• 생명과학회지
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• 제22권4호
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• pp.492-498
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• 2012

파이토케미칼이 암 세포 성장에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 대장암 세포주 HCT116에 네 종류의 파이토케미칼을 각각 25 ${\mu}M$의 농도로 처리하였다. 처리한 파이토케미칼 중 curcumin이 가장 강력하게 세포 성장을 억제하였다. 또한 curcumin은 농도의존적으로 세포 성장을 억제하였다. Curcumin에 의한 대장암 세포주 성장 저해 활성에 대한 분자생물학적 기전을 연구하기 위하여 oligo DNA microarray 실험을 수행하였다. 그 결과, 25 ${\mu}M$ curcumin 처리에 의해 2배 이상 발현이 증가된 유전자 137개, 발현이 감소된 유전자 141개를 선별하였다. 발현이 증가된 유전자 중, 세포사멸과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려진 유전자 3개를 선택하여, RT-PCR을 통해 이들 유전자의 발현이 감소됨을 확인하였다. 처리한 파이토케미칼 중 curcumin은 가장 강력한 ATF3의 유도자였으며, 농도의존적으로 ATF3의 발현을 증가시켰다. 흥미롭게도, curcumin에 의한 성장 저해는 ATF3-siRNA에 의한 ATF3 유전자 발현감소에 의해 성장이 회복되었다. 또한, ATF3 유전자의 과대발현 후 발현이 변화되는 유전자를 선별한 결과, 세포사멸과 관련된 많은 유전자들이 증가됨을 확인하였다. 결론적으로, 대장암 세포주에서 curcumin에 의한 항 성장활성에 있어서 ATF3 유전자가 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

• 원예과학기술지
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• 제31권6호
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• pp.748-755
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• 2013

본 연구는 배추에서 염 저항성 관련 유전자를 발굴하기 위해 수행되었다. 우선 염처리(250mM NaCl)된 순계배추 'Chiifu'를 이용한 KBGP-24K oligo chip 데이터[BrEMD(B. rapa EST and microarray database)]를 분석하였다. 그 결과, 염처리 시 크게 반응하는 202개의 unigene들을 1차 선발하였고, 이들 중 기능이 정확히 알려지지 않았으나 완전장을 갖추고 있는 1개의 유전자를 최종선발하여 BrSSR(B. rapa salt sensitive resistance)로 명명하였다. BrSSR은 94개의 아미노산으로 번역되는 총 285bp의 오픈리딩프레임을 가지고 있으며, DUF581 도메인을 지니고 있다. 염 저항성을 분석하기 위하여 BrSSR이 과발현된 pSL94 vector를 제작하여 담배에 형질전환시켰다. BrSSR이 과발현된 $T_1$ 세대 담배 형질전환체들은 PCR과 DNA blot 분석에 의해 선발하였다. Quantitative real-time RT PCR 분석 결과, 형질 전환된 담배에서 BrSSR의 발현이 대조군 보다 약 3.8배까지 높게 발현되었다. 이는 RNA blot 분석 결과와도 일치했다. 또한 표현형 분석에서 5일간 250mM NaCl 염 처리 후 BrSSR이 과발현된 형질전환체들이 대조군보다 우수한 염 저항성을 보여 주었다. 위 결과들에 근거하여 염 스트레스 환경 하에서 BrSSR 유전자의 과발현은 식물의 염 저항성을 향상과 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다.

• 동의생리병리학회지
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• 제16권5호
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• pp.1025-1034
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• 2002

The herbal extract (YMT_02) is a modified herbal extracts from Yukmijihwang-tang (YMJ) to promote memory-enhancing. The YMJ extracts has been widely used as an anti-aging herbal medicine for hundred years in Asian countries. The purpose of this study is to; 1) quantitatively evaluate the memory-enhancing effect of YMT_02 by behavior task, 2) identify candidate genes responsible for enhancing memory by cDNA microarray and 3) assess the anti-oxidant effect of YMT_02 on PC12 cell. Memory retention abilities are addressed by passive avoidance task with Sprague-Dawley (SD) male rat. Before the training session, the rats are subdivided into four groups and administrated with YMT_02, Ginkgo biloba, Soya lecithin and normal saline for 10 days. The retention test was performed. 24 hours after the training session. The retention time of the YMT_02 group was significantly (p<0.05) delayed (～100%), whereas Ginkgo biloba and Soya lecithin treatment delayed 20% and 10% respectively. The hippocampi of YMT_02 and control group were dissected and mANA was further purified. After synthesizing cDNA using oligo-dT primer, the cDNA were applied to Incyte rat GEMTM 2 cDNA microarray. The microarray results show that prealbumin(transthyretin), phosphotidylethanolamine N-methyltransferase, and PEP-19 are expressed abundantly in the YMT_02 treated group. Especially, PEP-19 is a neuron-specific protein, which inhibits apoptotic processes in neuronal cell. On the other hand, transcripts of RAB15, glutamate receptor subunit 2 and CDK108 are abundant in control group. Besides, neuronal genes involved in neuronal death or neurodegeneration such as neuronal-pentraxin and spectrin are abundantly expressed in control group. Additionally, the YMT_02 shows an anti oxidative effect in the PC12 cell. The list of differentially expressed genes may implicate further insight on the action and mechanism behind the memory-enhancing effect of herbal extracts YMT_02, for example, anti-apoptotic, anti-oxidative, and neuroprotective effects.

