• Animal Bioscience
• /
• 제37권3호
• /
• pp.522-535
• /
• 2024

Objective: Transition period is considered from 3 weeks prepartum to 3 weeks postpartum, characterized with dramatic events (endocrine, metabolic, and physiological) leading to occurrence of production diseases (negative energy balance/ketosis, milk fever etc). The objectives of our study were to analyze the periodic concentration of serum beta-hydroxy butyric acid (BHBA), glucose and oxidative markers along with identification, and validation of the putative markers of negative energy balance in buffaloes using in-silico and quantitative real time-polymerase chain reaction (qRT-PCR) assay. Methods: Out of 20 potential markers of ketosis identified by in-silico analysis, two were selected and analyzed by qRT-PCR technique (upregulated; acetyl serotonin o-methyl transferase like and down regulated; guanylate cyclase activator 1B). Additional two sets of genes (carnitine palmotyl transferase A; upregulated and Insulin growth factor; downregulated) that have a role of hepatic fatty acid oxidation to maintain energy demands via gluconeogenesis were also validated. Extracted cDNA (complementary deoxyribonucleic acid) from the blood of the buffaloes were used for validation of selected genes via qRTPCR. Concentrations of BHBA, glucose and oxidative stress markers were identified with their respective optimized protocols. Results: The analysis of qRT-PCR gave similar trends as shown by in-silico analysis throughout the transition period. Significant changes (p<0.05) in the levels of BHBA, glucose and oxidative stress markers throughout this period were observed. This study provides validation from in-silico and qRT-PCR assays for potential markers to be used for earliest diagnosis of negative energy balance in buffaloes. Conclusion: Apart from conventional diagnostic methods, this study improves the understanding of putative biomarkers at the molecular level which helps to unfold their role in normal immune function, fat synthesis/metabolism and oxidative stress pathways. Therefore, provides an opportunity to discover more accurate and sensitive diagnostic aids.

• Animal Bioscience
• /
• 제37권4호
• /
• pp.609-621
• /
• 2024

Objective: Hair follicle stem cells (HFSCs) differentiation is a critical physiological progress in skin hair follicle (HF) formation. Goat HFSCs differentiation is one of the essential processes of superior-quality brush hair (SQBH) synthesis. However, knowledge regarding the functions and roles of miR-133a-3p and miR-145-5p in differentiated goat HFSCs is limited. Methods: To examine the significance of chi-miR-133a-3p and chi-miR-145-5p in differentiated HFSCs, overexpression and knockdown experiments of miR-133a-3p and miR-145-5p (Mimics and Inhibitors) separately or combined were performed. NANOG, SOX9, and stem cell differentiated markers (β-catenin, C-myc, Keratin 6 [KRT6]) expression levels were detected and analyzed by using real-time quantitative polymerase chain reaction, western blotting, and immunofluorescence assays in differentiated goat HFSCs. Results: miR-133a-3p and miR-145-5p inhibit NANOG (a gene recognized in keeping and maintaining the totipotency of embryonic stem cells) expression and promote SOX9 (an important stem cell transcription factor) expression in differentiated stem cells. Functional studies showed that miR-133a-3p and miR-145-5p individually or together overexpression can facilitate goat HFSCs differentiation, whereas suppressing miR-133a-3p and miR-145-5p or both inhibiting can inhibit goat HFSCs differentiation. Conclusion: These findings could more completely explain the modulatory function of miR-133a-3p and miR-145-5p in goat HFSCs growth, which also provide more understandings for further investigating goat hair follicle development.

