• 제목/요약/키워드: Fluorescence in Situ Hybridization (FISH)

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마우스 수정란의 초기 배 발생단계별 Telomeric DNA의 양적 분석과 Telomerase 활성도 분석 (Analysis of the Amount of Telomeric DNA and Telomerase Activity on Preimplantation Mouse Embryoic Cells)

  • 강민영;한명숙;이상찬;김종흥;손시환
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제29권1호
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    • pp.1-7
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    • 2005
  • 텔로미어란 염색체 말단부에 (TTAGGG)n의 반복 염기서열이 단백질과 결합된 형태를 말하는데 이의 역할은 염색체의 안정성에 본질적으로 작용하여 세포의 노화, 사멸 및 암의 발생과 관련이 있다고 알려져 있다. 반면 텔로머레이스는 telomeric DNA 합성에 직접 관여하는 ribonucleoprotein이다. 본 연구에서는 마우스 염색체의 텔로미어 분포 양상을 제시하고, 초기 배 발생단계별 수정란의 텔로미어 함량과 이들 수정란의 텔로머레이스 활성도를 분석하고자 하였다. 본 분석에는 마우스의 섬유아세포, 생식세포, 정자, 난자 및 1세포기, 2세포기, 4세포기, 8세포기, 상실배와 배반포배의 각 단계별 수정란을 대상으로 하였다. 텔로미어의 양적 분석은 human telomeric DNA probe를 이용한 Q-FISH 방법을 이용하였고, 텔로머레이스 활성도는 TRAP 방법을 이용하였다. 분석 결과 마우스 염색체의 텔로미어는 성 염색체를 포함한 모든 염색체의 앙 말단부에 분포되어 있고, 염색체별 다소의 양적 차이를 보이나 대부분의 염색체에서 q-arm 말단이 p-arm 말단에 비해 높은 텔로미어의 함량을 나타내었다. Q-FISH를 이용한 마우스 초기 배 발생단계별 수정란의 텔로미어의 양적 분석에서 수정 직후 1세포기에서부터 상실배까지 거의 비슷한 텔로미어 함유율을 나타내고 있으나 배반포기에서 월등히 증가된 양상을 나타내었다. TRAP 분석을 이용한 초기배아의 텔로머레이스 활성도는 초기 배 발생 모든 단계에서 이의 활성도를 나타내었으며, 특히 상실배 및 배반포기에서 점진적으로 강한 활성을 보였다. 이상의 분석 결과로부터 마우스의 초기 배 분열단계의 각 세포들에 있어 텔로미어의 함유율과 텔로머레이스 활성도는 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 포유동물의 초기 배자에 있어 텔로미어의 함유율과 텔로머레이스 활성도는 배 발생 및 배자의 세포 분화와 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 사료되어 텔로미어의 양적 분석 및 텔로머레이스 활성도 분석은 발생학적 연구를 위한 또 다른 좋은 자료로 생각된다.

Chromosome Imbalances and Alterations of AURKA and MYCN Genes in Children with Neuroblastoma

  • Inandiklioglu, Nihal;Yilmaz, Sema;Demirhan, Osman;Erdogan, seyda;Tanyeli, Atila
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제13권11호
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    • pp.5391-5397
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    • 2012
  • Background: Neuroblastoma (NB), like most human cancers, is characterized by genomic instability, manifested at the chromosomal level as allelic gain, loss or rearrangement. Genetics methods, as well as conventional and molecular cytogenetics may provide valuable clues for the identification of target loci and successful search for major genes in neuroblastoma. We aimed to investigate AURKA and MYCN gene rearrangements and the chromosomal aberrations (CAs) to determine the prognosis of neuroblastoma. Methods: We performed cytogenetic analysis by G-banding in 25 cases [11 girls (44%) and 14 boys (66%)] and in 25 controls. Fluorescence in situ hybridization (FISH) with AURKA and MYCN gene probes was also used on interphase nuclei to screen for alterations. Results: Some 18.4% of patient cells exhibited CAs., with a significant difference between patient and control groups in the frequencies (P<0.0001). Some 72% of the cells had structural aberrations, and only 28% had numerical chnages in patients. Structural aberrations consisted of deletions, translocations, breaks and fragility in various chromosomes, 84% and 52% of the patients having deletions and translocations, respectively. Among these expressed CAs, there was a higher frequency at 1q21, 1q32, 2q21, 2q31, 2p24, 4q31, 9q11, 9q22, 13q14, 14q11.2, 14q24, and 15q22 in patients. 32% of the patients had chromosome breaks, most frequently in chromosomes 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 11, 12, 19 and X. The number of cells with breaks and the genomic damage frequencies were higher in patients (p<0.001). Aneuploidies in chromosomes X, 22, 3, 17 and 18 were most frequently observed. Numerical chromosome abnormalities were distinctive in 10.7% of sex chromosomes. Fragile sites were observed in 16% of our patients. Conclusion: Our data confirmed that there is a close correlation between amplification of the two genes, amplification of MYCN possibly contributing significantly to the oncogenic properties of AURKA. The high frequencies of chromosomal aberrations and amplifications of AURKA and MYCN genes indicate prognostic value in children with neuroblastomas and may point to contributing factors in their development.

