• 제목/요약/키워드: DNA-cleavage

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형질전환 체세포로부터 소 복제수정란의 효율적인 생산 (Efficient Production of Cloned Bovine Embryos from Transformed Somatic Cells)

  • Wee G.;B. H Sohn;Park, J. S.;D. B. Koo;Lee, K. K.;Y. M. Han
    • 한국가축번식학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.25-34
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    • 2003
  • 인체 트롬보포이에틴(hTPO)은 megakaryopoiesis 과정에 주요한 역할을 하는 사이토카인이다. 따라서 이러한 트롬보포이에틴을 유선조직에서 직접적으로 발현시키기 위하여 소 베타 카제인 프로모터, 인체 트롬보포이에틴 cDNA 및 네오유전자로 구성된 발현벡터를 구축하였다. 소 귀조직 세포로부터 유도된 섬유아세포에 lipoffctamine을 이용하여 발현벡터(pBT-L n대)의 삽입을 유도하였다. G4l8 저항성을 지닌 세포의 콜로니 형성을 유도하기 위하여 2주 이상 배양을 실시하였다. 형질전환 콜로니는 PCR에 의해 동정하였으며, 이들 콜로니를 핵치환 전까지 계속적으로 증식을 유도하였다. 형질전환 세포에 의해 재구성된 난자는 전기적인 융합과 calcium ionophore와 6-DMAP를 이용한 활성화를 실시하였으며, 체외에서 7일간 배양을 실시하였다. 총 35개의 콜로니를 PCR에 의해 분석한 결과, 이 중 29(82.9%)개가 형질전환된 콜로니였다. 형질전환된 세포로 재구성된 난자의 난할율 및 배반포로의 발달율은 65.1%와 23.8%로 나타났다. 형질전환된 세포로 재구성된 난자로부터 발달한 29개의 배반포 중 27개가 형질전환으로 확인되었다. 따라서 이러한 결과들은 형질전환 소 수정란을 형질전환된 세포를 이용한 체세포 복제 기법을 통해 효과적으로 생산할 수 있다는 것을 제시하고있다.

Protective effects skin keratinocyte of Oenothera biennis on hydrogen peroxide-induced oxidative stress and cell death via Nrf2/Ho1 pathway.

  • Lee, Seung Young;Jung, Ji Young;Choi, Hee Won;Choi, Kyung Min;Jeong, Jin-Woo
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.103-103
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    • 2018
  • Oenothera biennis, commonly known as evening primrose, a potential source of natural bioactive substances: flavonoids, steroids, tannins, fatty acids and terpenoids responsible for a diverse range of pharmacological functions. However, whether extract prepared from aerial part of O. biennis (APOB) protects skin against oxidative stress remains unknown. To investigate the protective effects of APOB against oxidative stress-induced cellular damage and elucidated the underlying mechanisms in the HaCaT human skin keratinocytes. Our results revealed that treatment with APOB prior to hydrogen peroxide ($H_2O_2$) exposure significantly increased viability, and the highest DPPH radical-scavenging activities and reducing power of HaCaT cells. APOB also effectively attenuated H2O2-induced comet tail formation and inhibited the $H_2O_2$-induced phosphorylation levels of the histone ${\gamma}H2AX$, as well as the number of apoptotic bodies and Annexin V-positive cells. In addition, APOB exhibited scavenging activity against intracellular reactive oxygen species (ROS) accumulation and restored the mitochondrial membrane potential loss by $H_2O_2$. Moreover, $H_2O_2$ enhanced the cleavage of caspase-3 and degradation of poly (ADP-ribose)-polymerase (PARP), a typical substrate protein of activated caspase-3, as well as DNA fragmentation; however, these events were almost totally reversed by pretreatment with APOB. Furthermore, APOB increased the levels of heme oxygenase-1 (HO-1), which is a potent antioxidant enzyme, associated with the induction of nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2). According to our data, APOB is able to protect HaCaT cells from $H_2O_2$-induced DNA damage and cell death through blocking cellular damage related to oxidative stress through a mechanism that would affect ROS elimination and activating the Nri2/HO-1 signaling pathway.

