• 생명과학회지
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• 제31권12호
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• pp.1057-1065
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• 2021

위암 환자에서 미토콘드리아 DNA (mtDNA)의 양적 변화가 보고 되고 있으며 이러한 변화가 위암의 발암이나 진행에 관여되는 것으로 추정되고 있다. 그리나 위암에서 미토콘드리아 단백질이나 mtDNA에 의해 암호화된 산화적 인산화(OXPHOS) 단백질의 양적 변화에 관한 연구는 아직까지 미비한 실정이다. 본 연구에서는 위암환자 조직 및 세포주를 이용하여 mtDNA 양 그리고 미토콘드리아 단백질 및 OXPHOS 단백질의 양을 분석하였다. 또한, mtDNA 양적 변화와 위암 환자의 임상병리학적 특징을 연관 분석하였다. MtDNA 양을 분석하기 위하여 qPCR 기법을 그리고 단백질 분석에는 Western blot 기법을 각각 활용하였다. 총 27개의 위암 환자 샘플에서 약 80%에 해당하는 22개의 환자 위암조직에서 정상조직에 비해 mtDNA 양이 감소하였으며, 나머지 환자에서는 mtDNA 양이 증가하였다. 이러한 mtDNA 양이 감소한 위암 조직 샘플에서는 미토콘드리아 단백질 및 OXPHOS 단백질의 양도 같이 감소하였다. 한편, 본 연구에 사용된 총 5개의 위암 세포주 모두에서 mtDNA 양이 감소하였다 그러나 위암 세포주에서는 mtDNA 양적 감소와 미토콘드리아 단백질 및 OXPHOS 단백질의 양적 감소가 항상 일치하지는 않았다. 이러한 연구결과는 위암 조직 및 세포주에서 mtDNA 양의 감소가 흔하며 이는 mtDNA 양적 변화가 위암의 생성에 관여함을 제시한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제29권2호
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• pp.132-135
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• 1990

Anopheles quadrimaculatus( Say) 자매종 간의 미토콘드리아 DNA의 제한효소 절단부위변이를 Aedes albopictus의 마토콘드리아 cDNA를 probe로 이용하여 조사하였다. DNA hybridization에 의해 두 속간에는 mtDNA 영기서열의 상당한 상동성이 있음을 알 수 있었다. 개체 모기로부터 분리한 DNA를 제한효소를 사용하여 절단한 결과 자매종간에 다른 양상을 볼 수 있었으며 Hind III에 의한 mtDNA 절편만으로도 자매종들을 동정할 수 있었다.

• Animal Systematics, Evolution and Diversity
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• 제9권2호
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• pp.171-179
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• 1993

한반도의 8개 지역에서 채집한 39마리의 등줄쥐(Apodemus agrarius coreae Thomas)의 미토콘드리아 DNA(mtDNA)를 8가지의 제한효소로 digestion시켰으며, 이들 mtDNA 절단단편들을 분석하였다. 전부 31개의 절단단편들이 나타났고, 7개의 mtDNA clone이 밝혀졌으며, 전체 8개 지역의 39마리 중에서 8개 지역의 32마리(속초, 1중에 1; 치악산, 5중에 4; 월악산, 3중에 3; 속리산, 2중에 2; 덕유산, 2중에 2; 지리산, 4중에 3; 해남, 4중에 2; 청주, 18중에 15)가 동일한 한 clone에 속했다. 또한 이들 7개 mtDNA clone들 간의 nucleotide-sequence divergence (p)의 범위는 0.2%-2.3%였으며, 이들 clone들은 뚜렷한 차이를 보이는 subgroup으로 구분되지 않았다. 한반도산 등줄쥐는, mtDNA genotype에 있어서도 뚜렷한 차이를 보이는 집단으로 나뉘어지지 않았으므로, 단일 아종인 Apodemus agrarius coreae임을 확인하게되었다.

• Animal Systematics, Evolution and Diversity
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• 제11권2호
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• pp.291-299
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• 1995

