• 한국가금학회지
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• 제49권3호
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• pp.145-156
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• 2022

본 연구는 한국 토종닭을 대상으로 부계의 텔로미어 길이가 수정 능력 및 배아 발생 능력에 미치는 영향을 알아보고, 부계의 텔로미어 길이와 자식의 생산능력 및 자식의 텔로미어 길이와의 연관성을 살펴보고자 하였다. 시험에 공시된 닭은 토종 종계 수컷 22수와 이들로부터 생산된 자식 329수를 대상으로 하였다. 부계의 번식 능력으로는 수정율, 배자발육중지율 및 부화율을 조사하였고, 자손의 생산 능력으로는 생존율, 체중 및 증체량을 분석하였다. 텔로미어 길이는 34주령 부계와 12주령 자식의 백혈구 세포 내 telomeric DNA 함량을 양적 형광접합보인법으로 분석하였다. 분석 결과, 부계의 텔로미어 길이에 따른 수정율, 배자발육중지율 및 부화율의 차이는 없는 것으로 나타났고, 부계의 텔로미어 길이와 수정률 및 배자발육중지율 간에는 낮은 부(-)의 상관을, 부화율과는 낮은 정(+)의 상관을 보이나 이들의 상관계수는 유의하지 않은 것으로 나타났다(P>0.05). 부계의 텔로미어 길이와 자식의 생존율 간의 상관 계수는 0.17로 유의하지 않은 낮은 정의 상관이 추정되었다(P>0.05). 부계의 텔로미어 길이에 따른 자식의 성장 능력 분석에서 부계 텔로미어 길이가 긴 집단의 자식들이 상대적으로 낮은 성장 능력을 보이고 이들 간의 상관은 거의 모든 주령에서 유의한 부의 상관 계수가 추정되었다(P<0.05). 부계의 텔로미어 길이와 자식의 텔로미어 길이 간의 상관 계수는 0.075로 추정되어 부계와 자식 간 텔로미어 길이의 연관성이 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 부계의 텔로미어 길이와 번식 능력, 자식의 초기 생존율 및 자식의 텔로미어 길이 간에는 거의 연관성이 없는 것으로 보여지고, 부계의 텔로미어 길이와 자식의 성장 능력 간에는 부의 상관이 있는 것으로 생각된다. 이는 배아 초기 단계에서 텔로미어의 reprogramming에 의해 발생 시 모든 개체의 텔로미어 길이가 재 신장되고 이후 연령이 증가함에 따라 감축의 정도가 달라지기 때문에 나타난 결과로 사료된다.

• 한국가금학회지
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• 제41권2호
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• pp.115-125
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• 2014

본 연구에서는 닭의 품종에 따른 개체의 스트레스 반응정도를 알아보고자 한국 재래닭과 단관 백색 레그혼종을 공시하고, 고밀도 사육에 따른 생리적 스트레스 표지 값을 비교 분석하였다. 스트레스 반응 정도는 혈액과 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율 및 열 스트레스 단백질(HSPs) 유전자의 발현율을 분석하고 비교하였다. 텔로미어 함량 및 감축율은 양적 형광 접합 보인법으로 분석하였고, DNA 손상율은 Comet assay로 분석하였다. 열 스트레스 단백질 유전자 발현율은 HSP70, HSP90-${\alpha}$, HSP90-${\beta}$ 및 HMGCR을 표적으로 하여 real-time PCR로 분석하였다. 분석 결과, 한국 재래닭과 단관 백색 레그혼 간 품종에 따른 체중, 증체량, 텔로미어 감축율 및 DNA 손상율의 차이는 없는 것으로 나타났다. 그러나 고밀도 사육과 같은 스트레스 사양 관리는 품종에 상관없이 닭의 성장을 저해하고, 텔로미어 감축 및 DNA 손상을 촉진시키는 것으로 나타났다. 한편, HMGCR을 제외한 HSPs 유전자 발현율의 경우, 밀사 사육에 따른 요인뿐만 아니라, 품종 간에도 유의적 차이를 보였다. HSPs의 분석에 따른 스트레스 정도는 단관 백색 레그혼종이 한국 재래닭에 비해 보다 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 따라서 품종과 관계없이 닭에 있어 고밀도 사육이 강한 환경적 스트레스 요인임을 시사하고, 품종 간 스트레스의 반응 정도는 레그혼종이 한국 재래닭에 비해 다소 높은 것으로 사료된다.

