• Fisheries and Aquatic Sciences
• /
• 제12권4호
• /
• pp.276-285
• /
• 2009

Despite great commercial interest, relatively little has been described about molecular mechanism of bivalve reproduction. We investigated genes involved in ovarian maturation of the Yesso scallop, Patinopecten yessoensis. GSI index and histological analysis revealed that maturation of ovary begin in February and spawning period is from April to June which is similar to the previous study in the East Sea. As result of combination analysis of differential display RTPCR (DDRT-PCR) and histological examination, vitellogenin (Vg), ferritin (Ft) and ADT/ATP carrier protein (ACC) were identified as differently expressed genes in maturating ovary. Endpoint RT-PCR results showed that Vg is ovary-specific genes whereas Ft and ACC are expressed ubiquitously suggesting that Vg can be good molecular markers for ovarian development and sex determination in bivalves. Quantitative PCR results revealed that Vg were expressed highest during growth stage and appears to play a major role in oocyte maturation. On the contrary, expression of Ft was highest after spawning stage, which suggests that up-regulation may be involved in spawning and inactive stages in which the scallops recover from spawning. In addition, high level of the mitochondrial gene, ACC, may play a role in energy metabolism in maturating oocytes. Isolation and molecular studies of these key genes will expand our knowledge of the physiological changes from various exogenous factors including temperature, salinity, pH, even or numerous endocrine disrupting chemicals (EDCs) during reproductive cycle. In addition, further study of these genes implicates various industrial applications including the stable seed production, increased food quality, or economic aquaculture system.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
• /
• pp.121-121
• /
• 2017

The productivity of rice has been influenced by various abiotic factors including temperature which cause to limitations to rice yield and quality. Rice yield and quality are adversely affected by high temperature globally. In the present study, four Korean four cultivars such as Dongan, Ilpum, Samkwang, Chucheong were investigated in order to explore molecular mechanisms of high temperature at seedling stage. Rice seedlings grown at $28/20^{\circ}C$ (day/night) were subjected to 7-day exposure to $38/28^{\circ}C$ for high-temperature stress, followed by 2-D based proteomic analysis on biological triplicates of each treatment. The growth characteristics demonstrated that Dongan is tolerant while Ilpum is sensitive to high-temperature stress. High temperature has an adverse effect in the seedling stage both in high temperature sensitive and tolerant cultivar. Two-dimensional gels stained with silver staining, a total of 722 differential expressed protein spots (${\geq}1.5-fold$) were identified using Progenesis SameSpot software. However, a total of 38 differentially expressed protein spots were analyzed by LTQ-FT-ICR MS. Of these, 9 proteins were significantly increased while 10 decreased under high-temperature treatment. Significant changes were associated with the proteins involved in the carbohydrate metabolism, photosynthesis, and stress responses. Proteome results revealed that high-temperature stress had an inhibitory effect on carbon fixation, ATP production, and photosynthetic machinery pathway. The expression level of mRNA is significantly correlated with the results obtained in the proteome investigation. Taken together, these findings provide a better understanding of the high-temperature resistance by proteomic approaches, providing valuable insight into improving the high-temperature stress tolerance in the global warming epoch.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제28권6호
• /
• pp.788-795
• /
• 2015

Two dimensional-fluorescence difference gel electrophoresis (2D DIGE) is an emerging technique for comparative proteomics, which improves the reproducibility and reliability of differential protein expression analysis between samples. The purpose of this study was to investigate bovine pregnancy-specific proteins in the proteome between bovine pregnant and non-pregnant serum using DIGE technique. Serums of 2 pregnant Holstein dairy cattle at day 21 after artificial insemination and those of 2 non-pregnant were used in this study. The pre-electrophoretic labeling of pregnant and non-pregnant serum proteins were mixed with Cy3 and Cy5 fluorescent dyes, respectively, and an internal standard was labeled with Cy2. Labeled proteins with Cy2, Cy3, and Cy5 were separated together in a single gel, and then were detected by fluorescence image analyzer. The 2D DIGE method using fluorescence CyDye DIGE flour had higher sensitivity than conventional 2D gel electrophoresis, and showed reproducible results. Approximately 1,500 protein spots were detected by 2D DIGE. Several proteins showed a more than 1.5-fold up and down regulation between non-pregnant and pregnant serum proteins. The differentially expressed proteins were identified by MALDI-TOF mass spectrometer. A total 16 protein spots were detected to regulate differentially in the pregnant serum, among which 7 spots were up-regulated proteins such as conglutinin precursor, modified bovine fibrinogen and IgG1, and 6 spots were down-regulated proteins such as hemoglobin, complement component 3, bovine fibrinogen and IgG2a three spots were not identified. The identified proteins demonstrate that early pregnant bovine serum may have several pregnancy-specific proteins, and these could be a valuable information for the development of pregnancy-diagnostic markers in early pregnancy bovine serum.

