Malachite Green (MG), a toxic chemical used as a dye, topical antiseptic and antifungal agent for fish, is highly soluble in water, cytotoxic to various mammalian cells and also acts as a liver tumor promoter. In view of its industrial importance and possible exposure to human beings, MG possesses a potential environmental health hazard. So, we performed with HepG2, a human hepatocellular carcinoma cell line, to identify the differentially expressed genes (DEGs) related to toxicity of MG. And we compared gene expression between control and MG treatment to identify genes that are specifically or predominantly expressed by employing annealing control primer (ACP)-based $GeneFishing^{TM}$ method. The cytotoxicity $(IC_{20})$ of MG was determined above the $0.867{\mu}M$ in HepG2 cell for 48 h treatment. And the DEGs of MG were identified that 5 out of 6 DEGs were upregulated and 1 out of 6 DEGs was down-regulated by MG. Also, MG induced late apoptosis and necrosis in a dose dependent in flow cytometric analysis. Through further investigation, we will identify more meaningful and useful DEGs on MG, and then can get the information on mechanism and pathway associated with toxicity of MG.
The genetic diversity and population genetic structure of thread-sail filefish, Stephanolepis cirrhifer (Temminck & Schlegel), were examined with a nucleotide sequence analysis of a 495bp fragment of the 5'-end of the cytochrome b gene in 113 fish collected from five populations from the south and east coasts of the Korean Peninsula. Seventeen variable nucleotide sites and 16 haplotypes were defined. The observed haplotypes had a shallow haplotype genealogy and no geographical association. Most of the populations had high haplotype diversity and low nucleotide diversity, and significant negative values for Fu's $F_S$, suggesting rapid, recent population growth from an ancestral population and sudden population expansion. The estimated pairwise fixation indices ($F_{ST}$) indicate that substantial gene flow occurs among these populations. Thread-sail filefish in the South Sea of Korea and East Sea Korean populations forms a single panmictic population. Thus, thread-sail filefish in these areas should be treated as one management unit.
Purpose : This study was aimed to investigate the inhibitory effect of Leonurus sibiricus on the proliferation of human uterine leiomyoma cells and the expression of gene related the mechanism of cell apoptosis. Methods : We counted the number of death cells treated with indicated concentration of Leonurus sibiricus and investigated cell death rate by MTS assay. Furthermore, flow cytometry analysis and DNA fragmentation assay were used to dissect between necrosis and apoptosis and then we observed the differential gene expression by western blot analysis. Results : Leonurus sibiricus significantly inhibited the proliferation of uterine leiomyoma cell in a dose-dependent and time dependent manner. Fluorescence activated cell sorter (FACS) analysis indicated that Leonurus sibiricus induced G1 cell cycle arrest. Leonurus sibiricus enhanced the expression of p27 and p53 with cell cycle arrest. Conclusion : These findings suggest that Leonurus sibiricus is a candidate agent for the treatment of uterine leiomyoma. p27, $p53^{1}$ may play an important role in Leonurus sibiricus-induced cell cycle arrest and cell growth inhibition.
To examine the effect of copy number-dependent transgenic genotype on the expression of foreign gene, stable hemizygous and homozygous transgenic breeding line was established using artificial parthenogenesis. For this purpose, induced diploid gynogenetic transgenesis was optimized in mud loach (Misgurnus mizolepis) using UV-irradiated cyprinid loach (M. anguillicaudatus) sperm and thermal shocks. Optimum UV range for inactivation of cyprinid loach sperm was between 3,150 to $4,050\;ergs/mm^2$ The UV-irradiated sperm were inseminated into eggs from recessive color strain (yellow) or heterozygous transgenic mud loach containing CAT gene. Cold shock at $2^{\circ}C$ for 60 min, 5 min post fertilization successfully restored the diploidy of eggs inseminated with UV-irradiated sperm. Restoration to diploidy was confirmed by flow cytometry and gynogenetic status was verified by examining maternal exclusive inheritance of multi-locus DNA fingerprints, body color and transgenic marker. Putative isogenic transgenic fish clearly showed homozygous status at trans gene locus based on Southern blot hybridization and progeny testing. Further, such homozygous gynogenetic diploids revealed the increased levels of transgene expression, when compared to those of heterozygous (hemizygous) transgenic fish.
We investigated the apoptotic effects of grape skin extracts (GSE) and related gene expressions in human breast cancer MDA-MB-231 cells cultured in the presence of 0, 0.5, 1 and 1.5 mg/mL of GSE for 72 hours. MTT assay, trypan blue and nuclei staining showed lower cellular mitochondrial activities and increased cell deaths with a higher concentration of GSE (p<0.05). Increased cell number with fragmentated DNA of sub-G1 phase was calculated as a measure of apoptotic cell death by FACS analysis (p<0.05). In particular, apoptotic cell death caused markedly increased in the 1 and 1.5 mg/mL of GSE groups, as revealed by flow cytometry (Annexin V-FITC). RT-PCR analysis was performed on apoptotic and preapoptotic genes. Expression of the apoptosis suppressor gene bcl-2 significantly decreased, proapoptotic gene bax was significantly increased and procaspase-3 showing the presence of caspase-3 significantly decreased (p<0.05). Furthermore, bcl-2/bax ratio which is considered to be an important indicator of apoptosis, significantly decreased in a concentration-dependent manner (p<0.05). These results indicated that GSE induces apoptosis in MDA-MB-231 human breast cancer cells.
