Histone modifications on major transcription factor target genes are one of the major regulatory mechanisms controlling adipogenesis. Plant homeodomain finger 2 (PHF2) is a Jumonji domain-containing protein and is known to demethylate the histone H3K9, a repressive gene marker. To better understand the function of PHF2 in adipocyte differentiation, we constructed stable PHF2 knock-down cells by using the mouse pre-adipocyte cell line 3T3-L1. When induced with adipogenic media, PHF2 knock-down cells showed reduced lipid accumulation compared to control cells. Differential expression using a cDNA microarray revealed significant reduction of metabolic pathway genes in the PHF2 knock-down cell line after differentiation. The reduced expression of major transcription factors and adipokines was confirmed with reverse transcription- quantitative polymerase chain reaction and Western blotting. We further performed co-immunoprecipitation analysis of PHF2 with four major adipogenic transcription factors, and we found that CCATT/enhancer binding protein (C/EBP)${\alpha}$ and C/EBP${\delta}$ physically interact with PHF2. In addition, PHF2 binding to target gene promoters was confirmed with a chromatin immunoprecipitation experiment. Finally, histone H3K9 methylation markers on the PHF2-binding sequences were increased in PHF2 knock-down cells after differentiation. Together, these results demonstrate that PHF2 histone demethylase controls adipogenic gene expression during differentiation.
Bae, Da-Jeong;Jun, Ji Ae;Chang, Hun Soo;Park, Jong Sook;Park, Choon-Sik
Tuberculosis and Respiratory Diseases
/
v.83
no.1
/
pp.1-13
/
2020
For the past three decades, more than a thousand of genetic studies have been performed to find out the genetic variants responsible for the risk of asthma. Until now, all of the discovered single nucleotide polymorphisms have explained genetic effects less than initially expected. Thus, clarification of environmental factors has been brought up to overcome the 'missing' heritability. The most exciting solution is epigenesis because it intervenes at the junction between the genome and the environment. Epigenesis is an alteration of genetic expression without changes of DNA sequence caused by environmental factors such as nutrients, allergens, cigarette smoke, air pollutants, use of drugs and infectious agents during pre- and post-natal periods and even in adulthood. Three major forms of epigenesis are composed of DNA methylation, histone modifications, and specific microRNA. Recently, several studies have been published on epigenesis in asthma and allergy as a powerful tool for research of genetic heritability in asthma albeit epigenetic changes are at the starting point to obtain the data on specific phenotypes of asthma. In this presentation, we mainly review the potential role of DNA CpG methylation in the risk of asthma and its sub-phenotypes including nonsteroidal anti-inflammatory exacerbated respiratory diseases.
Seo, Hee-Jung;Lee, Seong-Kyu;Baik, Haing-Woon;Lee, Ki-Ho
Journal of Animal Science and Technology
/
v.54
no.3
/
pp.157-163
/
2012
The male reproduction is precisely controlled by a number of intrinsic and extrinsic factors. These factors usually involve in expressional regulation of various molecules influencing on sperm production in the testis. A number of ways are employed to control the transcription of specific genes, including epigenetic modifications of DNA and histone molecules. DNA methylation of CpG dinucleotides is a commonly used regulatory mechanism for testicular genes associated with the fertility. Previous studies have demonstrated the infertility induced by improper DNA methylation of these genes. In the present research, we attempted to determine transcriptional expression of some of these genes in the rat testis at different postnatal ages using real-time PCR analysis. These genes include neurotrophin 3 (Ntf3), insulin-like growth factor II (Igf2), JmjC-domain-containing histone demethylase 2A 1 (Jhm2da), paired box 8 transcription factor (Pax8), small nuclear ribonucleoprotein polypeptide N (Snrpn), and 5,10-methylenetetrahydrofolate reductase (Mthfr). The expression levels of Ntf3, Igf2, and Snrpn genes were the highest at the neonatal age, followed by transient decreases at the prepubertal age. Expression of Jhm2da and Mthfr genes were continuously increased from the neonate to 1 year of age. The levels of Pax8 mRNA at the early ages were higher than those at the later ages of postnatal development. These findings suggest that expression of some fertility-associated testicular genes in the rat during postnatal period could be differentially regulated by the control of the degree of DNA methylation.
Mesenchymal stem cells (MSCs) are characterized by their multipotency capacity, which allows them to differentiate into diverse cell types (bone, cartilage, fat, tendon, and neuron-like cells) and secrete a variety of trophic factors (ANG, FGF-2, HGF, IGF-1, PIGF, SDF-1α, TGF-β, and VEGF). MSCs can be easily isolated from human bone-marrow, fat, and umbilical-cord tissues. These features indicate that MSCs might be of use in stem-cell therapy. However, MSCs undergo cellular senescence during long-term expansion, and this is accompanied by functional declines in stem-cell potency. In the human body, because of their senescence and declines in their microenvironmental niches stem cells fail to maintain tissue homeostasis, and as a result, senescent cells accumulate in tissues. This can lead to age-related diseases, including degenerative disorders and cancers. Recent studies suggest that the number of histone modifications to stem cells’ genomes and aberrant alterations to their DNA methylation increase as stem cells progress into senescence. These epigenetic alterations have been partly reversed with treatments in which DNA methyltransferase (DNMT) inhibitors or histone deacetylase (HDAC) inhibitors are introduced into replicative senescent-MSCs. This review focuses on epigenetic alteration in replicative senescent-MSCs and explains how epigenetic modifications are widely associated with stem-cell senescences such as differentiation, proliferation, migration, calcium signaling, and apoptosis.