• International Journal of Oral Biology
• /
• 제34권1호
• /
• pp.29-36
• /
• 2009

Cyclosporin A (CsA) has been used clinically as an immunosuppressive drug to prevent organ transplant rejection and in basic research as a mitochondrial permeability blocker. It has been reported that CsA has a protective role in severed neurons and a neurotrophic effect in neuronal cells. However, the molecular mechanisms underlying the stimulation of neuronal cell proliferation by CsA have not yet been elucidated. In our current study, we investigated CsA responsive proteins in PC12 cells using a systematic proteomic approach. The viability of these cells following CsA treatment increased in a dose- and time-dependent manner. Proteins in the CsA-treated PC12 cells were profiled by two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) and identified by matrix-assisted laser desorption ionization time-of flight (MALDI-TOF) and electrospray ionization quadupole time-of-flight mass spectrometries (EIQ-TOFMS). This differential expression analysis showed significant changes for 10 proteins (6 up-regulated and 4 down-regulated) upon CsA treatment that were related to cell proliferation, metabolism and the stress response. These proteomics data further our understanding of the proliferation mechanisms of PC12 cells exposed to CsA and demonstrate that our methodology has potential to further elucidate the mechanisms and pathways involved.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제43권4호
• /
• pp.572-579
• /
• 2019

Background: Panax ginseng has been used in traditional medicine to strengthen the body and mental well-being of humans for thousands of years. Many elite ginseng cultivars have been developed, and ginseng cultivation has become well established during the last century. However, heat stress poses an important threat to the growth and sustainable production of ginseng. Efforts have been made to study the effects of high temperature on ginseng physiology, but knowledge of the molecular responses to heat stress is still limited. Methods: We sequenced the transcriptomes (RNA-Seq) of two ginseng cultivars, Chunpoong (CP) and Yunpoong (YP), which are sensitive and resistant to heat stress, respectively, after 1- and 3-week heat treatments. Differential gene expression and gene ontology enrichment along with profiled chlorophyll contents were performed. Results: CP is more sensitive to heat stress than YP and exhibited a lower chlorophyll content than YP. Moreover, heat stress reduced the chlorophyll content more rapidly in CP than in YP. A total of 329 heat-responsive genes were identified. Intriguingly, genes encoding chlorophyll a/b-binding proteins, WRKY transcription factors, and fatty acid desaturase were predominantly responsive during heat stress and appeared to regulate photosynthesis. In addition, a genome-wide scan of photosynthetic and sugar metabolic genes revealed reduced transcription levels for ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase under heat stress, especially in CP, possibly attributable to elevated levels of soluble sugars. Conclusion: Our comprehensive genomic analysis reveals candidate loci/gene targets for breeding and functional studies related to developing high temperature-tolerant ginseng varieties.

• 한국작물학회지
• /
• 제59권3호
• /
• pp.263-281
• /
• 2014

전사인자는 식물에서 유전자 발현을 조절하기 위해 필수적이며, 유전자의 promoter나 enhancer 부위에 결합하며, 기본 전사 조절, 전사의 향상, 발달, 세포내 신호전달, 환경에 반응, 세포 주기의 조절 등의 역할을 수행한다. 옥수수 게놈의 염기서열 분석은 전사인자의 유전자 발현 조절의 기작을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대된다. 과거 옥수수의 전체 게놈의 중복으로 옥수수에서 4,000개 이상의 전사인자가 코딩 될 것으로 예상된다. 본 논문에서는 옥수수의 ABI3/VP1, AP2/EREBP, ARF, ARID, AS2, AUX/IAA, BES1, bHLH, bZIP, C2C2-CO-like, C2C2-Dof, C2C2-GATA, C2C2-YABBY, C2H2, E2F/DP, FHA, GARP-ARR-B, GeBP, GRAS, HMG, HSF, MADS, MYB, MYB-related, NAC, PHD, WRKY 전사인자의 특징을 간략히 서술하고, 전사인자의 염기서열을 분석하여 sequence logo를 통하여 각각의 도메인을 표시하였다. 이러한 전사인자 및 관련된 유전자의 분자생물학적 연구는 옥수수에서 중요한 기능을 하는 유전자의 발굴 및 육종을 위한 목표 유전자의 선발에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제51권4호
• /
• pp.275-286
• /
• 2018

