effects of a Herb, Menthae Herba, against Radiation-induced Oxidative DNA Damage

  • Jo, Sung-Kee;H, Heon-O;Uhee Jung;Kim, Sung-Ho;Byun, Myung-Woo
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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    • pp.152-152
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    • 2003
  • As utilization of radiation in medicine, industry and biochemical research increases, the protection against radiation damage has become an important issue. Natural products such as herbal medicines are beginning to receive attention as modifiers on the radiation response. In the present study, the protective effect of a herb, Menthae Herba, against radiation-induced DNA damage was evaluated using alkaline single-cell gel electrophoresis (SCGE; comet assay) in the mouse peripheral blood Iymphocytes and the micronucleus formation test in the Chinese hamster ovary (CHO) cells. The tail moment, which was a marker of DNA damage in the SCGE, and the frequency of micronuclei was decreased in groups treated with Mentae Herba extract before exposure to 200 cGy of gamma-ray. We also confirmed its activities to scavenge DPPH and hydroxyl radicals. These experiments demonstrated that Menthae Herba was effective at reducing the radiation-induced damage of DNA and scavenging free radicals. It is plausible that scavenging of free radicals by Menthae Herba may have played an important role in providing the protection against the radiation-induced damage to the DNA. These results indicated that Menthae Herba might be a useful radioprotector and that radical scavenging appears to be one of the mechanisms of radiation protection.

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양강추출물의 활성산소종 유도 세포독성과 DNA 손상에 대한 방어효과 (Protection of ROS-induced cytotoxicity and DNA damage by the extract of Alpinia of ficinarum)

  • 이승철;신경승;허문영
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.106-116
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    • 2002
  • 양강추출물 (Alpinia officinarum, 70% ethanol extract)과 함유 주성분인 galangirn은 프리라디칼소거작용과 지질과산화억제활성을 나타내었으며, $H_2O$$_2$ 또는 KO$_2$유도 세포독성에 대해서도 억제적으로 작용하여 세포보호효과를 나타내었다. DNA single strand breakage와 같은 산화적 스트레스에 대해서도 보호작용을 하고 있다. 또한, 마우스 소핵시험에 의하여 adriamycin과 같은 superoxide 우발물질에 의한 염색체 수준에서의 손상에 대해서도 억제효과를 나타내었다. 양강추출물은 galangin을 유효성분으로하여 산소프리라디칼들에 의한 산화적 손상에 억제적으로 작용하는 기전으로 산화적 스트레스에 대한 항노화, 암예방제로서의 응용가능성이 높은 추출물로서 향후 기능성 식품으로서의 응용가능성이 높을 것으로 판단되었다.

흰쥐 뇌하수체 Gonadotropes와 Somatotropes에서의 Growth Hormone Releasing Hormone 유전자 발현 (Rat Gonadotropes and Somatotropes Express Growth Hormone Releasing Hormone Gene in the Pituitary)

  • 이성호
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제2권2호
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    • pp.189-196
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    • 1998
  • Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH)은 척추동물의 시상하부로부터 합성, 분비되어 시상하부-뇌하수체간의 문맥계를 통해 뇌하수체 전엽에 작용하여 Growth Hormone (GH)의 분비를 촉진한다. 시상하부에서 발현되는 일부 Releasing Hormone 들이 여러 시상하부외 조직에서도 검출되고 조직특이적인 기능을 수행한다는 사실이 여러 연구자들에 의해 밝혀졌다. 이러한 사실들을 배경으로 본 연구자는 GHRH가 흰쥐의 뇌하수체 전엽과 뇌하수체로부터 유래된 종양세포주들에서 발현될 가능성을 조사하였다. GHRH 펩타이드와 mRNA의 존재와 구조를 규명하기 위하여 뇌하수체와 배양 세포를 사용하여 GHRH immunocytochemistry, 방사면역측정법, GHRH PCR과 RNase protection assay를 시행하였다. Immunocytochemistry의 결과 gonadotrope (대형)와 somat-olactotrope (중간형)로 추정되는 세포들에서 GHRH 염색이 나타났고, Somatolactotrope성 종양세포인 GH3 cell 추출물에서 immunoreactive GHRH가 방사면역측정법으로 검출되었다. 3'rapid amplification of cDNA end (3'-RACE)를 시행한 결과, 흰쥐 뇌하수체에 GHRH transcript가 존재하고, 그 3'end 부분이 다른 조직내의 GHRH와 동일함을 확인하였다. GHRH RT-PCR에서도 뇌하수체와 종양세포주들인 $\alpha$T3 cell (gonadotrope성)과 GH3 cell에서 예상 산물들이 증폭되었다. RNase protection assay를 시행한 결과 난소절제에 의해 뇌하수체내 GHRH 유전자 발현이 증가됨을 확인하였다. 이상의 결과는 GHRH가 뇌하수체 전엽의 gonadotrope와 somatotrope에서 발현되고, paracrine 또는 autocrine조절물질로 작용하여 GH 분비 외에도 뇌하수체 전엽 세포들의 분화와 분열등에 관여함을 시사한다.