• 농약과학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.1-11
• /
• 2001

신규 제초제 작용점의 발굴은 유전체학과 조합화학 등 새로운 기술이 등장하여 그 가능성이 높아지고 있다. 대략 $10^{30}$에서 $10^{50}$여 개의 화학물질의 합성이 가능하고 50,000여 개의 식물 유전자 지도가 완성되어 이들의 조합으로 새로운 제초제의 작용점 발굴 가능성이 높아지게 될 것이다. 즉, 고등식물이 가지고 있는 50,000여 개의 유전자 가운데 0.1%, 1.0% 또는 10%가 신규 작용점이 된다면 50, 500, 5000개의 신규 작용점을 발견할 수 있는 것이다. 신규 제초제의 개발을 위해서는 target enzyme의 선택과 결정, 저해제의 설계, 작용점까지 도달하는 과정, 대사적인 운명 등 여러가지 요인들이 검토되어야 한다. 이러한 과정에서 가장 중요한 것은 확실한 작용점의 선택에 있다. 또한 다양한 생화학적 정보를 통하여 작용점/효소의 저해로부터 고사에 이르는 과정을 이해함은 물론 보다 강력한 저해제의 합성과 살초과정을 이해할 수 있어야 할 것이다. 그 동안에는 이미 알려진 작용점을 대상으로 신규 화합물을 합성하거나 유도체를 개발하는 것이 대부분이었지만 최근에는 antisense 기법 등을 활용하여 새로운 치사관련 작용점을 찾아내는데 잠재력과 가능성을 확대시켜주고 있다. 새로운 치사관련 작용점을 발굴한 후에는 대상효소의 화학적, 생화학적 기능과 단백질의 구조를 분석하여 강력한 저해제를 설계하는데 활용하게 될 것이다. 치사관련 돌연변이체와 antisense 기법을 활용하고, 식물 생리학적 반응을 기초로 하여 리드화합물을 탐색하는 것은 새로운 접근방식이며 농약 화학적 특성을 갖는 효소 저해제들의 합성은 크게 6가지로 할 수 있다. 공통특이시얀 기질 유사체 합성, affinity labels, 자살기질체, 반응중간산물, 그리고 extraneous site inhibitors 등을 들 수 있다. 이와 같은 방법으로 후보화합물이 선발된다 하여도 실제식물에 처리하여 흡수, 이행, 대사 등에 관한 시험이 반드시 이루어져야 새로운 제초제를 탄생시킬 수 있다. 또한 약물의 전달과정과 무독화작용을 통하여 pro-herbicide에 대한 연구를 진행하게 될 것이며, 마지막으로 잡초와 작물간의 선택성이 고려되어야 효소 측이적 접근방식에 의한 신규 선택성 제초제의 개발이 성공할 수 있는 것이다.

• 생명과학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.173-180
• /
• 2014

에스트로겐은 조직세포의 유형과 이들의 생리적 상태에 따라 세포증식을 촉진 또는 억제 시킬 수 있으며, 주로 에스트로겐 수용체(ER)에 의해 매개되는 신호전달 경로를 통해 작용한다. 이 연구는 특히 유방암세포에서 ER에 대한 길항제로 잘 알려진 fulvestrant (Ful)가 CHO 세포주의 증식 및 세포사멸에 미치는 영향과 이들에 대한 $17{\beta}$-estradiol (E2)의 작용에 미치는 효과를 조사하고자 하였다. 이를 위하여 먼저 다양한 농도의 E2, Ful 및 E2 plus Ful의 처리기간에 따라 세포증식에 미치는 효과를 조사하였다. Cell proliferation 분석에서, 6-10일의 처리기간 동안 E2는 1 ${\mu}M$의 농도까지는 세포증식에 영향을 주지 않았지만, 15-40 ${\mu}M$에서는 처리기간의 증가에 따라 점진적으로 현저히 세포증식을 억제하였다. 흥미롭게도 Ful 또한 1 ${\mu}M$의 농도까지는 세포증식에 영향을 주지 않았지만, 10-40 ${\mu}M$에서는 농도 및 시간 의존적인 세포증식 억제효과를 보였다. 뿐만 아니라, Ful은 10일 동안 E2와의 혼합처리에서 E2에 의한 세포증식 억제효과를 감소시키기 보다는 오히려 증대시켰다. 따라서 Ful은 CHO 세포에서 E2의 항 증식작용에 대한 길항적 효과를 갖지 않음을 제시한다. 한편, E2 및 Ful에 의한 DNA 분절효과를 확인하기 위한 TUNEL assay에서 20 ${\mu}M$의 E2로 처리된 CHO 세포주에서는 DAPI로 염색된 거의 모든 핵에서 TUNEL 양성반응이 나타났으며, 40 ${\mu}M$ Ful 및 20 ${\mu}M$ E2 plus 40 ${\mu}M$ Ful로 처리된 CHO 세포주에서는 TUNEL 양성반응을 보였으나, E2 처리군과 비교하여 현저히 낮은 비율로 나타났다. 이러한 결과는 Ful이 CHO 세포에서 E2의 항증식작용에 대한 길항적 효과를 갖지 않으며, E2와 Ful에 의한 세포증식 억제와 DNA 분절을 통한 세포사멸 관련기전은 다른 신호전달 경로를 통해 매개됨을 시사한다.

