• 제목/요약/키워드: Metabolic Signal

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Subcritical water extraction of Gracilaria chorda abbreviates lipid accumulation and obesity-induced inflammation

  • Laxmi Sen Thakuri;Chul Min Park;Jin Woo Park;Hyeon-A Kim;Dong Young Rhyu
    • ALGAE
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    • 제38권1호
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    • pp.81-92
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    • 2023
  • Obesity-induced inflammation is crucial in the pathogenesis of insulin resistance and type 2 diabetes. In this study, we investigated the effects of the Gracilaria chorda (GC) on lipid accumulation and obesity-induced inflammatory changes or glucose homeostasis in cell models (3T3-L1 adipocytes and RAW 264.7 macrophages). Samples of GC were extracted using solvents (water, methanol, and ethanol) and subcritical water (SW) at different temperatures (90, 150, and 210℃). The total phenolic content of GCSW extract at 210℃ (GCSW210) showed the highest content compared to others, and GCSW210 highly inhibited lipid accumulation and significantly reduced gene expressions of peroxisome proliferator-activated receptor-γ, CCAAT/enhancer-binding protein-α, sterol regulatory element-binding protein-1c, and fatty acid synthase in 3T3-L1 adipocytes. In addition, GCSW210 effectively downregulated the pro-inflammatory cytokine regulator pathways in RAW 264.7 macrophages, including mitogen-activated protein kinase, signal transducers and activators of transcription and nuclear factor-κB. In co-culture of 3T3-L1 adipocytes and RAW 264.7 macrophages, GCSW210 significantly reduced nitric oxide production and interleukin-6 levels, and improved glucose uptake with dose-dependent manner. These findings suggest that GCSW210 improves glucose metabolism by attenuating obesity-induced inflammation in adipocytes, which may be used as a possible treatment option for managing obesity and associated metabolic disorders.

Hepatic encephalopathy on magnetic resonance imaging and its uncertain differential diagnoses: a narrative review

  • Chun Geun Lim;Myong Hun Hahm;Hui Joong Lee
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제40권2호
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    • pp.136-145
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    • 2023
  • Hepatic encephalopathy (HE) is a severe neuropsychiatric abnormality in patients with either acute or chronic liver failure. Typical brain magnetic resonance imaging findings of HE are bilateral basal ganglia high signal intensities due to manganese deposition in chronic liver disease and hyperintensity in T2, fluid-attenuated inversion recovery, or diffusion-weighted imaging (DWI) with hemispheric white matter changes including the corticospinal tract. Low values on apparent diffusion coefficient mapping of the affected area on DWI, indicating cytotoxic edema, can be observed in acute HE. However, neuropsychological impairment in HE ranges from mild deficits in psychomotor abilities affecting quality of life to stupor or coma with higher grades of hepatic dysfunction. In particular, the long-lasting compensatory mechanisms for the altered metabolism in chronic liver disease make HE imaging results variable. Therefore, the clinical relevance of imaging findings is uncertain and differentiating HE from other metabolic diseases can be difficult. The recent introduction of concepts such as "acute-on-chronic liver failure (ACLF)," a new clinical entity, has led to a change in the clinical view of HE. Accordingly, there is a need to establish a corresponding concept in the field of neuroimaging diagnosis. Herein, we review HE from a historical and etiological perspective to increase understanding of brain imaging and help establish an imaging approach for advanced new concepts such as ACLF. The purpose of this manuscript is to provide an understanding of HE by reviewing neuroimaging findings based on pathological and clinical concepts of HE, thereby assisting in neuroimaging interpretation.