비정상 산과력을 가진 부부에서의 균형전좌형 염색체 보인자의 빈도 및 그 보인자들에서의 산전 세포유전학적 진단 (Prevalence of Balanced Chromosomal Translocations in Couples with Abnormal Reproductive Outcomes and Prenatal Cytogenetic Diagnosis in the Carriers)

  • 박소연;강인수;류현미;전종영;이문희;김진미;최수경
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제24권3호
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    • pp.393-398
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    • 1997
  • Cytogenetic analysis was performed in 1321 couples and 141 women with history of abnormal reproductive outcome during 1988-1996. The use of high resolution banding technique and fluorescence in situ hybridization (FISH) in the chromosome analysis has made the precise evaluation of chromosome aberrations. The prevalence of balanced chromosomal translocation carriers were 3.74% (104/2783 patients). 70 cases (2.52%) were reciprocal translocation carriers and 34 (1.22%) had Robertsonian translocations. Chromosome aberrations were more frequent in women (73 cases) than in men (31 cases). No phenotypical abnormalities were found in all carriers, but they experienced abnormal reproductive outcomes such as recurrent spontaneous abortions, anomalous offsprings or infertility problem. Prenatal diagnosis was carried out on 36 subsequent pregnancies in balanced translocation carriers. The fetal karyotypes showed that 12 cases (33%) were normal, 22 (61%) were balanced translocations, and two (6%) were unbalanced translocations. It is concluded that the prevalence of balanced chromosomal translocations in patients with abnormal reproductive outcome is higher than that of the normal population. Most of the fetal samples showed normal karyotypes or balanced translocations. Although the incidence of chromosomal imbalance in the fetuses was relatively low in prenatal diagnosis, individuals with balanced translocations are predisposed to abnormal offspring with partial trisomy or monosomy. Therefore we recommend that genetic counselling and cytogenetic prenatal diagnosis for translocation carriers have to be offered to prevent recurrent chromosomal abnormal babies.

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Stability of Partial Nitrification and Microbial Population Dynamics in a Bioaugmented Membrane Bioreactor

  • Zhang, Yunxia;Xu, Yanli;Jia, Ming;Zhou, Jiti;Yuan, Shouzhi;Zhang, Jinsong;Zhang, Zhen-Peng
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권12호
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    • pp.1656-1664
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    • 2009
  • Bioaugmentation of bioreactors focuses on the removal of numerous organics, with little attention typically paid to the maintenance of high and stable nitrite accumulation in partial nitrification. In this study, a bioaugmented membrane bioreactor (MBR) inoculated with enriched ammonia-oxidizing bacteria (AOB) was developed, and the effects of dissolved oxygen (DO) and temperature on the stability of partial nitrification and microbial community structure, in particular on the nitrifying community, were evaluated. The results showed that DO and temperature played the most important roles in the stability of partial nitrification in the bioaugmented MBR. The optimal operation conditions were found at 2-3 mgDO/l and $30^{\circ}C$, achieving 95% ammonia oxidization efficiency and nitrite ratio ($NO_2^-/{NO_x}^-$) of 0.95. High DO (5-6 mg/l) and low temperature ($20^{\circ}C$) had negative impacts on nitrite accumulation, leading to nitrite ratio drop to 0.6. However, the nitrite ratio achieved in the bioaugmented MBR was higher than that in most previous literatures. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and fluorescence in situ hybridization (FISH) were used to provide an insight into the microbial community. It showed that Nitrosomonas-like species as the only detected AOB remained predominant in the bioaugmented MBR all the time, and coexisted with numerous heterotrophic bacteria. The heterotrophic bacteria responsible for mineralizing soluble microbial products (SMP) produced by nitrifiers belonged to the Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides (CFB) group, and $\alpha$-, $\beta$-, and $\gamma$- Proteobacteria. The fraction of AOB ranging from 77% to 54% was much higher than that of nitrite-oxidizing bacteria (0.4-0.9%), which might be the primary cause for the high and stable nitrite accumulation in the bioaugmented MBR.