본 연구는 떫은감 청도반시의 분말을 열수 추출하고 칼럼 추출하는 과정에서 획득한 PWE와 TEP에 대한 대사체 프로파일을 분석하고, 유리지방산을 처리한 HepG2 세포와 식이로 고지혈증을 유도한 Wistar계 흰쥐의 간조직을 사용하여 중성지질 및 콜레스테롤 대사 관련 유전자 발현을 측정하였다. 대사체 분석은 가스크로마토그래프-질량분석법과 액체크로마토그래프-질량분석법을 사용하였으며, PLS-DA 분석과 heatmap 분석을 실시한 결과 PWE는 떫은감 분말과 비교적 유사한 대사체 프로파일을, 그리고 TEP는 떫은감 분말과 매우 다른 대사체 프로파일을 가지고 있음을 확인하였다. 세포실험과 또한 세포실험에서 얻어진 결과를 검증하기 위해 수행된 동물실험에서 PWE와 TEP는 모두 SREBP1c와 FAS 유전자 발현을 감소하여 간의 지방축적을 감소시키는 것으로 관찰되었으나, 콜레스테롤 축적을 억제하는 효능은 PWE에 비해 TEP에서 우세하게 증가하는 것이 관찰되었다. 특별히 TEP는 SREBP2, HMGCR 유전자 발현을 억제하고 LDLR 유전자 발현을 촉진하는 것으로 나타났다. TEP는 탄닌 중 Gallic acid 그리고 장쇄지방산아미드인 Oleamide와 Palmitamide 함량이 유의하게 증가되었으므로, 향후 이들 성분과 타깃 유전자의 상관성을 분석하고, 이를 통해 시스템네트워크로 나타내어 대사체 프로파일에 따른 지질 및 콜레스테롤 대사 간 상호 영향을 추가적으로 연구해야 할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.840-849
• /
• 2006

외부 병원체의 침입에 의한 병원독소로 발병된 뇌염증에서 미성숙뇌는 성숙뇌에서 보다 많은 백혈구의 침윤을 일으킨다. 케모카인은 뇌염증부위로 염증세포의 침윤을 매개하는 물질이다. 본 연구는 미성숙뇌의 뇌염증에서 백혈구침윤의 기전을 연구하기 위하여 내독소로 유발된 뇌염증에서 케모카인의 일종인 MCP-1, $MIP-1{\alpha}$, MIP-2의 발현을 연구하였다. 신생쥐와 성숙쥐의 미상핵 국소에 LPS $(0.5\;{\mu}g/{\mu}l)$를 정위주사 한 후 시간대별로 RT-PCR과 면역조직화학검사을 통하여 각각 mRNA상과 단백질상에서의 발현을 비교분석하였다. 광학현미경상 LPS 주입 후 6 시간 후부터 주사부위의 염증세포의 침윤이 시작되었으며 24 시간 후에 가장 뚜렷한 현상을 보였다. RT-PCR 결과, MCP-1, $MIP-1{\alpha}$, MIP-2 mRNA 발현은 24 시간 때에 최고치를 나타냈었다. 미성숙뇌의 각 케모카인의 mRNA발현은 성숙뇌에 비해 MCP-1은 약 2.6배, $MIP-1{\alpha}$는 약 1.4배, MIP-2는 약 1.2배 발현양이 더 많다. 면역조직화학검사는 광학현미경결과와 RT-PCR결과와 상응하여 각 케모카인들이 24 시간 때에 가장 양성반응이 뚜렷이 나타났다. 이러한 현상은 뇌염증에서 백혈구의 침윤은 케모카인을 생성하는 소교세포, 성상세포, 내피세포 등의 영향을 받는 기전에 의하여 조절되었다는 것을 나타내며 이들 케모카인 형성환경의 역할을 명확히 밝히고 질병의 진행에서 케모카인의 활성을 조정하는 방법을 연구하면 향후 뇌염증을 포함한 여러 가지질환에서 신경세포의 손상을 막는 치료법의 개발이 가능하게 될 것이다.