시스템 약리학적 분석에 의한 상산의 암전이 억제 효과 (Systems Pharmacological Analysis of Dichroae Radix in Anti-Tumor Metastasis Activity)

  • 이지예;신아연;김학군;안원근
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.295-313
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    • 2023
  • Objectives : While treatments for cancer are advancing, the development of effective treatments for cancer metastasis, the main cause of cancer patient death, remains insufficient. Recent studies on Dichroae Radix have revealed that its active ingredients have the potential to inhibit cancer metastasis. This study aimed to investigate the cancer metastasis inhibitory effect of Dichroae Radix using network pharmacological analysis. Methods : The active compounds of Dichroae Radix have been identified using Traditional Chinese Medicine System Pharmacology Database and Analysis Platform. The UniProt database was used to collect each of information of all target proteins associated with the active compounds. To find the bio-metabolic processes associated with each target, the DAVID6.8 Gene Functional classifier tool was used. Compound-Target and Target-Pathway networks were analyzed via Cytoscape 3.40. Results : In total, 25 active compounds and their 62 non-redundant targets were selected through the TCMSP database and analysis platform. The target genes underwent gene ontology and pathway enrichment analysis. The gene list applied to the gene ontology analysis revealed associations with various biological processes, including signal transduction, chemical synaptic transmission, G-protein-coupled receptor signaling pathways, response to xenobiotic stimulus, and response to drugs, among others. A total of eleven genes, including HSP90AB1, CALM1, F2, AR, PAKACA, PTGS2, NOS2, RXRA, ESR1, ESR2, and NCOA1, were found to be associated with biological pathways related to cancer metastasis. Furthermore, nineteen of the active compounds from Dichroae Radix were confirmed to interact with these genes. Conclusions : The results provide valuable insights into the mechanism of action and molecular targets of Dichroae Radix. Notably, Berberine, the main active ingredient of Dichroae Radix, plays a significant role in degrading AR proteins in advanced prostate cancer. Further studies and validations can provide crucial data to advance cancer metastasis prevention and treatment strategies.

페닐케톤뇨증의 임상적 고찰 (Clinical Findings of Phenylketonuria Patients in Korea)

  • 신익순;이동환
    • 대한유전성대사질환학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.14-22
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    • 2012
  • 목적: 본 연구는 본원으로 전원되어 전형적 PKU로 확진된 환아들의 임상양상에 대해 알아보고자 하였다. 방법: 1983년 1월부터 2010년 8월까지 서울 순천향대학교 서울병원 소아청소년과를 방문하여 고페닐알라닌혈증으로 진단된 환아 178명 중 전형적 PKU로 진단된 환아 161명을 대상으로 MRI 영상소견, 골연령, 치의학적 상태, 뇌파검사, 지능평가, 유전자 분석에 대한 조사를 하였다. 결과: BH4비반응형 전형적 PKU는 134명, BH4반응형 전형적 PKU는 22명, 양성고페닐알라닌혈증은 5명으로 전형적 PKU는 161명이었다. PTPS 결손증 14명, DHPR 결손증 2명, GTPCH 결손증 1명으로 BH4 결손증은 17명이었다. 111명의 전형적 PKU환아에서 시행한 유전자 분석에서 R243Q (10.3%), Y204C (9.9%), IVS4-1G>A (8.1%) 변이가 흔히 나타났으며 이외에도 총 29가지의 유전자형이 밝혀졌다. MRI 검사는 총 22명이 시행했으며 정상 5명(25%), T2 강조 영상에서 두정엽의 특히 뇌실 주변부 백질의 고 신호강도를 보인 경우가 15명(75%)로 나타났다. 11명에서 척추 골밀도 검사를 시행했으며 4례(36%)에서 1표준 편차이상 골밀도가 감소한 골다공증의 소견을 보였고, 4례(36%)에서 1년 이상 골연령이 지연되었다. 47.8%에서 비정상 뇌파소견을 보였다. 18명이 지능평가를 시행했으며 평균 지능지수(IQ)는 $84{\pm}21.6$점이였고, 이중 15세 이상의 경우 9명으로 평균 지능지수는 $72{\pm}21.2$점으로 나타났다. 결론: 본원으로 전원되어 전형적 PKU로 진단된 환아 중 15세 이상의 경우 평균보다 낮은 지능지수와 아스퍼거 증후군, 정신지체 뿐만 아니라 공격적 성향의 행동을 보이는 경우가 많았다. 이는 영유아기에 비해 사춘기 때 저페닐알라닌 식이를 잘 지키지 않는 경우가 많기 때문으로 생각되며 향후 지속적인 저페닐알라닌 식사요법의 유지교육이 중요할 것으로 사료된다.

