• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제25권4호
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• pp.223-232
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• 2000

단세포전기영동법은 저선량 방사선에 의한 DNA손상을 민감하게 측정할 수 있는 방법으로 그 활용성이 증대되고 있다. 또한 각 염색체에 특이한 DNA probe를 이용하는 FISH기법은 염색체의 구조적 변화를 측정하는 매우 효과적인 방법으로서 그 유용성이 증대되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 저선량 방사선의 측정을 위한 생물학적 선량계로서 FISH 기법과 단세포전기영동법의 활용가능성을 조사하고자 하였다. 5, 10, 30, 및 50 cGy의 저선량 방사선 조사에 의한 염색체이상빈도는 상호전좌의 경우 1, 2, 4번 염색체가 전체 genome상에서 차지하는 비율을 감안하여, 전체 세포수로 환산했을 때 cell equivalent당 0.0375, 0.0407, 0.0727 및 0.0814로 나타났으며, 이동원염색체의 경우 0.0125, 0.0174, 0.02291, 및 0.0407로 나타나 선량 증가에 따라 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 $5{\sim}50cGy$의 저선량 방사선 조사 후 단세포전기영동법을 통해 DNA 상해정도를 살펴본 결과 선량이 증가할수록 DNA 상해가 증가하는 결과를 얻었다. 따라서 FISH 기법은 저선량 방사선 피폭시 염색체이상을 보다 정확하고 쉽게 관찰할 수 있으며, 단세포전기영동법은 DNA 손상을 민감하게 감지할 수 있어 저선략 방사선 피폭 시 유용한 생물학적 선량계로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한미생물학회지
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• 제34권6호
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• pp.519-532
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• 1999

Helicobacter pylori is a causative agent of type B gastritis and plays a central role in the pathogenesis of gastroduodenal ulcer and gastric cancer. To elucidate the host-parasite relationship of the H. pylori infection on the basis of molecular biology, we tried to evaluate the genomic diversity of H. pylori. An ordered overlapping bacterial artificial chromosome (BAC) library of a Korean isolate, H. pylori 51 was constructed to set up a genomic map. A circular physical map was constructed by aligning ApaI, NotI and SfiI-digested chromosomal DNA. When the physical map of H. pylori 51 was compared to that of unrelated strain, H. pylori 26695, completely different restriction patterns were shown. Fifteen known genes were mapped on the chromosome of H. pylori 51 and the genetic map was compared with those of strain 26695 and J99, of which the entire genomic sequences were reported. There were some variability in the gene location as well as gene order among three strains. For further analysis on the genomic diversity of H. pylori, when comparing the genomic structure of 150 H. pylori Korean isolates with one another, genomic macrodiversity of H. pylori was characterized by several features: whether or not susceptible to restriction digestion of the chromsome, variation in chromosomal restriction fingerprint and/or high frequency of gene rearrangement. We also examined the extent of allelic variation in nucleotide or deduced amino acid sequences at the individual gene level. fucT, cagA and vacA were confirmed to carry regions of high variation in nucleotide sequence among strains. The plasticity zone and strain-specific genes of H. pylori 51 were analyzed and compared with the former two genomic sequences. It should be noted that the H. pylori 51-specific sequences were dispersed on the chromosome, not congregated in the plasticity zone unlike J99- or 26695-specific genes, suggesting the high frequency of gene rearrangement in H. pylori genome. The genome of H. pylori 51 shows differences in the overall genomic organization, gene order, and even in the nucleotide sequences among the H. pylori strains, which are far greater than the differences reported on the genomic diversity of H. pylori.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제3권2호
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• pp.137-144
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• 2007

The mechanism of cytotoxicity of doxifluridine, a prodrug fluorouracil (5-FU), has been ascribed to the misincorporation of fluoropyrimidine into RNA and DNA and to the inhibition of the nucleotide synthetic enzyme thymidylate synthase. Increased understanding of the mechanism of 5-FU has led to the development of strategies that increases its anticancer activity or predicts its sensitivity to patients. Using GeneChip?? Rhesus Macaque Genome arrays, we analyzed gene expression profiles of doxifluridine after two weeks repeated administration in cynomolgus monkey. Kegg pathway analysis suggested that cytoskeletal rearrangement and cell adhesion remodeling were commonly occurred in colon, jejunum, and liver. However, expression of genes encoding extracellular matrix was distinguished colon from others. In colon, COL6A2, COL18A1, ELN, and LAMA5 were over-expressed. In contrast, genes included in same category were down-regulated in jejunum and liver. Interestingly, MMP7 and TIMP1, the key enzymes responsible for ECM regulation, were overexpressed in colon. Several studies were reported that both gene reduced cell sensitivity to chemotherapy-induced apoptosis. Therefore, we suggest they have potential as target for modulation of 5-FU action. In addition, the expression of genes which have been previously known to involve in 5-FU pathway, were examined in three organs. Particularly, there were more remarkable changes in colon than in others. In colon, ECGF1, DYPD, TYMS, DHFR, FPGS, DUT, BCL2, BAX, and BAK1 except CAD were expressed in the direction that was good response to doxifluridine. These results may provide that colon is a prominent target of doxifluridine and transcriptional profiling is useful to find new targets affecting the response to the drug.