한국의 6개 지역에서 채집한 흰넓적다리붉은쥐(Apodemus peninsulae p peninsulae)를 사용하여. 8개 제한효소로 절단한 미토콘드리아 DNA(mtDNA) 의 단펀들을 분석하였다. 총 29개의 절단단편들이 나타났고. 7개 mtDNA의 clone이 밝혀졌다. 이들 m mtDNA clone간의 nucleotide-sequence divergence(p)는 0.42-2.01%였으 며, 이들은 평균 divergence가 1. 52%인 3개 소군으로 나뒤어졌다. 한 소군은 3 개 clone으로써 3개 지역의 18마리(청주 16. 소백산 1. 설악산 1)였고, 다른 한 소군은 3개 clone으로 4개 지역의 8p1-리(청주 2. 월악산 2. 가야산 2. 해남 2)였 다 나머지 한 소군은 1개 clone으로 청주의 2마리였다. 뿐만아니라, 이들 3개 소 군은 Stu I의 genotype에 있어서 서로 뚜렷한 차이를 보였고, 전자의 2개 소군과 마지막 소군과는 Pvu II의 genotype이 달랐다. 이들 뚜렷한 mtDNA 소군의 분류학적 위치를 규명하기 위하여 한국내 여러지역 의 더 많은 표본들을 사용한 계속적인 연구가 필요하다고 본다.

• BMB Reports
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• 제57권1호
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• pp.19-29
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• 2024

Mitochondrial DNA (mtDNA), a multicopy genome found in mitochondria, is crucial for oxidative phosphorylation. Mutations in mtDNA can lead to severe mitochondrial dysfunction in tissues and organs with high energy demand. MtDNA mutations are closely associated with mitochondrial and age-related disease. To better understand the functional role of mtDNA and work toward developing therapeutics, it is essential to advance technology that is capable of manipulating the mitochondrial genome. This review discusses ongoing efforts in mitochondrial genome editing with mtDNA nucleases and base editors, including the tools, delivery strategies, and applications. Future advances in mitochondrial genome editing to address challenges regarding their efficiency and specificity can achieve the promise of therapeutic genome editing.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제23권6호
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• pp.519-528
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• 2019

Mitochondrial dysfunction is closely associated with reactive oxygen species (ROS) generation and oxidative stress in cells. On the other hand, modulation of the cellular antioxidant defense system by changes in the mitochondrial DNA (mtDNA) content is largely unknown. To determine the relationship between the cellular mtDNA content and defense system against oxidative stress, this study examined a set of myoblasts containing a depleted or reverted mtDNA content. A change in the cellular mtDNA content modulated the expression of antioxidant enzymes in myoblasts. In particular, the expression and activity of glutathione peroxidase (GPx) and catalase were inversely correlated with the mtDNA content in myoblasts. The depletion of mtDNA decreased both the reduced glutathione (GSH) and oxidized glutathione (GSSG) slightly, whereas the cellular redox status, as assessed by the GSH/GSSG ratio, was similar to that of the control. Interestingly, the steady-state level of the intracellular ROS, which depends on the reciprocal actions between ROS generation and detoxification, was reduced significantly and the lethality induced by $H_2O_2$ was alleviated by mtDNA depletion in myoblasts. Therefore, these results suggest that the ROS homeostasis and antioxidant enzymes are modulated by the cellular mtDNA content and that the increased expression and activity of GPx and catalase through the depletion of mtDNA are closely associated with an alleviation of the oxidative stress in myoblasts.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권3호
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• pp.1339-1344
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• 2014

Aims: Alterations in mitochondrial DNA (mtDNA) have been implicated in carcinogenesis and tumor progression. We here evaluated the diagnostic and prognostic potential of mtDNA as a biomarker for breast cancer. Methods: Using multiplex real-time polymerase chain reaction, nuclear DNA (nDNA) and mtDNA levels in serum, buffy coat, tumor, and tumor-adjacent tissue samples from 50 breast cancer patients were determined and assessed for associations with clinicopathological features. To evaluate mtDNA as a biomarker for distinguishing between the four sample types, we created receiver operating characteristic (ROC) curves. Results: The mtDNA levels in buffy coat were significantly lower than in other sample types. Relative to tumor-adjacent tissue, reduced levels of mtDNA were identified in buffy coat and tumor tissue but not in serum. According to ROC curve analysis, mtDNA levels could be used to distinguish between buffy coat and tumor-adjacent tissue samples with good sensitivity (77%) and specificity (83%). Moreover, mtDNA levels in serum and tumor tissue were positively associated with cancer TMN stage. Conclusions: The mtDNA levels in blood samples may represent a promising, non-invasive biomarker in breast cancer patients. Additional, large-scale validation studies are required to establish the potential use of mtDNA levels in the early diagnosis and monitoring of breast cancer.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.2093-2098
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• 2010