육계에서 비타민 C 및 E의 첨가 급여가 성장 능력과 스트레스 반응에 미치는 영향 (The Effects of Dietary Supplementation of Vitamin C and E on the Growth Performance and the Stress Response in Broiler Chickens)

  • 손시환;조은정;장인석;문양수
    • 한국가금학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.31-40
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    • 2013
  • 본 연구는 브로일러에서 비타민 C와 E의 첨가 급여가 성장 능력 및 개체별 스트레스 경감 정도에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 스트레스 반응 정도는 혈액과 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율 및 열손상단백질 유전자(HSP, HMGCR) 발현율을 분석하고 고찰하였다. 텔로미어 함량 및 감축율은 양적 형광접합보인법(Q-FISH)으로 분석하였고, DNA 손상율은 comet assay로 분석하였다. 열손상단백질 유전자 발현율은 HSP70, HSP90-${\alpha}$, HSP90-${\beta}$ 및 HMGCR을 표적으로 하여 real-time PCR로 분석하였다. 시험 결과, 급여 처리구 간에 체중, 증체량, 사료 섭취량, 사료 요구율 및 생존율 등 생산 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 텔로미어 감축율에 있어서는 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 감축율을 보여 스트레스 경감의 효과를 나타내었다. DNA 손상율 또한 모든 비타민 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 양상을 보였다. HMGCR, HSP90-${\alpha}$ 및 HSP90-${\beta}$의 유전자 발현율에 있어서도 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 발현율을 나타내어 스트레스 경감 효과를 나타내었다. 이상의 결과에 따라 브로일러에 사료 내 비타민 E의 첨가 급여(100 mg/kg feed)는 성장 능력의 저하 없이 개체의 생리적 스트레스 정도를 경감시키는 바람직한 항산화 제재로 사료된다.

닭 텔로미어 길이의 유전력 추정과 유전 전이 양상 (Inheritance and Heritability of Telomere Length in Chicken)

  • 박단비;손시환
    • 한국가금학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.217-225
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    • 2014
  • 텔로미어는 진핵 세포의 염색체 말단으로, 직렬 반복 DNA 염기 서열과 shelterin 단백질 복합체로 구성되어 있다. 텔로미어의 기능은 염색체를 보호하는 것으로 체세포의 텔로미어 길이는 세포 분열시 DNA 복제 결실로 인해 연령이 증가함에 따라 감소하는 경향이 있다. 그러나 유전적, 후생유전학적 및 환경적 수준에서 여러 가지 요인이 텔로미어 길이에 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 닭의 텔로미어 길이의 유전력을 추정하고, 이들의 유전전이 양상을 살펴보고자 하였다. 텔로미어 길이는 백혈구를 이용하여 양적 형광접합보인법(Q-FISH)과 양적 중합효소 연쇄반응법(qRT-PCR)으로 분석하였다. 분석 결과, 텔로미어 길이의 유전력은 자손과 부모 회귀 분석에 의해 출생 시 0.9로 추정되었고, 10 주령 및 30주령 때 부 분산 분석에 의해 0.03과 0.04로 추정되었다. 부와 자손 간(r=0.348) 및 모와 자손 간(r=0.380) 텔로미어 길이는 모두 유의한 정의 상관 관계를 보였다. 따라서 닭 텔로미어의 유전 전이 양상은 부모 양쪽 모두로부터 비슷하게 자식에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 더불어 암수 자손에 미치는 영향 또한 유사한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 부모의 텔로미어 길이의 각인이 성염색체의 유전자가 아닌 상염색체의 유전자에 의해 조절되는 것을 의미한다. 또한, 산모 연령에 따른 출생 자손의 텔로미어 길이는 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 모체의 연령이 출생 자손의 텔로미어 길이에 영향을 미치지 않는데, 이는 수정란의 초기 배아 단계에서 세포적 reprogramming이 이루어지기 때문으로 사료된다.