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3T 양성자 자기공명분광에 의한 뇌종양의 대사물질 이상소견 (Evaluation of Metabolic Abnormality in Brain Tumors by In Viuo $^1$H MR Spectroscopy at 3 Tesla)

  • Choe, Bo-Young;Jeun, Sin-Soo;Kim, Bum-Soo;Lee, Jae-Mun;Chung, Sung-Taek;Ahn, Chang-Beom;Oh, Chang-Hyun;Kim, Sun I.;Lee, Hyoung-Koo
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제13권3호
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    • pp.120-128
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    • 2002
  • 목적 : 성상세포종과 다형성교모세포증과 같은 뇌종양에서 37 양성자 자기공명분광법을 이용한 분광 소견을 알아보고, 이를 정상인 뇌의 분광소견과 비교하여, 그 차이를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 대상환자는 가톨릭의대 부속 강남성모병원에서 2001년 1월 1일부터 2002년 6월 1일까지 조직학적으로 확인된 astrocytoma 및 glioblastoma multiforme (GM) 환자들 중에서 양성자 자기공명분광을 시행한 10명의 환자를 대상으로 하였다. 연령분포는 28세에서 73세(평균: 52.2세), 남녀비는 4:6이었다. 양성자 자기공명분광법은 전신용 3T MRI/MRS 시스템(Medinus Co., LTD. Magnus 2.1)과 STEAM (stimulated echo acquisition mode) pulse sequence를 사용하였다. 획득한 자기공명분광 소견은 각각의 군에서 N-acetyla-spartate (NAA), phosphocreatine and creatine (Cr), choline containing compounds (Cho) and lactate (Lac)와 같은 대사물질들을 Cr을 기준으로 대사산물 신호강도의 비율로 상대적으로 계측하였다. 각각의 군에서 상대적인 비율의 평균과 표준편차를 구하여 정상뇌와 뇌종양을 비교하였고, 종합적인 결과는 Student t-test로 통계 처리하였다. 결과 : 양성자 자기공명분광소견상 정상 뇌조직과 뇌종양의 Cho/Cr 평균값은 각각 1.16$\pm$0.15, 1.79$\pm$1.02로 측정되었고, NAA/Cr은 각각 1.67$\pm$0.18, 0.64$\pm$0.38로 측정되었다. Lactate는 정상 뇌조직에서는 거의 발견되지 않은데 비해 뇌종양에서는 모두 관찰되었고 그 양은 3.53$\pm$2.54로 높게 나타났다. 결론 뇌종양(성상세포종, 다형성교모세포증)은 정상 뇌조직에 비해 Cho/Cr 비율이 현저히 증가하였으며, NAA/Cr 비율은 감소하였다. 또한 뇌종양에서는 강한 Lactate signal을 보여 주었다. 양성자 자기공명분광은 뇌종양에 대한 생화학적 정보를 얻을 수 있으므로, 임상적으로 비침습적인 방법을 통한 진단뿐 만 아니라 치료후 효과 판정이나, 뇌종양 재발 등의 감별진단에도 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

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LED 광원의 다양한 광질이 배추 유묘의 유전자 발현에 미치는 영향 (Effects of Light Quality Using LEDs on Expression Patterns in Brassica rapa Seedlings)