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Development of a Multiplex PCR for Simultaneous Detection of Blueberry Red Ringspot Virus and Blueberry Scorch Virus Including an Internal Control

  • Hae Min Lee;Eun Gyeong Song;Ki Hyun Ryu
    • 식물병연구
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    • 제29권1호
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    • pp.94-99
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    • 2023
  • Blueberry red ringspot virus (BRRSV) and blueberry scorch virus (BlScV) are included in the quarantine virus list managed by the Korean Animal and Plant Quarantine Agency. A multiplex polymerase chain reaction (PCR) assay with an internal control was developed for the simultaneous detection of both viruses. The specific primers used here were designed based on the highly conserved regions of the genomic sequences of each virus, obtained from the National Center for Biotechnology Information nucleotide databases. The primers were designed to amplify a partial sequence within coat protein (CP) for detecting BRRSV and a partial sequence within the CP-16 kDa for detecting BlScV. 18S ribosomal RNA (rRNA) was used as internal control, and the primer set used in a previous study was modified in this study for detecting 18S rRNA. Each conventional PCR using the BRRSV, BlScV, and 18S rRNA primers exhibited a sensitivity of approximately 1 fg plasmid DNA. The multiplex PCR assay using the BRRSV, BlScV, and 18S rRNA primers was effective in simultaneously detecting the two viruses and 18S rRNA with a sensitivity of 1 fg plasmid DNA, similar to that of conventional PCR assays. The multiplex PCR assay developed in this study was performed using 14 blueberry cultivars grown in South Korea. BRRSV and BlScV were not detected, but 18S rRNA was all detected in all the plants tested. Therefore, our optimized multiplex PCR assay could simultaneously detect the two viruses and 18S rRNA in field samples collected from South Korea in a time-efficient manner. This approach could be valuable in crop protection and plant quarantine management.

Rhizina undulata rDNA ITS 영역의 PCR 검정 및 염기배열 분석 (PCR Detection and Sequence Analysis of the rDNA ITS Regions of Rhizina undulata)

  • 이선근;이종규;김경희;이승규;이상용
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권4호
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    • pp.425-431
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    • 2007
  • Rhizina undulata의 PCR 검정 및 유전적 특성 분석을 목적으로, rDNA ITS 영역의 염기배열 해석 및 PCR 방법에 의한 토양으로부터 R. undulata의 진단법을 개발하였다. 18S rDNA 부분의 염기서열 분석 결과, 공시한 4종의 균주 모두 1,375 nt의 크기로 동일하였으며, 염기배열도 100% 일치하였다. 한편, rDNA ITS 영역의 염기배열은 585 nt이었고, PDK-1, PTT-1 및 PDJ-9 균주는 염기배열이 100% 동일하였으나, PDS-5균주에서는 두 곳에서 염기의 치환이 발견되었다. 이와 같은 염기배열을 분석하여 제작한 R. undulata rDNA ITS 영역 특이적 primer를 이용한 PCR 검정 결과, R. undulata 균주들에서만 약 525 bp 크기의 ITS 영역 특이적인 증폭산물이 검출되었다. PCR 방법에 의하여 검출할 수 있는 토양 중의 R. undulata 최소 균사량의 한계를 확인하기 위해서, 순수 배양한 R. undulata 균사현탁액을 순차 희석하여 100g의 사양토에 혼합한 다음, 농도별로 균사 혼합한 각각의 토양 시료로부터 추출한 total DNA의 PCR 증폭산물을 분석한 결과, PCR 방법에 의하여 100g의 토양 중에 1 ng의 R. undulata 균사가 함유되어 있는 경우까지 검출이 가능하였다.