Induced pluripotent stem (iPS) cells are generated by epigenetic reprogramming of somatic cells through the exogenous expression of transcription factors. Recently, the generation of iPS cells from patients with a variety of genetic diseases was found to likely have a major impact on regenerative medicine, because these cells self-renew indefinitely in culture while retaining the capacity to differentiate into any cell type in the body, thereby enabling disease investigation and drug development. This review focuses on the current state of iPS cell technology and discusses the potential applications of these cells for disease modeling; drug discovery; and eventually, cell replacement therapy.
Aging is a multifaceted biological process that affects all organs and organ systems of the body. This review provides an up-to-date analysis of this highly exciting, rapidly changing field of science. The aging process is largely under genetic control but is highly responsive to diverse environmental influences. The genes that control aging are those that are involved with cell maintenance, cell damage and repair. The environmental factors that accelerate aging are those that influence either damage of cellular macromolecules, or interfere with their repair. Prominent among these are chronic inflammation, chronic infection, some metallic chemicals, ultraviolet light, and others that heighten oxidative stress. Other environment factors slow the aging process. Included among these agents are resveratrol and vitamin D. In addition, dietary restriction and exercise have been found to extend human lifespan. The various mechanisms whereby all these agents exert their influence on aging include epigenetic modification, chromatin maintenance, protection of telomeres, and anti-oxidant defense, among others. The complex process of aging remains under continued, intense investigation.
Hox proteins containing DNA-binding homedomain act as transcription factors important for anteroposterior body patterning during vertebrate embryogenesis. However, the precise mechanisms by which signal pathways are transduced to regulate the Hox gene expression are not clear. In the course of an attempt to isolate an upstream regulatory factor(s) controlling Hox genes, protein kinase B alpha (Akt1) has been identified as a putative regulator of Hox genes through in silico analysis (GEO profile). In the Gene Expression Omnibus (GEO) dataset GDS1784 at the NCBI (National Center for Biotechnology Information) site, Hox genes were differentially expressed depending on the presence or absence of Akt1. Since it was not well known how Akt1 regulates the specific Hox genes, whose transcription was reported to be regulated by epigenetic modifications such as histone acetylation, methylation etc., the expression of Gcn5, a histone acetyltransferase (HAT), was analyzed in wild type (WT) as well as in $Akt1^{-/-}$ mouse embryonic fibroblast (MEF) cells. RT-PCR analysis revealed that the amount of Gcn5 mRNA was similar in both WT and $Akt1^{-/-}$ MEFs. However, the protein level of Gcn5 was significantly increased in $Akt1^{-/-}$ MEF cells. The half life of Gcn5 was 1 hour in wild type whereas 8 hours in $Akt1^{-/-}$ MEF. These data all together, indicate that Gcn5 is post-transcriptionally down-regulated and the protein stability is negatively regulated by Akt1 in MEF cells.
S6K1 is a key regulator of cell growth, cell size, and metabolism. Although the role of cytosolic S6K1 in cellular processes is well established, the function of S6K1 in the nucleus remains poorly understood. Our recent study has revealed that S6K1 is translocated into the nucleus upon adipogenic stimulus where it directly binds to and phosphorylates H2B at serine 36. Such phosphorylation promotes EZH2 recruitment and subsequent histone H3K27 trimethylation on the promoter of its target genes including Wnt6, Wnt10a, and Wnt10b, leading to repression of their expression. S6K1-mediated suppression of Wnt genes facilitates adipogenic differentiation through the expression of adipogenic transcription factors PPARγ and Cebpa. White adipose tissues from S6K1-deficient mice consistently exhibit marked reduction in H2BS36 phosphorylation (H2BS36p) and H3K27 trimethylation (H3K27me3), leading to enhanced expression of Wnt genes. In addition, expression levels of H2BS36p and H3K27me3 are highly elevated in white adipose tissues from mice fed on high-fat diet or from obese humans. These findings describe a novel role of S6K1 as a transcriptional regulator controlling an epigenetic network initiated by phosphorylation of H2B and trimethylation of H3, thus shutting off Wnt gene expression in early adipogenesis.
Cancer is a multi-factorial disease and variation in genetic susceptibility, due to inherited differences in the capacity to repair mismatches in the genome, is an important factor in the development of gastric cancer (GC), for example. Epigenetic changes, including aberrant methylation of 5/CpG islands in the promoter regions of mismatch repair (MMR) genes like hMLH1, have been implicated in the development of various types of GC. In the present study we evaluated the role of hMLH1 promoter hypermethylation in Kashmiri GC patients and controls, and assessed correlations with various dietary and lifestyle factors. The study included 70 GC patients (56 males and 14 females; age ($mean{\pm}S.D$) $50{\pm}11.4$ years). Distinction between methylated and unmethylated was achieved with MS-PCR and DNA band patterns. The Chi-square test was applied to assess the risk due to promoter hypermethylation. We found a strikingly high frequency of promoter hypermethylation in GC cases than in normal samples (72.9% (51/70) in GC cases vs 20% (14/70) in normal samples (p=0.0001).We also observed a statistically significant association between methylated hMLH1 gene promoter and smoking, consumption of sundried vegetables and hot salted tea with the risk of GC. This study revealed that hMLH1 hypermethylation is strongly associated with GC and suggested roles for epigenetic changes in stomach cancer causation in the Kashmir valley.
Ullah, Imran;Lee, Ran;Oh, Keon Bong;Hwang, Seongsoo;Kim, Youngim;Hur, Tai-Young;Ock, Sun A
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
v.33
no.11
/
pp.1837-1847
/
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.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.