Momordica cochinchinensis Spreng (MC) has been used in traditional medicine due to its high carotenoid content. The objective of this study was to investigate mechanisms underlying apoptotic effects of MC on human MCF-7 breast cancer cells. A lycopene-enriched aril extract of MC (AE) showed cytotoxicity and antiestrogenicity to MCF-7 cells. On DAPI staining, AE induced cell shrinkage and chromatin condensation were evident. With flow cytometric analysis, AE increased the percentage of cells in an early apoptosis stage when compared with the control group. RT-PCR analysis showed AE to significantly increase the expression of the proapoptotic bax gene without effect on expression of the anti-apoptotic bcl-2 gene. Moreover, AE enhanced caspase 6, 8 and 9 activity. Taken together, we conclude that AE of MC fruit has anticancer effects on human MCF-7 breast cancer cells by induction of cell apoptosis via both intrinsic and extrinsic pathways of signaling.
The genetic variations in three major river populations viz. the Halda, the Jamuna and the Padma of the Indian major carp, Catla catla were analyzed by Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) markers. Four decamer primers were used for amplifying DNA of 10 individuals from each population. The proportion of polymorphic loci and the gene diversity estimates were 59.4 and 0.20 for the Halda, 37.5 and 0.14 for the Jamuna and 46.9 and 0.16 for the Padma populations respectively indicating the existence of a relatively high level of genetic variation in the Halda river population. The inter-population similarity indices, gene flow and genetic distance values indicated that the Jamuna-Padma population pair of catla was genetically closer than the Halda-Jamuna and the Halda-Padma population pairs in compliance with the geographical distances among them. The coefficient of gene differentiation ($G_{ST}$=0.13) reflects some degree of genetic differentiation among three populations of catla studied. The data suggest that the RAPD technique could be used to discriminate different river populations of catla.
Park, Soyeon;Noh, Pureum;Choi, Yu-Seong;Joo, Sungbae;Jeong, Gilsang;Kim, Sun-Sook
Journal of Ecology and Environment
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제43권4호
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pp.454-461
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2019
Background: Ikonnikov's whiskered bat (Myotis ikonnikovi) is found throughout the Korean Peninsula, as well as in Kazakhstan, Russia, Mongolia, China, and Japan. It is small-sized and primarily inhabits old-growth forests. The decrease and fragmentation of habitats due to increased human activity may influence the genetic structure of bat populations. This study was designed to elucidate the population genetic structure of M. ikonnikovi using mitochondrial genes (cytochrome oxidase I and cytochrome b). Results: The results showed that M. ikonnikovi populations from Korea have high genetic diversity. Although genetic differentiation was not detected for the COI gene, strong genetic differentiation of the Cytb gene between Mt. Jeombong and Mt. Jiri populations was observed. Moreover, the results indicated that the gene flow of the maternal lineage may be limited. Conclusions: This study is the first to identify the genetic population structure of M. ikonnikovi. We suggest that conservation of local populations is important for sustaining the genetic diversity of the bat, and comprehensive studies on factors causing habitat fragmentation are required.
오늘날 다양한 생명현상을 다루고있는 질병연구와 같은 효율적인 목적을 달성하기 위해서는 이들 연구로부터 획득한 빅데이터를 처리하여 효과적인 현실적 가치를 부여할 수 있어야 한다. 본 논문에서 제안한 MKSV알고리즘은 최적의 확률분포를 추정하여 입력패턴을 결정 한 후 데이터마이닝 기법으로 분류한 결과 효율적인 계산량과 인식률을 획득할 수 있었다. MKSV 알고리즘은 유전자 데이터의 확률적 흐름을 시뮬레이션하여 빅데이터의 데이터마이닝 과정을 통해 데이터를 분류하여 빠르고 효과적인 성능 향상을 보임으로써 현 사회에 급증하는 질병과 유전자의 관련성을 연구하는 데 유용할 것이다.
The red algal genus Chondrus have long been used as raw materials for carrageenan and dietary fiber in health foods. Despite the importance of genetic information in safeguarding natural seaweed resources, knowledge of the population genetics of Chondrus in the northwest Pacific is limited. In this study, genetic diversity and phylogeographic structure of 45 populations (777 specimens) of Chondrus from Korea, China, and Japan were evaluated based on mitochondrial COI-5P gene sequences, and phylogenetic relationships were confirmed based on plastid rbcL gene sequences. Molecular analyses assigned the specimens in this study to three Chondrus species: C. nipponicus, C. ocellatus, and C. giganteus; phenotype-based species classification was impossible owing to their high morphological plasticity. We found moderate intraspecific genetic diversity and a shallow phylogeographic structure in both for C. nipponicus and C. ocellatus, and low intraspecific genetic diversity in C. giganteus. Each of the three species exhibited high-level intraspecific gene flow among regions based on the most common haplotypes (CN1 for C. nipponicus, CO1 for C. ocellatus, and CG1 for C. giganteus). Our comprehensive genetic information provides insights into the phylogeographic patterns and intraspecific diversity of the economically important Chondrus species. It also highlights the need to conserve existing natural Chondrus resources through continuous monitoring of genetic diversity and phylogeographic pattern.
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