• 생명과학회지
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• 제24권9호
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• pp.967-972
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• 2014

본 연구는 한국 고유의 전통주인 막걸리 제조시 생성되는 주박 추출물과 유기용매 분획물을 총 85종 분리하여, 이들의 대장암 세포주에 대한 항성장 활성과 활성기전을 연구하였다. 이들 중 세포생존율 연구결과에 따라 3가지 종류의 분획물(KSD-E1-3, KSD-E2-3, KSD-E4-3)을 선별하였다. 이 중 가장 활성이 높은 KSD-E1-3 분획물에 의한 유전체 수준에서의 유전자 발현변화를 확인하기 위하여 oligo DNA microarray 실험을 수행하였다. 그 결과, 2배이상 발현이 증가된 유전자들 가운데 항암 유전자인 NAG-1, ATF3, DDIT3 그리고 p21을 선별하여 추가 실험을 진행하였다. 세포생존율 결과에 따라 선별된 3가지 종류의 분획물(KSD-E1-3, KSD-E2-3 그리고 KSD-E4-3)에 의한 4가지 종류의 유전자의 발현을 확인한 결과, KSD-E1-3에 의하여 모든 유전자의 발현이 높게 증가되었다. KSD-E1-3에 의한 유전자의 발현이 전사조절인자 p53에 의존적인지 확인하고자 p53 null HCT116 세포주를 이용하여 RT-PCR한 결과, NAG-1, ATF3, 그리고 DDIT3 유전자 p53에 비의존적이었으며, 반면 p21 유전자는 p53에 의해서만 발현이 증가되는 것을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 주박 추출물이 다양한 기작에 의해 항암 유전자의 발현을 유도함으로써 암 세포에 대한 항성장 활성을 보여주고 있음을 나타낸다.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제3권2호
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• pp.98-106
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• 2007

Genotoxic stress triggers a variety of biological responses including the transcriptional activation of genes regulating DNA repair, cell survival and cell death. In this study, we investigated to examine gene expression profiles and genotoxic response in TK6 cells treated with DNA damaging agents MNNG (N-methyl-N'-nitrosoguanidine) and hydrogen peroxide $(H_2O_2)$. We extracted total RNA in three independent experiments and hybridized cRNA probes with oligo DNA chip (Applied Biosystems Human Genome Survey Microarray). We analyzed raw signal data with R program and AVADIS software and identified a number of deregulated genes with more than 1.5 log-scale fold change and statistical significancy. We indentified 14 genes including G protein alpha 12 showing deregulation by MNNG. The deregulated genes by MNNG represent the biological pathway regarding MAP kinase signaling pathway. Hydrogen peroxide altered 188 genes including sulfiredoxins. These results show that MNNG and $H_2O_2$ have both uniquely regulated genes that provide the potential to serve as biomarkers of exposure to DNA damaging agents.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제54권3호
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• pp.219-226
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• 2012

Gender specificity in muscle growth and development is well known. Genesis of muscle is dependent on proliferation and differentiation potential of resident myogenic satellite cells (MSCs) present in muscle fibers. Multipotential capacity of forming myocyte, osteocyte, and adipocyte like cell makes MSCs a unique stem cell. To understand the molecular mechanism involved in determination of muscle quality due to difference in hormone concentration of different gender of animals, MSCs were isolated from bovine skeletal muscle and cultured in male, female, and castrated serum supplemented media. DNA microarray used consisted of 24,000 spots with 70 mer oligo in each spot. A total of 88 genes were up-regulated and 551 genes were down-regulated by more than two fold. Among up-regulated gene, 33, 34, and 21 genes were found up-regulated in cells grown in male, female, and castrated serum, respectively. Interestingly, male serum showed 4, female 11 and castrated male showed 4 genes expressed highly in each gender. Further study on the highly up-regulated gene may unfold the mystery of gender specificity found in muscle development. Also, the identification of differentially expressed genes in gender-specific serum will add information on infrastructure of bovine genome research.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제2권1호
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• pp.48-53
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• 2006

[ ${\alpha}-Naphthylisothiocyanate$ ] (ANIT) induces intrahepatic cholestasis, involving damage to biliary epitheial cells. This study investigates hepatic gene expression and histopathological alterations in response to ANIT treatment in order to elucidate early time response of ANIT-induced hepatotoxicity. ANIT was treated with single dose (3, 6, and 60 mg/kg) in corn oil by oral gavage. Serum biochemical and histopathological observation were performed for evaluation of hepatotoxicity level. Affymetrix oligo DNA chips were used for gene expression profile by ANIT-induced hetpatoxicity. Hepatic enzyme levels (ALT, AST, and ALP) were increased in 24 hr high dose group. In microscopic observations, moderate hepatocellular necrosis, were confirmed 24 hr high dose groups. We found that gene expression patterns were dependent on time and dose. Our selected genes were related inflammation and immunomodulation. In this study, ANIT-induced hepatotoxicity was involved in acute phase responses and provides evidence for role of neutrophil could be mechanism associated with ANIT-mediated hepatotoxicity.

• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.615-620
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• 2018

EGCG는 녹차의 카테킨 중의 하나로서 항산화, 항염증 그리고 항암 활성 등 다양한 생리활성을 가지고 있는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 EGCG를 처리한 HCT116 세포와 p53-null HCT116 세포에서 oligo DNA microarray 실험을 통하여 유전자 발현 변화를 분석하였다. Microarray 실험에서 EGCG를 처리한 HCT116 세포주에서 증가된 유전자 4개(ATF3, CDKN1A, DDIT3, NAG-1)를 선별하여, p53-null HCT116에서의 데이터와 비교하였다. NAG-1을 제외한 3개의 유전자는 p53의 상태와 관계없이 발현이 증가하였고, p53-null HCT116 세포주에서는 EGCG에 의해 NAG-1의 발현이 증가되지 않았다. EGCG의 처리에 의해 ATF3와 NAG-1의 유전자와 단백질의 발현을 확인한 경우 동일한 결과를 보여주었다. 또한, 파이토케미칼 genistein과 resveratrol을 처리한 후 ATF3와 NAG-1의 발현을 연구한 결과 genistein은 p53의 상태와 관계없이 ATF3 발현에 영향을 주지 못하는 반면, NAG-1 단백질은 p53 존재 하에서만 발현이 증가되었다. 이에 반해 resveratrol은 p53의 상태와는 관계없이 ATF3와 NAG-1 단백질의 발현을 증가시켰다. 따라서, 항암 활성을 가진 3 종류의 파이토케미칼이 각각 다른 기전으로 항암 유전자를 발현시키는 것으로 생각된다. 종합적으로 본 연구결과는 파이토케미칼 EGCG, genistein, resveratrol에 의해 매개되는 항암 활성의 기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제22권1호
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• pp.49-54
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• 2012

이소플라본 genistein이 마우스 전지방 3T3-L1세포주의 성장과 지방세포형성과정에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과, 마우스 전지방 3T3-L1 세포주의 성장이 처리한 genistein 농도 의존적으로 저해되었다. 또한, Oil Red O 염색에 의하여 50 ${\mu}M$ genistein 처리에 의해 지방세포형성과정이 억제됨을 확인하였다. 이러한 genistein에 의한 지방세포성장 억제효과의 분자생물학적 기전을 연구하기 위하여, oligo DNA 마이크로어레이 실험을 수행하였다. 발현이 증가된 유전자 중 항비만, 항염증 활성과 관련이 있는 것으로 알려져 있는 sirtuin-1 유전자를 선택하여 발현변화를 확인하였다. 처리한 네종류의 파이토케미칼(resveratrol, capsaicin, daidzein, genistein)에 의해 sirtuin-1의 발현이 증가됨을 확인하였고, 이 중 genistein에 의한 sirtuin-1 유전자의 발현이 가장 높았다. 또한, sirtuin-1-siRNA에 의한 sirtuin-1 유전자의 발현 감소에 의해 지방세포형성 억제과정이 복구됨을 확인하였다. 이러한 연구결과는, genistein에 의한 전지방세포의 성장 저해와 지방세포형성의 저해과정을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• Molecules and Cells
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• 제27권2호
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• pp.263-268
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• 2009

Gamma knife surgery (GKS) is used for the treatment of various human brain disorders. However, the biological effects of gamma ray irradiation on both the target area, and the surrounding tissues are not well studied. The effects of gamma ray exposure to both targeted and untargeted regions were therefore evaluated by monitoring gene expression changes in the unilateral irradiated (60 Gy) and contralateral un-irradiated striata in the rat. Striata of irradiated and control brains were dissected 16 hours post-irradiation for analysis using a whole genome 44K DNA oligo microarray approach. The results revealed 230 induced and 144 repressed genes in the irradiated striatum and 432 induced and 239 repressed genes in the unirradiated striatum. Out of these altered genes 39 of the induced and 16 of the reduced genes were common to both irradiated and un-irradiated tissue. Results of semiquantitative, confirmatory RT-PCR and western blot analyses suggested that ${\gamma}$-irradiation caused cellular damage, including oxidative stress, in the striata of both hemispheres of the brains of treated animals.