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우리 나라에서 분리한 이질아메바(Entamoeba histoItica)와 동형아메바(Entamoebn dispar)의 감별 (Differentiation of Korean isolates of Entamoeba histolytica from Entamoeba dispar)

  • 최성준;이미정
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제34권1호
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    • pp.15-20
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    • 1996
  • 이 실아메바(Entamoeba histoIytica)와 동형 아메바(Entamoebc dispar. 동형아메바)의 포낭은 형태학적으로 구분이 안되어 종 감별에 관하여 논란이 있어 왔다. 최근에 이 둘이 별종이며 특히 이질아메바는 병원성이고 동형아메바는 비병윈성입이 확인퇴어 그 감별이 중요한 의미를 갖게 피었나 이 연구에서는 우리 나라의 아메바 분리체를 중합효소 반응과 제한효소 반응을 이용하여 두 종으로 감별하였다. 1994-1995년에 대변을 통강의 방법으로 검색하여 포낭이나 영양형이 발견된 검체를 로빈슨 배지에서 배양하고 배양된 영양형에서 DNA를 분리하였다. PI 유전자 염기서열 중에서 시발페(primer)를 만득어 중합효소 반응으로 482 bp 크기의 산물을 얹고 이를 제한효소(Tuq I, Xmn I, Acc I)로 처리하였다. 또한 Xmn I과 Acc I 제한 효소의 특이 염기서열온 고함하는 시발체를 제작하여 따로 중합효소 반응을 시행하였다. 그 결과 13개 분리체 중에서 S9, S12, YS-6, YS-27의 482 bp 산물은 Taq I과 Xmn I 의하여 그 외의 분리체 산물은 Acc I에 의하여 절단되었다. 이 결과는 특이 염기서열 시발체의 중합효소 반응에서 얻은 산물과 일치하였다, 이 결과에 의하여 분리체 S9, S12, YS-6는 대장염 창자에서. YS-27은 간농양 환자에서 분리한 병원성의 이질아메바(E. histolytica)이고 분리체 S1, S3, S11, S15, S16, S17, S20, YS-17, YS-44는 부증상의 포낭배출자에서 얻은 비병원성의 동형아메바(E. nispur)로 구별할 수 있었다. S1은 설사 환자에서 얻은 분리체 이지탄 동형아메바임을 확인하였고 따라서 이 환자의 설사는 다른 원인에 의한 것으로 판단 된다. 이로써 비병원성인 동형아메바가 우리 나라에서도 병원성 이질아메바보다 더 흔하게 존재한다는 것을 처음으로 기록하며 E. dispar의 우리 말 이름을 동형아메바로 제안한다.

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Apoptosis의 외인성 경로에서 caspase-8의 구조적 및 기능적 역할 (Structural and Functional Roles of Caspase-8 in Extrinsic Apoptosis)

  • 하민선;정미숙;장세복
    • 생명과학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.954-959
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    • 2021
  • 세포 사멸은 항상성을 유지하기 위해 세포군을 조절하는 중요한 메커니즘이며 시스테인 단백질분해효소 중 하나인 카스파제는 세포 사멸 경로의 중요한 중재자이다. Caspase-8은 세포외 자극에 의해 시작되는 외인성 세포자멸 경로의 개시자 카스파제이다. Caspase-8에는 보존된 도메인인 N-말단의 두개의 죽음 이펙터 도메인(DED)과 C-말단의 2개의 촉매 도메인을 가지며, 이는 이러한 외인성 세포자멸 경로에 중요하게 작용한다. 외인성 세포멸사 경로에서, TNF 슈퍼패밀리인 죽음 수용체는 세포 외부로부터의 죽음 수용체 특이적 리간드의 결합에 의해 활성화된다. 활성화된 죽음 수용체가 어댑터 단백질인 Fas-associated death domain 단백질(FADD)을 모집한 후, 죽음 수용체와 FADD의 죽음 도메인(DD)이 서로 결합하고 죽음 수용체와 결합한 FADD가 caspase-8의 전구체 형태인 procaspase-8을 모집한다. FADD와 procaspase-8의 죽음 이펙터 도메인은 서로 결합하고 FADD에 결합된 procaspase-8은 prodomain의 절단에 의해 활성화된다. 이 죽음 수용체-FADD-caspase-8 복합체는 세포사멸 유도 신호복합체(DISC)라고 한다. 세포 FLICE 억제 단백질(c-FLIPs)은 세포사멸을 억제하는 역할과 촉진하는 역할을 모두 수행하여 caspase-8의 활성화를 조절하고 caspase-8 활성화는 caspase-3와 같은 작동자 카스파제를 활성화를 시킨다. 마지막으로 활성화된 작동자 카스파제는 DNA 분해, 핵 응축, 세포막 수포 및 카스파제 기질의 단백질 분해에 작용하여 세포사멸을 완료한다.

이동성 유전인자의 구조 및 생물학적 기능 (Biological Function and Structure of Transposable Elements)

  • 김소원;김우령;김희수
    • 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.