• Radiation Oncology Journal
• /
• 제15권3호
• /
• pp.197-206
• /
• 1997

목적 : Phospholipase D (PLD)는 phosphatidylcholine을 phosphatidic acid (PA)와 choline으로 가수분해 시키는 효소이다. 최근 이 효소는 다른 phospholipase들과 유사하게 세포 신호전달과정에 관여하는 것으로 알려져 많은 관심의 대상이 되고 있으며, 아울러 발암과정에 관여하리라는 추측을 하게 하고 있다. 이 실험에서는 쥐를 방사선 조사하여 각 조직에서 올레산-PLO에 미치는 영향을 관찰하였다. 방법 : PLD assay를 위한 반응 혼합물에는 $0.1\;\muCi$의 $1,2-di[1^{14}C]palmitoyl$ phosphatidylcholine, 0.5mM phosphatidylcholine, 5mM sodium oleate, $0.2\%$ taurodeoxycholate, 50mM HEPES buffer(pH 6.5), 10mM $CaCl_2$와 25mM KF 를 함께 넣어주었다. 생성된 PA는 TLC로 분리하여 그 방사능을 측정하였다. 사용된 동물은 암컷 Wistar 쥐로서 코발트 60 원격치료 기기를 이용, 조사범위를 $10cm\times10cm$로하여 분당 선량율 2.7Gy로 방사선 조사선랸 l0Gy와 25Gy를 조사 하였다. 결과 : PLD 활성은 폐조직에서 가장 높았으며 신장, 근육, 리, 비장, 골수, 흥선. 간의 순으로 나타났다. 방사선 조사결과 PLD 활성에 변동을 보인 조직은 흥선, 비장, 폐와 골수이며, 특히 흉선과 비장은 PLD의 할성이 각각 2배 이상 증가한 것으로 관찰되었다. 이와는 반대고 골수의 PLD는 $30\%$ 이상 감소한 것으로 나타났다. 한편 PLD 활성값이 가장 낮은 판은 방사선 영향을 거의 받지 않는 것처럼 보였다. 결론 : 동물전신에 방사선 조사시 PLD가 가장 민감한 영향을 받는 조직은 림프양 기관과 조혈 세포인 것으로 보여 PLD가 이들 조직의 생리기능과 밀접한 관계가 있음을 암시해 주고있다. 더 나아가 방사선 긴장 (radiation stress)이 이들 조직의 세포증식내지 괴사현상연구에 중요한 수단을 제공해 줄 수 있을 것이다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.1018-1027
• /
• 2019