  • 김진아;이연희;홍준기;홍성창;이수인;최수길;문이슬;구본성
    • 원예과학기술지
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    • 제31권5호
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    • pp.607-616
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    • 2013
  • 광은 모든 살아 있는 세포에 있어서 매우 중요한 신호이며 생물체에게 이익이 되면서 동시에 해가 되기도 하는데, 광 환경에 잘 적응한 유기체는 자연에서의 경쟁에서 더 잘 살아남을 수 있다. 광질과 식물 생육에 대한 정보는 LED와 같은 인공광을 효율적으로 사용하게 하여 경제적인 손실을 줄일 수 있다. 초기 1주 동안 단일 광파장에 노출된 배추 유묘의 생장을 보면 백색광 조건에서 생장한 묘와 비교했을 때 적색광과 청색광 조건에서는 유묘의 발달과 생육이 정상이었다. 암조건에서 자란 유묘는 하배축이 길고 황화된 반면, 초적외광 조건에서 자란 유묘는 황화되었으나 하배축이 거의 신장하지 않았다. 마이크로어레이를 이용하여 유전자 대량 발현분석 실험을 수행한 결과, 청색광 조건에서 유묘의 생육이 가장 왕성하였으며 적색광 조건과 비교하여 발현변화를 보인 유전자의 수가 2배 많았다. 각각의 광질 조건에서 발현 증가 된 유전자들을 기능별로 분류해 보면(GO 분석) 적색광과 청색광은 생물학적 과정(biological process)과 관련된 유전자의 발현에 영향을 많이 주었다. 특히 대사과정(metabolic process)과 발달과정(developmental process) 그리고 세포 요소(cellular component) 중 색소체(plastid)나 엽록체(chloroplast)관련 유전자들의 발현이 청색광 조건에서 더 많이 증가하였다. 또한 초적외광 조건에서도 다양한 유전자들이 발현 변화를 보였다. 본 논문은 다양한 배추 유묘의 생장에 대한 광질의 영향을 분자생물학적으로 증명하기 위해 수행되었으며 유묘의 배양에 LED 광원이 효율적으로 이용될 수 있음을 보여 주었다.

IARS2 유전자 연관 리 증후군(Leigh syndrome) 여아에서 방광기능장애 증례 (A Case of Urologic Manifestation of IARS2-associated Leigh Syndrome)

  • 이현주;나지훈;이영목
    • 대한유전성대사질환학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.25-30
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    • 2023
  • 아미노아실-tRNA 합성효소는 단백질을 만드는 번역(translation)단계에서 아미노산을 활성화시키고 적절한 아미노산을 해당 tRNA에 결합을 시키는 중요한 효소이며, IARS2 유전자는 미토콘드리아에서 작용하는 isoleucylt-RNA 합성효소를 코딩하는 핵의 유전자이다. IARS2 유전자의 돌연변이는 백내장, 성장 호르몬 결핍, 감각 신경병증, 감각신경성 난청, 골격 형성 이상 증후군의 특징을 보이는 CAGSSS (MIM#616007)라는 희귀 질환의 원인으로 상염색체 열성으로 유전된다. 현재까지 이 증례 보고를 포함하여 29명의 환자만이 보고가 되었음에도 단지 백내장의 증상만 나타냈던 환자, 그리고 신경학적 증상이 두드러지는 Leigh 증후군을 유발하면서 여러 장기에 영향을 주는 환자 등 다양한 임상 증상의 환자가 보고되었다. Leigh 증후군은 드문 진행성 신경 퇴행성 미토콘드리아 질환이다. 이 연구는 IARS2 연관된 Leigh 증후군의 환자에서 방광 기능의 이상의 표현형을 보고하는 첫 증례 보고로 의미가 있다. 5세의 한국인 여아는 복부 팽만을 동반한 복통으로 응급실에 내원하였으며, 복부CT에서 명백한 폐쇄 증상, 급성 신장염, 요로감염의 징후가 보이지 않으면서 현저하게 팽창된 방광이 확인 되었다. 여아의 발달 상태는 발달 저하를 보이면서, 6개월에 뒤집기가 가능하였지만 이후는 신경학적 퇴행으로 내원당시에는 목 가누기도 되지 않고, 의미 있는 단어를 말하지도 못하는 전반적인 발달 지연 상태였다. 2세에는 양쪽 눈의 백내장이 발생하여 수술한 과거력이 있었다. 뇌 MRI T2 강조영상에서는 양쪽에 대칭적으로 기저핵(basal ganglia)에 고신호를 보였고, 이는 Leigh 증후군에 전형적인 영상의 특징이다. Whole mitochondrial genome의 유전자검사를 시행했지만 의미 있는 돌연변이가 확인되지 않았으므로, Whole exome sequencing 검사를 시행했으며, IARS2 유전자의 이중대립유전자 돌연변이(biallelic mutation), c.2446C>T (p. Arg816Ter)와 c.2450G>A (p. Arg817His)가 확인이 되었고 부모님은 보인자였다. 현재까지 IARS2 유전자의 돌연변이를 가지는 환자 중에서 신경학적 발달 저하, 인지장애 등의 증상이 동반된 환자는 신체의 다중장기질환의 증상으로 심비대, 부정맥, 빈혈, 측만증, 청력 저하, 뇌전증, 부갑상선저하증이 알려졌으나, 이 연구에서 IARS2 유전자 돌연변이를 가진 환자에서 배뇨근의 이상을 동반한 과민성방광증상을 확인하여 방광이상증상을 처음 보고를 한다. IARS2 유전자의 이상이 확인된 환자에서는 하부요로이상증상이 동반 가능성에 대해서 인지하는 것이 필요하고, 증상이 보이면 배뇨 일지나 요역동학검사를 통해서 조기에 진단 및 치료가 환자의 관리에 필요할 수 있다. 이 증례 보고는 IARS2 유전자의 임상 양상의 확대 및 유전자의 이해를 넓히는데 기여할 것으로 기대된다.