Flammulina velutipes var. lupinicola의 유전체 정보기반 laccase 유전자 동정 및 특성 규명 (Identification and characterization of laccase genes in the Flammulina velutipes var. lupinicola genome)

  • 유혜원;박영진
    • 한국버섯학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.285-293
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    • 2021
  • 본 연구에서는 Flammulina velutipes var. lupinicola의 laccase 유전자를 동정하고 최적 활성 pH, 온도, 시간을 분석하고 하였다. F. velutipes var. lupinicola 유전체에서 선별된 laccase 유전자 서열을 바탕으로 구리 결합 부위 및 신호 펩타이드 분석을 수행한 결과 5종의 laccase 유전자(g1934, g1937, g2415, g2539, g5858)를 동정하였다. 5종의 선별된 laccase 유전자 크기는 1,488~1,662 bp로 확인되었고, cDNA 염기서열 분석 결과 14~17개의 인트론이 확인되었다. Laccase 유전자의 신호펩타이드로 예측된 절단 부위는 N-말단으로부터 20~34 bp 사이에 위치하는 것으로 확인되었다. F. velutipes var. lupinicola laccase의 활성 특성을 규명하기 위해 분리 정제를 수행하였으며, Zymogram을 수행하여 0.2 M 및 0.3 M NaCl과 1.6 M 및 1.7 M의 ammonium sulfate로 정제된 단백질에서 5개의 laccsae 활성 밴드를 확인하였다. pH, 온도 및 시간별로 분리 정제된 단백질의 최적 활성을 분석한 결과, 반응의 최적 pH는 5.5이고 최적 온도는 40℃로 확인되었다. 따라서 본 연구를 통하여 확인된 F. velutipes var. lupinicola 유전체의 laccase 유전자 구조 및 활성에 대한 특성은 laccase를 이해하는 데 도움이 될 것이며 추가 연구를 통하여 향후 다양한 산업적 활용이 가능할 것으로 사료된다.

MHY2251, a New SIRT1 Inhibitor, Induces Apoptosis via JNK/p53 Pathway in HCT116 Human Colorectal Cancer Cells

  • Yong Jung Kang;Young Hoon Kwon;Jung Yoon Jang;Jun Ho Lee;Sanggwon Lee;Yujin Park;Hyung Ryong Moon;Hae Young Chung;Nam Deuk Kim
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제31권1호
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    • pp.73-81
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    • 2023
  • Sirtuins (SIRTs) belong to the nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+)-dependent class III histone deacetylase family. They are key regulators of cellular and physiological processes, such as cell survival, senescence, differentiation, DNA damage and stress response, cellular metabolism, and aging. SIRTs also influence carcinogenesis, making them potential targets for anticancer therapeutic strategies. In this study, we investigated the anticancer properties and underlying molecular mechanisms of a novel SIRT1 inhibitor, MHY2251, in human colorectal cancer (CRC) cells. MHY2251 reduced the viability of various human CRC cell lines, especially those with wild-type TP53. MHY2251 inhibited SIRT1 activity and SIRT1/2 protein expression, while promoting p53 acetylation, which is a target of SIRT1 in HCT116 cells. MHY2251 treatment triggered apoptosis in HCT116 cells. It increased the percentage of late apoptotic cells and the sub-G1 fraction (as detected by flow cytometric analysis) and induced DNA fragmentation. In addition, MHY2251 upregulated the expression of FasL and Fas, altered the ratio of Bax/Bcl-2, downregulated the levels of pro-caspase-8, -9, and -3 proteins, and induced subsequent poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. The induction of apoptosis by MHY2251 was related to the activation of the caspase cascade, which was significantly attenuated by pre-treatment with Z-VAD-FMK, a pan-caspase inhibitor. Furthermore, MHY2251 stimulated the phosphorylation of c-Jun N-terminal kinase (JNK), and MHY2251-triggered apoptosis was blocked by pre-treatment with SP600125, a JNK inhibitor. This finding indicated the specific involvement of JNK in MHY2251-induced apoptosis. MHY2251 shows considerable potential as a therapeutic agent for targeting human CRC via the inhibition of SIRT1 and activation of JNK/p53 pathway.

EGFP 유전자가 도입된 반수체 정자세포에 의한 형질전환 설치류 난자의 생산 (Production of Transgenic Murine Embryos using Haploid Spermatids Transfected with EGFP Gene)

  • 강기예;송상진;이훈택;정길생
    • 한국가축번식학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.305-315
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    • 2001
  • 본 연구의 목적은 외래 EGFP 유전자를 분화이전의 웅성생식세포에 도입한 후 이를 난모세포내에 미세주입하여 형질전환동물을 생산하는 기술을 개발하는 데에 있다. 이를 위하여 반수체 정자세포에서 특이적으로 발현하는 생쥐의 mTP1과 햄스터의 hPrm2 유전자 발현 시기를 RT-PCR로 조사한 결과 그시기는 생쥐와 햄스터에서 각각 18일령과 20일령으로 확인되었다. 이에 따라 외래 유전자의 침입이 용이한 감수분열 직전단계인 17일령의 생쥐와 19일령의 햄스터 정자세포를 EGFP 유전자가 포함된 배양액에 부유시킨 다음, 전기자극을 부여한 결과 0.18 ㎸/cm의 전기자극을 가한 후 72시간 배양한 정자세포의 28.5%와 32.1%에서 EGFP 유전자가 발현되는 것으로 확인되었다. EGFP유전자가 도입된 반수체 정자의 수정 및 발달 능력을 검증하기 위하여, 이들 정자세포를 햄스터 난자 내에 미세주입 하였으나, 형광현미경하에서는 EGFP유전자의 발현은 관찰할 수 없었다. 이에 이들 난자를 공시하여 PCR분석을 실시한 결과, 약 44%의 수정란에서 EGFP 유전자의 존재가 확인되었다. 이러한 결과로 보아 반수체 정자세포는 외래 유전자를 난자 내에 도입하기 위한 운반체로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