천연물 유래 저분자 펩타이드들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 연산오계육 단백질을 상업용 프로티아제(alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex)를 이용하여 저분자 펩타이드를 생산하고 항산화 활성(DPPH 소거능, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 하이드록시 라디칼 소거능 및 금속 킬레이션 능력), 펩타이드의 구성 아미노산 및 분자량을 분석하였다. 효소반응은 효소반응기에 다진 오계육 슬러리 50 g와 단백질 효소 2%(w/v)를 넣고 pH 6 와 온도 $60^{\circ}C$ 조건에서 2시간 반응을 하였다. 반응 후 가수분해도(%)의 범위는 $36.65{\pm}4.10%$에서 $70.75{\pm}5.29%$ 사이의 범위를 보여주었는데 protamex의 가수분해도는 46.3%로 가장 높았으며, papain hydrolysate가 $70.75{\pm}5.29%$로 가장 높은 값을 보여주었으며, 반면에 alcalase hydrolysate가 $36.65{\pm}4.10%$로 가장 낮은 값을 보여주었다. DPPH 라디칼 소거능은 bromelain 처리 저분자 펩타이드가 가장 높게 나타났고, alcalase 처리 펩타이드에서 소거능이 가장 낮게 나타났다. 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능 역시 bromelain 처리 저분자 펩타이드가 50% 이상의 가장 높은 라디칼 소거능을 보여주었다. 하이드록시 라디칼 소거능은 약 16.73에서 69.16% 사이의 분포를 보여 주었는데 bromelain 처리 저분자 펩타이드에서 가장 높게 나타났다. $Fe^{2+}$ 킬레이션 능력은 약 17.85에서 47.84% 사이의 분포를 보여 주었다. hydrolysate들의 킬레이션 능력은 사용 효소들에 상관없이 큰 차이점이 없었다. 아미노산의 분석결과 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex 효소 가수분해 시켰을 때 차이점을 보여 주었고 가장 많은 아미노산은 glutamic acid이었다. 효소 hydrolysate들의 분자량의 분포는 처리 효소에 따라 분자량의 분포가 다르게 나타났지만 300-2,000 Da 범위에 있었다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제11권5호
• /
• pp.361-370
• /
• 2017

Brain MRI 검사에서는 영상을 얻기 위해 RF Pulse를 인체에 조사하게 되는데 이때 조사된 RF Pulse 에너지의 상당 부분은 우리 몸에 그대로 흡수되게 되고 이로 인해 인체 온도가 상승하게 되는데 노출 정도에 따라 인체에 영향을 주게 된다. 이러한 RF Pulse 에너지는 MRI 장비의 발전으로 인해 자기장의 세기가 1.5 Tesla에서 3 Tesla, 3 Tesla에서 7 Tesla로 높아지는 시점에서 자기장의 세기 변화에 따른 두부 전체의 SAR와 온도의 변화를 알아보고 위의 결과가 치아 임플란트 사용 여부에 따른 결과의 차이를 알아보기 위해 연구를 시작하게 되었다. 실험은 인체 두부 모델에 1.5 Tesla MRI 장비에서 발생되는 64 MHz RF Pulse 주파수, 3.0 Tesla MRI 장비에서 발생되는 128 MHz RF Pulse 주파수, 7 Tesla MRI 장비에서 발생되는 298 MHz RF Pulse 주파수를 조사하고 위의 실험을 치아 임플란트를 사용하였을 때와 사용하지 않았을 때로 나누어 XFDTD 프로그램을 사용하여 머리 주변의 SAR와 체온의 변화를 각각 실험하였다. 치아 임플란트를 하지 않았을 때보다 치아 임플란트를 하였을 때 SAR값은 7T의 RF Pulse 주파수 256MHz에서 최대 약 5800배의 차이를 나타냈으며 주파수가 증가할수록 치아 임플란트 사용으로 인한 SAR값의 차이는 크게 나타났다. 치아 임플란트를 하지 않았을 때보다 치아 임플란트를 하였을 때 두부전체의 온도변화는 2배에서 최대 4배 가까운 온도 상승을 나타내었다. 또한 RF Pulse 주파수가 증가할수록 SAR값은 증가하지만, 두부 전체의 온도는 감소하였는데 이는 주파수가 증가할수록 파장이 작을수록 인체표면에 흡수되는 양이 많아지기 때문이다. 향후 치아 임플란트 유무와 RF Pulse 주파수의 세기 변화로 인한 이상 반응 요인에 대한 연구를 통해 인체의 생리적 연구와 생화학적 연구 등 인체에 대한 영향과 관련하여 연구가 필요하다고 하겠다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제4권1호
• /
• pp.115-123
• /
• 2000