• 생명과학회지
• /
• 제17권12호
• /
• pp.1641-1648
• /
• 2007

Yippee 패밀리를 구성하는 yippee-유사 단백질들은 한 개의 zinc-finger 도메인을 지닌 Drosophila yippee 단백질의 homolog로서 모든 진핵생물에 존재하는 것으로 알려졌으나 그 기능은 밝혀진 바가 없다. 인체 T 림프구의 활성화과정 중 발현수준이 변화하는 유전자들을 선별하기 위해 인체 말초혈액에서 분리한 resting T 세포, immobilized anti-CD3에 의해 26시간 혹은 30시간 동안 활성화시킨 T 세포로부터 각각 정제한 total RNA를 이용하여 ODD-PCR을 수행한 결과, resting T 세포에서는 발현되지만 immobilized anti-CD3 활성화에 의해 세포주기를 개시하여 $G_1/S$ boundary에 도달한 T 세포들로부터는 전혀 발현되지 않는 흥미로운 유전자로서 Drosophila yippee 단백질 유전자의 인체 homolog인 YPEL5 유전자를 분리하였다. 노던 블로팅법으로 T 세포 활성화에 뒤이은 YPEL5 mRNA의 발현 변화를 조사한 결과, ${\sim}2.2kb$ 크기의 YPEL5 mRNA는 resting T 세포를 비롯하여 immobilize anti-CD3에 의한 활성화 후 1.5시간까지는 확인되었으나 활성화 후 5시간 이후부터 48시간에 이르는 시간에는 전혀 확인되지 않았다. YPEL5 단백질을 GFP-fusion 단백질로서 인체 암세포주인 HeLa 세포에 transfection하여 발현시킨 결과, GFP-YPEL5 단백질이 모두 핵에 위치하는 것으로 나타나 YPEL5 단백질이 핵단백질임을 확인하였다. 또한 YPEL5의 기능을 규명하기 위해 YPEL5 발현벡터를 HeLa 세포에 transfection 하고 발현시켜 HeLa 세포의 증식에 미치는 YPEL5의 영향을 MTT assay로 분석한 결과, vector plasmid를 transfection시킨 대조구의 47% 수준으로 세포증식이 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 YPEL5 mRNA의 발현이 T 세포 수용체를 통한 T 세포 활성화의 초기단계에 현저히 감소됨을 보여주며, 또한 YPEL5가 핵단백질로서 세포증식에 대해 저해효과를 미칠 수 있음을 시사한다.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제61권1호
• /
• pp.155-163
• /
• 2022

최근 살진균제는 세계 식량 안보에 없어서는 안될 필수 요소이며, 그 사용량은 증가하고 있다. 살진균제는 직접적 또는 간접적으로 곤충에 영향을 미쳐 유전자 및 분자 수준의 변화를 일으킨다. 곤충은 다양한 해독 매커니즘을 통해 살진균제를 포함한 농약으로부터 유발되는 활성산소(ROS) 독성을 제거한다. 본 연구는 살진균제 캡탄의 비치명적 투여량(0.2, 2, and 20 ㎍/µL)을 주입 후 갈색거저리의 유충에서 해독효소의 mRNA 발현량을 분석했다. 갈색거저리의 전사체 분석을 통해 해독 매커니즘 관련 유전자인 퍼옥시다제(POX), 카탈라제(CAT), 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD) 및 글루타티온-S-트랜스퍼라제(GST)를 발굴하였다. 처리 24시간 후 TmPOX5 mRNA가 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 처리 3 시간 후 TmSOD4의 mRNA가 유사하게 증가하였다. 또한 2 ㎍/µL 처리 24시간 후 TmCAT2의 mRNA 가 유의하게 증가하였다. 캡탄 노출 후 TmGST1 및 TmGST3의 mRNA 발현량도 증가하였다. 결론적으로, TmPOX5 및 TmSOD4 유전자는 갈색거저리에서 캡탄 노출에 대한 바이오마커 또는 생체이물 센서로 작용할 수 있음을 시사한다.