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Fisetin Protects C2C12 Mouse Myoblasts from Oxidative Stress-Induced Cytotoxicity through Regulation of the Nrf2/HO-1 Signaling

  • Cheol Park;Hee-Jae Cha;Da Hye Kim;Chan-Young Kwon;Shin-Hyung Park;Su Hyun Hong;EunJin Bang;Jaehun Cheong;Gi-Young Kim;Yung Hyun Choi
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제33권5호
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    • pp.591-599
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    • 2023
  • Fisetin is a bioactive flavonol molecule and has been shown to have antioxidant potential, but its efficacy has not been fully validated. The aim of the present study was to investigate the protective efficacy of fisetin on C2C12 murine myoblastjdusts under hydrogen peroxide (H2O2)-induced oxidative damage. The results revealed that fisetin significantly weakened H2O2-induced cell viability inhibition and DNA damage while blocking reactive oxygen species (ROS) generation. Fisetin also significantly alleviated cell cycle arrest by H2O2 treatment through by reversing the upregulation of p21WAF1/CIP1 expression and the downregulation of cyclin A and B levels. In addition, fisetin significantly blocked apoptosis induced by H2O2 through increasing the Bcl-2/Bax ratio and attenuating mitochondrial damage, which was accompanied by inactivation of caspase-3 and suppression of poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. Furthermore, fisetin-induced nuclear translocation and phosphorylation of Nrf2 were related to the increased expression and activation of heme oxygenase-1 (HO-1) in H2O2-stimulated C2C12 myoblasts. However, the protective efficacy of fisetin on H2O2-mediated cytotoxicity, including cell cycle arrest, apoptosis and mitochondrial dysfunction, were greatly offset when HO-1 activity was artificially inhibited. Therefore, our results indicate that fisetin as an Nrf2 activator effectively abrogated oxidative stress-mediated damage in C2C12 myoblasts.

Activation of Heme Oxygenase-1 by Mangiferin in Human Retinal Pigment Epithelial Cells Contributes to Blocking Oxidative Damage

  • Cheol Park;Hee-Jae Cha;Hyun Hwangbo;EunJin Bang;Heui-Soo Kim;Seok Joong Yun;Sung-Kwon Moon;Wun-Jae Kim;Gi-Young Kim;Seung-On Lee;Jung-Hyun Shim;Yung Hyun Choi
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제32권3호
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    • pp.329-340
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    • 2024
  • Mangiferin is a kind of natural xanthone glycosides and is known to have various pharmacological activities. However, since the beneficial efficacy of this compound has not been reported in retinal pigment epithelial (RPE) cells, this study aimed to evaluate whether mangiferin could protect human RPE ARPE-19 cells from oxidative injury mimicked by hydrogen peroxide (H2O2). The results showed that mangiferin attenuated H2O2-induced cell viability reduction and DNA damage, while inhibiting reactive oxygen species (ROS) production and preserving diminished glutathione (GSH). Mangiferin also antagonized H2O2-induced inhibition of the expression and activity of antioxidant enzymes such as manganese superoxide dismutase and GSH peroxidase, which was associated with inhibition of mitochondrial ROS production. In addition, mangiferin protected ARPE-19 cells from H2O2-induced apoptosis by increasing the Bcl-2/Bax ratio, decreasing caspase-3 activation, and blocking poly(ADP-ribose) polymerase cleavage. Moreover, mangiferin suppressed the release of cytochrome c into the cytosol, which was achieved by interfering with mitochondrial membrane disruption. Furthermore, mangiferin increased the expression and activity of heme oxygenase-1 (HO-1) and nuclear factor-erythroid-2 related factor 2 (Nrf2). However, the inhibition of ROS production, cytoprotective and anti-apoptotic effects of mangiferin were significantly attenuated by the HO-1 inhibitor, indicating that mangiferin promoted Nrf2-mediated HO-1 activity to prevent ARPE-19 cells from oxidative injury. The results of this study suggest that mangiferin, as an Nrf2 activator, has potent ROS scavenging activity and may have the potential to protect oxidative stress-mediated ocular diseases.