• 미생물학회지
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• 제30권4호
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• pp.322-331
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• 1992

수질환경에서 일어나는 GEM 균주의 항생물질내성유전자의 전이동태를 연구하기 위하여, $Km^{r}$ plasmid 의 conjugation을 실시하였다. 그 결과 conjugant 들에 나타나는 plasmid 의 재배열을 agarose gel 에서 비교분석하였고, DNA probe 유전자의 행방을 추구하였다. GMM 균주들 (DKC600 과 DKC601) 의 $Km^{r}$유전자는 자연계 분리균주(DK1) 보다 더 높은 전이율이 나타났으나, recipient 에 따라 다소 차이가 있었다. Conjugant 들에서 나타나는 plasmid 의 재배열도 donor가 GMM 균주에서 전이된 plasmid 들은 특이하게 그 분자량이 커졌다. LB 에서 수온이 10.deg.C 보다는 25.deg.C 이상 그리고 pH 가 9 에서 5에 가까울수록$Km^{r}$ 유전자는 더 많이 전이되었으나, FW 에서는 수온과 pH 에 의한 영향이 거의 없었다. 또 FW 에서는 GMM 균주의 conjugant 들에서 chromosome 이외에 plasmid 가 거의 발견되지 않았다. 이와 같이 plasmid 들이 다양하게 재배열된 conjugant 들에서 Southern analysis 에 의하여 $Km^{r}$ 유전자의 행방을 알아본 결과, LB 에서는 DK1 뿐만 아니라 GMM 균주들의 $Km^{r}$ plasmid 가 전이된후 그대로 존재하였다. 그러나 FW 의 수질환경에서는 donor 의 $Km^{r}$ plasmid / 는 없어지고 chromosome 에서 hybridization signal 이 나타났다. 또 FW 에서는 donor 가 DK1 일 경우 pDK101 은 수온과 pH 의 영향없이 pDK101 이 그대로 전이되었다. 그러므로 LB 나 AW 에서는 DK1 뿐만 아니라 GMM 규주들의 Km$^{r}$ plasmid 가 전이된후 conjugant 에 그대로 존재하였고 기타의 plasmid 들이 다양하게 재배열되었지만, FW 수질환경에서는 DKC600 의 $Km^{r}$ 유전자가 수온이나 pH 에 상관없이 chromosome 에 integration 되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권1호
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• pp.45-53
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• 1999

각 염색체에 특이한 DNA probe를 이용하는 FISH기법은 방사선에 의해 유발된 상호전좌 및 삽입 등의 염색체의 구조적 변화를 측정하는 매우 효과적인 방법으로서 그 활용성이 증가되고 있다. 본연구는 방사선 피폭시 생물학적 선량측정법으로서 FISH기법을 활용하기 위하여 사람의 1, 2, 4번 염색체에 특이한 probe를 이용하여 고선량 단일 피폭시 유발된 각종 염색체 이상빈도를 관찰하고 이를 PAINT분류체계에 의해 분석하였다. 방사선 조사에 의한 염색체 이상빈도는 상호전좌(t)와 이동원염색체(dic)의 수가 선량 증가에 따라 같이 증가하는 것을 알 수 있으며 color junction의 수도 선량에 따라 증가하는 것을 알 수 있었다. 상호전좌의 빈도는 이동원 염색체의 빈도보다 상대적으로 높게 나타났다. 삽입(ins), 무동원염색체(ace), 및 환상염색체(r)의 수도 선량 증가에 따라 같이 증가하는 것을 알 수 있었다. 기존의 염색체재배열 분석방법과 비교해 볼 때 FISH기법은 다양한 형태의 염색체재해열을 보다 쉽게 관찰할 수 있게 하며 생물학적 선량제로서 중요한 역할을 할 것이라 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.1047-1054
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• 2019