한국 재래닭의 주령별 각 조직의 텔로미어 함량과 텔로머레이스 활성도 분석 (Analysis of Telomere Length and Telomerase Activity of Tissues in Korean Native Chicken)

  • 정길선;조은정;최덕순;이민정;박철;전익수;손시환
    • 한국가금학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.97-103
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    • 2006
  • 텔로미어는 염색체를 보호하고 세포 분열의 안정성에 주된 작용을 하며 세포의 사멸, 노화 및 암의 발생과 직접적 관련이 있다고 알려져 있다. 최근 텔로미어의 길이와 텔로머레이스의 활성에 대한 많은 연구들은 광범위하게 진행되어 왔지만 닭에서는 매우 제한적으로 연구되어왔다. 따라서 본 연구에서는 한국 재래닭에서 발육, 성장 및 노화 단계별 간, 뇌, 심장, 신장, 정소 및 백혈구 세포에 대한 텔로미어의 양적 분포와 텔로머레이스 활성도를 분석 고찰하고자 하였다. 텔로미어의 함량 분석은 telomeric DNA probe 를 이용하여 Q-FISH 법으로 수행하였고, 텔로머레이스 활성도 분석은 TRAP 방법을 이용하였다. 분석 결과, 닭 염색체상 텔로미어는 모든 염색체 양 말단부에 나타나며 특히 1, 2 및 3 번 염색체에서는 양 말단 외 interstitial telomeric DNA 가 존재하였다. 닭의 조직별 세포들의 telomeric cDNA 함량을 분석한 결과 성장 및 노화가 진행됨에 따라 대부분의 세포들에서 텔로미어 함유율이 유의적으로 감소하였고, 조직 간 텔로미어 함유율 에서도 많은 차이를 보였는데 특히 증식성 세포인 정소 내 세포들이 다른 비 증식성 세포들에 비해 월등히 높게 나타났다. 텔로머레이스 활성도는 간, 뇌, 심장 등 대부분의 조직에서 성장 및 노화가 진행됨에 따라 활성이 감소되거나 없어지나 생식선 조직인 정소세포는 연령과 무관하게 지속적으로 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과로부터 닭의 조직별 세포 분화 및 증식성 특이성과 텔로미어의 함량 및 텔로머레이스 활성도 간에는 매우 밀접한 관련이 있으며, 텔로머레이스 활성도와 텔로미어 함유율 간에 매우 높은 상관이 있었다.

산란계에 항산화물질 급여가 텔로미어 함량 및 난질에 미치는 영향 (Effect of Dietary Anti-oxidant Supplementation on Telomere Length and Egg Quality in Laying Hens)

  • 이민희;이상호;김영주;고영현;장인석;문양수;최양호;손시환
    • 한국가금학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.267-274
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    • 2008
  • 천연식물자원들 중에 항산화 물질로 알려진 다양한 소재들이 소개되고 있다. 이들 중 가시오갈피와 두충과 같은 소재는 항산화 효과뿐만 아니라 약용으로서도 널리 입증된 천연식물성 소재이다. 따라서 본 연구에서는 실용 산란계에 이들 소재의 첨가 급여가 개체의 생리활성도 및 계란 품질에 미치는 영향을 알아보고자 텔로미어의 함량을 비교 분석하고, 생산된 계란의 난질을 조사하였다. 시험 분석은 하이라인 브라운 상업용 실용 산란계 360수를 이용하여 가시오갈피 및 두충을 각각 사료 급여량 대비 0.5%와 1%를 첨가하였다. 급여 시기는 초기 산란기($20{\sim}30$주령) 및 후기 산란기($60{\sim}70$주령)로 제한하고, 30주령 말과 70주령 말 개체의 혈액 및 각종 조직들의 텔로미어 함유율과 생산한 계란의 품질을 양적형광접합보인법(Q-FISH) 및 난질 분석기로 분석하였다. 가시오갈피 및 두충 급여에 따른 각 조직별 텔로미어 함량을 비교 분석한 바 산란 초기에 증식성 세포인 백혈구 내 텔로미어 함유율은 모든 첨가 급여구가 무 첨가구에 비해 현저히 높은 함량을 보이고 비 증식성 세포에 있어서는 처리구별 차이가 없었다. 그러나 산란 후기 시 첨가 급여에 따른 모든 조직들의 텔로미어 함량 차이는 없는 것으로 나타났다. 가시오갈피 및 두충의 첨가 급여가 난질에 미치는 영향을 살펴본 바 산란 초기에 난중, 난백고, 호우 유니트는 첨가 급여 처리구가 무처리구에 비해 유의적으로 높은 결과를 보였고, 난각 두께, 난각색, 난황색, 난각 무게 및 난각 밀도는 처리구별 차이가 없었다. 반면 산란 후기에서는 급여처리간 난질에 미치는 효과는 없는 것으로 나타났다. 이는 항산화 물질의 급여가 성장기 개체의 생리 활성도 및 생체기능을 향상 시킨다는 것을 강력히 뒷받침하는 증거로서 산란계에 있어 산란 초기에 소량의 가시오갈피와 두충의 첨가는 체내에 미치는 독성 없이 개체의 기능성 증가와 더불어 난 형성에 매우 긍정적 영향을 미치는 것으로 사료된다.