남성 및 여성의 타액내 testosterone의 농도를 측정하기 위하여 초감도 효소면역측정법 (ultrasensitive enzymeim-munoassay; EIA)을 정립하고, 이 EIA를 이용하여 한국인 정상 여성 및 남성의 타액에서 testosterone의 정상농도를 얻고자 하였다. 정상 월경주기를 가진 여성 18명에서 아침 6～9시 사이에 타액을 채취하였고, 남성의 타액도 오전 (9～10시)중에 채취하였다. EIA의 표지물질로는 horseradish peroxidase를 사용하였고, 기질은 ABTS [2,2'-azino-di(3-ethyl-benzthiazoline sulphonic acid)]를 사용하였다. 항원 항체 결합형과 비결합형의 분리를 용이하게 하기 위해 항혈청을 microcrystalline cellulose 에 mixed anhydrohydride 방법을 이용하여 부착시켜 사용하였다. 항원항체 결합 후 기질을 첨가하여 반응을 시키고 발색시켜 분광광도계를 이용하여 흡광도를 측정하였다. 본 EIA의 특성을 방사면역측정법 (RIA)과 비교하여 평가하였다. 본 실험에서 정립된 EIA의 감도 (sensitivity)는 약 25 pg/tube 이하이었고, 표준시료를 첨가해 측정치와 기대치를 비교한 정확도(accuracy)는 측정치 (Y) = 0.96 X 기대치 (X) - 0.89이었고 상관계수 (r)는 0.985이었다. 본 실험에서 생산하여 사용한 항체의 역가는 1/56,000이었고, 항체의 교차반응(cross-reaction)을 다른 8종의 steroid를 이용하여 조사한 결과 5 $\alpha$-dihydrotestosterone (DHT)와 52%로 나타났으나 다른 steroids와는 0.1% 이내의 교차반응도를 나타내었다. 정밀도 (precision)는 intra-assay variation 과 inter-assay variation의 변이계수 (coeffcient of variation)가 10% 내외로 만족할 만한 범위에 들었다. 본 실험 방법을 타액과 혈청내 testosterone 농도 측정에 응용하여 RIA의 결과와 비교하여 본 바 상관관계가 타액에서 r=0.969, 혈청에서 r=0.990으로 두 결과가 잘 일치하였다. 본 실험에서 측정된 한국인 여성의 타액내 testosterone농도는 107.7$\pm$12.0 pmol／l이었고, 남성의 타액내 농도는 274.2$\pm$22.1 pmol／l이었다. 이상의 결과로 보아 본 연구에서 정립된 EIA 방법은 RIA를 대신하여 소규모의 실험실에서도 활용할 수 있을 것으로 사려된다.