이동성 유전인자는 인간 유전체의 45%를 차지하며 기능성 유전자 내부로 자유롭게 들어갈 수 있다. 이들은 진화과정에서 중복현상으로 다수의 복사수로 생성되며, 생물종다양성 및 계통유전체학 분야에 기여한다. 이동성 유전인자의 대부분은 메틸화 또는 아세틸화 현상과 같은 후성유전학적 조절에 의해 제어된다. 다양한 생물종은 그들만의 고유의 이동성 유전인자를 가지고 있으며, 일반적으로 DNA트란스포존과 레트로트란스포존으로 나뉜다. 레트로트란스포존은 LTR의 유무에 따라 다시 HERV와 LINE으로 구분된다. 이동성 유전인자는 프로모터, 인핸서, 엑손화, 재배열 및 선택적 스플라이싱과 같은 다양한 생물학적 기능을 수행한다. 또한 이들은 유전체의 불안정성을 야기시켜 다양한 질병을 유발하기도 한다. 따라서, 암과 같은 질병을 진단하는 바이오 마커로 사용될 수 있다. 최근, 이동성 유전인자는 miRNA를 만들어 내는 것으로 밝혀졌으며, 이러한 miRNA는 타겟 유전자의 seed 영역에 결합함으로서 mRNA의 분해 및 번역을 억제하는 역할을 수행한다. 이동성 유전인자 유래의 miRNA는 기능성 유전자의 발현에 큰 영향을 미친다. 다양한 생물종과 조직에서 서로 다른 miRNA의 비교 분석 연구는 생물학적 기능과 관련하여 진화학과 계통학 영역에서 흥미 있는 연구 분야라 할 수 있겠다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제1권2호
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• pp.104-108
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• 2001

Aging is a senescence and defined as a normal physiologic and structural alterations in almost all organ systems with age. As Leonard Hayflick, one of the first gerontologists to propose a theory of biologic aging, indicated that a theory of aging or longevity satisfies the changes of above conditions to be universal, progressive, intrinsic and deleterious. Although a number of theories have been proposed, it is now clear that cell aging (cell senescence) is multifactorial. No single mechanism can account for the many varied manifestations of biological aging. Many theories have been proposed in attempt to understand and explain the process of aging. Aging is effected in individual by genetic factors, diet, social conditions, and the occurrence of age-related diseases as diabetes, hypertension, and arthritis. It involves an endogenous molecular program of cellular senescence as well as continuous exposure throughout life to adverse exogenous influences, leading to progressive infringement on the cell's survivability so called wear and tear. So we could say the basic mechanism of aging depends on the irreversible and universal processes at cellular and molecular level. The immediate cause of these changes is probably an interference in the function of cell's macromolecules-DNA, RNA, and cell proteins-and in the flow of information between these macromolecules. The crucial questions, unanswered at present, concerns what causes these changes in truth. Common theories of aging are able to classify as followings for the easy comprehension. 1. Biological, 1) molecular theories - a. error theory, b. programmed aging theory, c. somatic mutation theory, d. transcription theory, e. run-out-of program theory, 2) cellular theories - a. wear and tear theory, b. cross-link theory, c. clinker theory, d. free radical theory, e. waste product theory, 3) system level theory-a. immunologic/autoimmune theory, 4) others - a. telomere theory, b. rate of living theory, c. stress theory, etc. Prevention of aging is theoretically depending on the cause or theory of aging. However no single theory is available and no definite method of delaying the aging process is possible by this moment. The most popular action is anti-oxidant therapy using vitamin E and C, melatonin and DHEA, etc. Another proposal for the reverse of life-span is TCP-17 and IL-16 administration from the mouse bone marrow B cell line study for the immunoglobulin VDJ rearrangement with RAG-1 and RAG-2. Recently conclusional suggestion for the extending of maximum life-span thought to be the calory restriction.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권2호
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• pp.125-129
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• 2011