환경재해에 관한 생물정보로서의 이온화 방사선과 살충제의 인체 위해성 비교 연구 (Comparative Study on Human Risk by Ionizing Radiation and Pesticide as Biological Information about Environmental Disaster)

  • 김진규;현성희
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제26권4호
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    • pp.385-392
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    • 2001
  • 환경독성물질이나 생물 위해 요소의 환경내 준위가 일정 수준 이상일 경우 환경재해가 유발될 수 있다. 이온화 방사선의 산업적 의료적 이용이 점차 증가하고 있으며 병해충을 막기 위한 살충제 사용의 점진적 증가로 인해 이들에 의한 재해 가능성을 배제할 수 없다. 이들 재해 요인들에 의한 인체 위해도를 비교하기 위하여 단세포 겔 전기영동법 (SCGE)을 이용하여 사람 림프구 DNA 손상에 미치는 방사선과 살충제의 영향을 각각 평가하였다. 각기 다른 농도로 살충제를 10분간 처리한 림프구에 대한 SCGE 분석을 실시하였고 또한 $0{\sim}2.0Gy$의 방사선을 조사한 림프구에 대한 SCGE 분석을 실시하여 DNA 손상도를 평가하였다. DNA 손상도는 감마선에 대해서 뚜렷한 선량-반응 관계를 나타내었을 뿐 아니라 살충제에 대해서도 명확한 농도-반응 관계를 나타내었다. 파라치온은 농업권장 사용농도인 $1mg{\ell}^{-1}$에서도 림프구에 대해 강한 유전독성을 나타내는데 이러한 유전독성은 0.1 Gy의 감마선에 의해 유발되는 DNA 손상에 상응하며 $2mg{\ell}^{-1}$의 파라치온은 임상적 증상을 야기할 가능성이 있는 전신 외부피폭 방사선량인 0.25 Gy에 상응하는 세포손상을 유발하였다. 이와 같은 연구를 통해 방사선과 살충제의 인체 위해도를 비교할 수 있는 실험적 자료와 환경재해 예방에 필요한 생물정보를 제공할 수 있다.

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Coregulation of lux Genes and Riboflavin Genes in Bioluminescent Bacteria of Photobacterium phosphoreum

  • Sung, Nack-Do;Lee, ChanYong
    • Journal of Microbiology
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    • 제42권3호
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    • pp.194-199
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    • 2004
  • Investigation of the expression of the riboflavin (rib) genes, which are found immediately downstream of luxG in the lux operon in Photobacterium phosphoreum, provides more information relevant to the evolution of bioluminescence, as well as to the regulation of supply of flavin substrate for bacterial bioluminescence reactions. In order to answer the question of whether or not the transcriptions of lux and rib genes are integrated, a transcriptional termination assay was performed with P. phoxphoreum DNA, containing the possible stem-loop structures, located in the intergenic region of luxF and luxE ($\Omega$$\_$A/), of luxG and ribE ($\Omega$$\_$B/), and downstream of ribA ($\Omega$$\_$c/). The expression of the CAT (Chloram-phenicol Acetyl Transferase) reporter gene was remarkably decreased upon the insertion of the stem-loop structure ($\Omega$$\_$c/) into the strong lux promoter and the reporter gene. However, the insertion of the structure ($\Omega$$\_$B/) into the intergenic region of the lux and the rib genes caused no significant change in expression from the CAT gene. In addition, the single stranded DNA in the same region was protected by the P. phosphoreum mRNA from the Sl nuclease protection assay. These results suggest that lux genes and rib genes are part of the same operon in P. phosphoreum.