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Identification of Differentially Expressed Genes Related to Intramuscular Fat Development in the Early and Late Fattening Stages of Hanwoo Steers

  • Lee, Seung-Hwan;Park, Eung-Woo;Cho, Yong-Min;Kim, Sung-Kon;Lee, Jun-Heon;Jeon, Jin-Tae;Lee, Chang-Soo;Im, Seok-Ki;Oh, Sung-Jong;Thompson, J.M.;Yoon, Du-Hak
    • BMB Reports
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    • 제40권5호
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    • pp.757-764
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    • 2007
  • Marbling of cattle meat is dependent on the coordinated expression of multiple genes. Cattle dramatically increase their intramuscular fat content in the longissimus dorsi muscle between 12 and 27 months of age. We used the annealing control primer (ACP)-differential display RT-PCR method to identify differentially expressed genes (DEGs) that may participate in the development of intramuscular fat between early (12 months old) and late fattening stages (27 months old). Using 20 arbitrary ACP primers, we identified and sequenced 14 DEGs. BLAST searches revealed that expression of the MDH, PI4-K, ferritin, ICER, NID-2, WDNMI, telethonin, filamin, and desmin (DES) genes increased while that of GAPD, COP VII, ACTA1, CamK II, and nebulin decreased during the late fattening stage. The results of functional categorization using the Gene Ontology database for 14 known genes indicated that MDH, GAPD, and COP VII are involved in metabolic pathways such as glycolysis and the TCA cycle, whereas telethonin, filamin, nebulin, desmin, and ACTA1 contribute to the muscle contractile apparatus, and PI4-K, CamK II, and ICER have roles in signal transduction pathways regulated by growth factor or hormones. The final three genes, NID-2, WDNMI, and ferritin, are involved in iron transport and extracellular protein inhibition. The expression patterns were confirmed for seven genes (MDH, PI4-K, ferritin, ICER, nebulin, WDNMI, and telethonin) using real-time PCR. We found that the novel transcription repressor ICER gene was highly expressed in the late fattening stage and during bovine preadipocyte differentiation. This information may be helpful in selecting candidate genes that participate in intramuscular fat development in cattle.