GM작물의 상용화를 위하여서는 반드시 환경위해성평가를 거쳐야 한다. 불행하게도 초기 event가 개발되고 기본적인 검토가 완료된 GM작물에 대하여 환경위해성평가를 수행하기 위하여서는 약 7백만에서 1,500만불의 경비가 소요되며 기간 또한 수년이 필요하다. 따라서 저자는 사용화를 위한 GM작물의 개발을 위한 프로젝트에 관여하는 개발자는 실험실 또는 온실단계의 아주 초기단계에서부터 환경위해성평가기준을 충분히 숙지하여야 한다고 제안한다. 기존의 많은 리뷰논몬에서 이미 지적된 것 과 같이 GM작물의 상용화과제에서 가장 큰 걸림돌(죽음의 계곡)은 초기 사상 (event)의 선발과정이며, 대부분이 이 단계에서 충분한 자료를 제시할 수 없어서 포기한다는 사실을 간과하여서는 안 될 것이다. 특히 지극히 기본적인 분자생물학 특성에 관한 자료들로서 예를 들어 도입유전자의 copy 수, 숙주의 게놈내 도입위치, 도입유전자의 주변 염기서열, 유전자 재배열과 도입유전자로 인한 숙주 내 기존유전자의 knock out 현상의 여부 등에 관한 충분한 자료를 제시하지 못하는 경우가 많으며 이는 GM 작물의 개발 초기단계에서부터 철저하게 검증이 이루어져야 하는 항목들이다. 국내의 경우, 농촌진흥청은 2011년부터 2020년까지 10년간 "차세대바이오그린 21 사업"을 발족하여 추진 중에 있으며 특히 국내용뿐만 아니라 중국의 사막화 지역 등 불량환경에 재배가 가능한 GM작물 등 해외로 수출을 위한 global GM작물의 개발을 위한 전략을 수립하여 추진 중에 있다. 따라서 저자는 환경위해성평가기준에 부합되는 초기 event의 선발 과정에 역점을 두어 사전에 분자생물학적 특성에 관한 RA기준을 고려하여 자체평가시스템을 도입하도록 제안 한다.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제8권2호
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• pp.135-138
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• 2011

초산인 35세 산모가 고령 임신과 모체혈액선별검사 고위험군을 주소로 양수천자를 실시한 결과 8번 염색체의 단완에 위성체가 붙어 있는 것이 발견되었다. 부모 염색체 검사 결과 모두 정상으로 확인되어 태아에게서 관찰된 8ps현상은 de novo로 판단된다. FISH 검사로 좀 더 자세히 분석한 결과, 8번 염색체와 22번 염색체 사이에 미세한 전좌가 관찰되었다. 태아의 염색체 8번과 22번 사이의 de novo 전좌를 갖고 있었지만 절단 부위가 DNA의 단순 반복 부위이므로 표현형에 영향을 미칠 가능성은 높지 않을 것으로 추측되었고, 임신 기간 동안 초음파상 이상 소견은 관찰되지 않았다. 유전 상담을 통해 8번 염색체 단완의 미세 결실 가능성이 설명되었고, 부모의 결정에 따라 추가실험 없이 임신은 유지되었다. 그리고 38주에 정상 표현형의 남아가 분만되었다. 본 증례는 산전 진단에서 세포유전학적 검사로 8번 염색체 단완의 위성체만이 발견되었으나, 추가의 분자세포유전학적 진단으로 8번과 22번 염색체 단완 사이의 미세한 전좌를 확인하였다. 이처럼보다 정확하고 자세한 분자세포 유전학적 분석들이 산전 진단에서는 필요함을 시사한 사례였다.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제4권1호
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• pp.64-71
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• 2007

목 적 : 다운증후군과 에드워드증후군의 빠른 진단에 있어 FISH 검사의 임상적 유용성과 한계성을 보고하고자 한다. 방 법 : 유전질환이 의심되는 고위험임신 309예에서 양수 검사를 통해 미배양 양수세포에서 18번과 21번 염색체의 probes를 이용한 FISH 검사를 시행하고 이들의 결과를 염색체 핵형분석 결과와 비교하였다. 결 과 : 평균연령은 34.18세, 평균임신주수는 18주(126.12 일)의 309예에서 FISH 검사는 모두 성공하였다. 각각 1예씩의 다운증후군과 에드워드증후군이 FISH로 신속한 진단이 가능했으며 이들은 염색체 핵형 검사에서 확인하였다. 그러나 18번과 21번 이외의 염색체의 이수성과 구조적 이상은 발견하지 못했는데 모두 12예(3.9%)로 상당부분을 차지했다. 앞으로 산전 선별검사에 있어 FISH검사과정의 자동화 기계화로 더 시간을 단축하고 가격을 낮추는 방안이 계속 개발되어야 할 것이다.