지방간은 대사증후군의 한 형태로 인슐린저항성이 중요한 역할을 한다. 본 연구는 당뇨 및 대사 인자들과 연관성이 있는 것으로 알려진 말초혈액의 사립체 DNA (mtDNA) copy 수와 지방간 및 인슐린저항성 관련 인자와의 연관성을 알아보고자 하였다. 지방간 진단을 위해 음주력 설문과 복부 초음파 검사를 시행하였으며 실시간 중합효소 연쇄반응을 이용하여 말초혈액의 백혈구에서 mtDNA copy 수를 측정하였다. 총 445 명의 대상자 중 지방간이 있는군(fatty liver group)은 148 명이고 정상군은 297 명이었다. 지방간이 있는 군에서 정상군에 비해 mtDNA copy수가 유의하게 낮았다. 비알콜성 지방간과 알코올성 지방간 모두 지방간이 있는 군에서 말초혈액 mtDNA copy 수가 낮았다. 말초혈액의 mtDNA copy 수는 ALT, AST, $\gamma$-GTP, 체질량지수, 허리둘레, 이완기혈압, 유리지방산 수치와 역의 상관관계를 보였다. 말초혈액에서의 mtDNA copy 수는 지방간 여부 및 인슐린저항성 관련 대사 인자들과 높은 연관성이 있었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제57권3호
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• pp.259-265
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• 2014

Mitochondrial DNA (mtDNA)-depleted (${\rho}^0$) cells are often used as mtDNA recipients to study the interaction between the nucleus and mitochondria in mammalian cells. Therefore, it is crucial to obtain mtDNA-depleted cells with many different nuclear backgrounds for the study. Here, we demonstrate a rapid and reliable method to isolate mammalian mtDNA-depleted cells involving treatment with the antimitochondrial agents ethidium bromide (EtBr) and 2',3'-dideoxycytidine (ddC). After a short exposure to EtBr or ddC, followed by rapid clonal isolation, we were able to generate viable mtDNA-depleted cells from mouse and human cells and were able to successfully repopulate them with exogenous mitochondria from platelets isolated from mouse and human blood samples. These mtDNA-depleted cells can be used to characterize the nuclear mitochondrial interactions and to study mtDNA-associated defects in mammalian cells. Our method of isolating mtDNA-depleted cells is practical and applicable to a variety of cell types.

• 한국축산식품학회지
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• 제25권2호
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• pp.218-225
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• 2005

본 연구는 mt DNA의 D-loop 영역을 probe로 이용한 Southern blot hybridization 분석 기법을 이용하여 한우에서 mt DNA의 RFLP를 분석하고 RFLP marker가 유생산에 미치는 영향을 분석하여 산유량 관련 DNA marker를 개발하고자 수행하였다. Mt DNA의 D-loop 영역내 404번부터 15061까지 1142 bp 크기의 염기 서열 부위를 특이적인 primer를 이용하여 PCR로 증폭하였다. Mt DNA를 HpaII, BamHI, XbaI, HinfI, EcoRI, HindII 및 RsaI 7종류의 제한효소를 이용하여 각각 절단한 후 DIG로 표지된 D-loop probe를 이용하여 검출한 결과 XbaI, RsaI, BamHI 및 HpaII 4종류의 제한효소에서 각각 RFLP 다형성이 검출되었고 EcoRI, HindIII 및 HinfI 3종류 제한효소는 변이가 존재하지 않았다. 다유 계통과 저유 계통 선발 집단간의 각 제한효소별 RFLP type의 출현빈도를 비교한 결과 BamHI 및 RsaI 제한효소에서 두 집단간의 RFLP type의 출현율에 각각 통계적 유의성(P<.05)이 인정되었다. 다유 및 저유성으로 극단의 육종가 값을 갖는 두 계통의 mt DNA D-loop영역의 염기 서열을 비교 분석한 결과 441번째 염기가 G/C, 469번째 염기는 T/C, 503번째 염기는 C/T, 569번째 염기는 G/A, 614번째 염기는 C/A그리고 644번째 염기는 C/T로 각각 염기가 치환되었고 특히, 다유 계통 개체의 677번째의 A염기가 저유 계통 개체에서는 결실되어 있다는 사실이 확인되었다. 한편, 한우 암소의 유생산에 영향을 미치는 효과를 규명하기 위하여 mt DNA RFLP 형과 송아지 이유시 체중, 생시체중 및 비유량을 측정하여 얻어진 육종가의 성적을 근거로 통계 분석한 결과 XbaI 제한효소의 RFLP type이 산유 능력 육종가와 유의적인 관련성이 확인되었다 (P<05). 즉, RFLP A type을 갖는 축군의 평균 육종가 추정치가 6.233으로 B type을 갖는 축군의 평균 육종가 추정치 0.757보다 월등히 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 산유량과 관련성이 확인된 mt DNA RFLP type은 한우의 산유량 향상을 위한 DNA marker로 이용 가능할 것으로 기대된다.