• 한국작물학회지
• /
• 제65권3호
• /
• pp.214-221
• /
• 2020

본 연구에서는 간척지와 같은 염류집적 토양에서 재배가 가능한 사료용 벼 품종 개발을 위해 자포니카 우량품종 목양과 내염성 인디카 품종 IR64-Saltol 교배 계통으로부터 기내 선발 방법과 분자마커 분석을 통해 내염성 증진 계통을 선발하였고, 연구결과는 다음과 같다. 1. 목양과 IR64-Saltol 품종에 다양한 농도의 NaCl을 처리하여 신초 길이, 근장 및 생체중의 변화를 분석한 결과, 목양은 IR64-Saltol과 비교하여 50 mM NaCl 농도에서 신초 길이, 근장 및 생체중이 심한 생육 저해를 보였다. 2. 목양과 IR64-Saltol 교배 54계통 224개체를 이용하여 기내 선발 방법을 통해 50 mM NaCl 처리 후 목양 대비 신초 길이, 근장 및 생체중이 양호한 5계통(767883, 767885, 767949, 767986, 767989)을 선발하였다. 3. 내염성 관련 양적형질인 Saltol QTL의 유래를 확인하기 위한 분자마커 분석 결과와 표현형 결과를 비교하여 IR64-Saltol에서 유래된 Saltol QTL이 이입된 계통들은 목양 유래 Saltol QTL이 혼재된 계통들과 비교하여 염 스트레스 시 신초 길이, 근장 및 생체중이 양호함을 확인하였고, 따라서 IR64-Saltol 유래 Saltol QTL의 이입이 내염성을 증진시킨 것으로 판단된다. 4. 내염성 관련 핵심 유전자인 SKC1 발현은 염 처리 후 목양 대비 선발된 5계통 모두에서 높은 발현양을 보이나 목양 유래 QTL이 혼재된 2계통보다 IR64-Saltol QTL만 전이된 3계통에서 보다 높은 발현양을 보였다. 이러한 SKC1의 발현 양상이 선발된 계통들의 내염성에 관여할 것으로 판단된다. 5. 이상의 결과 기내 선발과 분자마커 분석을 통해 선발한 내염성 계통은 간척지와 같은 불량한 환경에서 작물 재배 및 생산이 가능한 내염성 품종 개발의 육종 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 동의생리병리학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.724-728
• /
• 2002

Angiotensin-converting enzyme (ACE) gene polymorphism, which consists of presence (insertion, I) or absence (deletion, D) of a 250-bp fragment, is associated with ischemic heart disease, renovascular disease, systemic lupus erythematosus. Subjects with the DD genotype have higher levels of circulating ACE than subjects with the II genotype and show an increased tendency towards vascular wall thickness and contribute to the development of vascular disease. But the association between I/D polymorphism of the ACE gene and cerebrovascular disease is still controversial. The aim of this study was to determine whether the DNA polymorphism of the ACE are associated with cerebrovascular disease in Korean population. The study group comprised 377 Korean patients admitted to Kyunghee Oriental Medical Center in the year of 2000 for the treatment of brain infarction or brain hemorrhage. Magnetic resonance imaging(MRI) was performed for each patient to determine the stroke phenotype, infarction or hemorrhage. The 183 subjects without evidence of brain infarction or brain hemorrhage were selected from the some ethnical population(control group). Venous blood samples were drawn from each subject for the extraction of DNA. Genotypes of ACE were determined by polymerase chain reaction amplification of the genomic DNA. Case and control genotype frequencies were compared by chi-square testing. Both the patients and the controls were classified respectively into 4 groups: age less than forty years, age forty one to fifty, age fifty one to sixty, age greater than sixty years. There were no significant differences in the distributions of ACE genotypes among the patients with infarction, with hemorrhage and controls (Infarction: D/D 15.8%, I/D 46.7%, I/I 37.5%, Hemorrhage: D/D 15.1%, I/D 46.5%, I/I 38.4%, Control: D/D 18.6%, I/D 50.3%, I/I 31.2%). There was a significant difference in the distribution of ACE genotypes between the age greater than sixty year subgroup of patient with brain hemorrhage and the control (Hemorrhage: D/D 0%, I/D 55.6%, I/I 44.4%, Control: D/D 13.0%, I/D 63.0%, I/I 23.9%; Pearson Chi-Square value 5.956, P<0.05). Furthermore, the frequency of the ACE D/D type declined with increasing age both in the patient and control group (Patient group: age < 50 D/D 21.5%, age > 50 D/D 14.42%; Control group: age < 50 D/D 21.0%, age > 50 D/D 14.2%). In conclusion there is no clear association between ACE polymorphism and cerebrovascular disease in Korean population. Although, there was a tendency for the frequency of the ACE D/D type declined with increasing age in both patients and controls.