Gender Differences in Activity and Induction of Hepatic Microsomal Cytochrome P-450 by 1-Bromopropane in Sprague-Dawley Rats

  • Kim, Ki-Woong;Kim, Hyeon-Yong;Park, Sang-Shin;Jeong, Hyo-Seok;Park, Sang-Hoi;Lee, Jun-Yeon;Jeong, Jae-Hwang;Moon, Young-Hahn
    • BMB Reports
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    • 제32권3호
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    • pp.232-238
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    • 1999
  • Sex differences in the induction of microsomal cytochrome P-450 (CYP) and the activities of several related enzymes of Sprague-Dawley rats treated with 1-bromopropane (1-BrP) were investigated. Male and female rats were exposed to 50, 300, and 1800 ppm of 1-BrP per kg body weight (6 h a day,S days a week, 8 weeks) by inhalation. The mean body weight of 1-BrP treated groups increased according to the day elapsed, but four and five weeks respectively after the start of the exposure, the mean body weight of male and female rats had significantly reduced in the group treated with 1800 ppm 1-BrP compared with the control group (p<0.01). While the relative weights of liver increased in both sexes, statistical significance in both sexes was found only in the group receiving 1800 ppm/kg of 1-BrP (p<0.01). The total contents of CYP, $b_5$, NADPH-P-450 reductase, NADH $b_5$ reductase, ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD), pentoxyresorufin-O-dealkylase (PROD), and p-nitrophenol hydroxylase (pNPH) activities were examined for the possible effects of 1-BrP. No significant changes in the CYP and $b_5$ contents, NADPH-P-450 reuctase, NADH $b_5$ reductase, ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD), and pentoxyresorufin- O-dealkylase (PROD) were observed between the control and treated groups. The activity of pNPH increased steadily with the increase in the concentration of 1-BrP in both sexes, but was significantly increased only in the 1800 ppm-treated group of male rats (p<0.05). When Western blottings were carried out with three monoclonal antibodies (MAb 1-7-1, MAb 2-66-3, and MAb 1-98-1) which were specific against CYP1A1/2, CYP2B1/2, and CYP2E1, respectively, a strong signal corresponding to CYP2E1 was observed in microsomes obtained from rats treated with 1-BrP. Glutathione S-transferase (GST) activity and the content of lipid peroxide significantly increased in the treated groups compared with the control group (p<0.05). These results suggest that 1-BrP can primarily induce CYP2E1 as the major form and that GST phase II enzymes play important roles in 1-BrP metabolism, showing sex-dependence in the metabolic mechanism of 1-BrP in the rat liver.

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Transcriptome Analysis of Early Responsive Genes in Rice during Magnaporthe oryzae Infection

  • Wang, Yiming;Kwon, Soon Jae;Wu, Jingni;Choi, Jaeyoung;Lee, Yong-Hwan;Agrawal, Ganesh Kumar;Tamogami, Shigeru;Rakwal, Randeep;Park, Sang-Ryeol;Kim, Beom-Gi;Jung, Ki-Hong;Kang, Kyu Young;Kim, Sang Gon;Kim, Sun Tae
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제30권4호
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    • pp.343-354
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    • 2014
  • Rice blast disease caused by Magnaporthe oryzae is one of the most serious diseases of cultivated rice (Oryza sativa L.) in most rice-growing regions of the world. In order to investigate early response genes in rice, we utilized the transcriptome analysis approach using a 300 K tilling microarray to rice leaves infected with compatible and incompatible M. oryzae strains. Prior to the microarray experiment, total RNA was validated by measuring the differential expression of rice defense-related marker genes (chitinase 2, barwin, PBZ1, and PR-10) by RT-PCR, and phytoalexins (sakuranetin and momilactone A) with HPLC. Microarray analysis revealed that 231 genes were up-regulated (>2 fold change, p < 0.05) in the incompatible interaction compared to the compatible one. Highly expressed genes were functionally characterized into metabolic processes and oxidation-reduction categories. The oxidative stress response was induced in both early and later infection stages. Biotic stress overview from MapMan analysis revealed that the phytohormone ethylene as well as signaling molecules jasmonic acid and salicylic acid is important for defense gene regulation. WRKY and Myb transcription factors were also involved in signal transduction processes. Additionally, receptor-like kinases were more likely associated with the defense response, and their expression patterns were validated by RT-PCR. Our results suggest that candidate genes, including receptor-like protein kinases, may play a key role in disease resistance against M. oryzae attack.