• BMB Reports
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• 제51권10호
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• pp.500-507
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• 2018

Cell reprogramming has been considered a powerful technique in the regenerative medicine field. In addition to diverse its strengths, cell reprogramming technology also has several drawbacks generated during the process of reprogramming. Telomere shortening caused by the cell reprogramming process impedes the efficiency of cell reprogramming. Transcription factors used for reprogramming alter genomic contents and result in genetic mutations. Additionally, defective mitochondria functioning such as excessive mitochondrial fission leads to the limitation of pluripotency and ultimately reduces the efficiency of reprogramming. These problems including genomic instability and impaired mitochondrial dynamics should be resolved to apply cell reprograming in clinical research and to address efficiency and safety concerns. Sirtuin (NAD+-dependent histone deacetylase) has been known to control the chromatin state of the telomere and influence mitochondria function in cells. Recently, several studies reported that Sirtuins could control for genomic instability in cell reprogramming. Here, we review recent findings regarding the role of Sirtuins in cell reprogramming. And we propose that the manipulation of Sirtuins may improve defects that result from the steps of cell reprogramming.

• 한국가금학회지
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• 제40권1호
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• pp.31-40
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• 2013

본 연구는 브로일러에서 비타민 C와 E의 첨가 급여가 성장 능력 및 개체별 스트레스 경감 정도에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 스트레스 반응 정도는 혈액과 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율 및 열손상단백질 유전자(HSP, HMGCR) 발현율을 분석하고 고찰하였다. 텔로미어 함량 및 감축율은 양적 형광접합보인법(Q-FISH)으로 분석하였고, DNA 손상율은 comet assay로 분석하였다. 열손상단백질 유전자 발현율은 HSP70, HSP90-${\alpha}$, HSP90-${\beta}$ 및 HMGCR을 표적으로 하여 real-time PCR로 분석하였다. 시험 결과, 급여 처리구 간에 체중, 증체량, 사료 섭취량, 사료 요구율 및 생존율 등 생산 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 텔로미어 감축율에 있어서는 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 감축율을 보여 스트레스 경감의 효과를 나타내었다. DNA 손상율 또한 모든 비타민 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 양상을 보였다. HMGCR, HSP90-${\alpha}$ 및 HSP90-${\beta}$의 유전자 발현율에 있어서도 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 발현율을 나타내어 스트레스 경감 효과를 나타내었다. 이상의 결과에 따라 브로일러에 사료 내 비타민 E의 첨가 급여(100 mg/kg feed)는 성장 능력의 저하 없이 개체의 생리적 스트레스 정도를 경감시키는 바람직한 항산화 제재로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제20권4호
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• pp.487-495
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• 2007

The objectives of the present study were to initiate cloning of Korean native goat by somatic cell nuclear transfer (NT) and to examine whether unovulated (follicular) oocytes can support the same developmental ability of NT embryos as ovulated (oviductal) oocytes after hCG injection in stimulated cycles of the goat. The in vivo-matured and immature oocytes were collected from the oviducts and follicles of superovulated does, respectively, and the immature oocytes were maturated in vitro. Ear skin fibroblasts derived from a 3-yr-old female Korean native goat were used as the donors of nuclei or karyoplasts. Following fusion, activation and in vitro culture to a 2- to 4-cell stage, 49 in vitro-derived and 105 in vivo-derived embryos were transferred to 6 and 17 recipient does, respectively. One doe and three does of the respective groups were identified as pregnant by ultrasonography on day 30 after embryo transfer. However, only one doe, which had received in vivo-derived embryos, delivered a normal female kid of 1.9 kg on d 149. The cloned kid gained more weight than her age-matched females as much as 87% during the first 4 mo after birth (17.7 vs. $9.4{\pm}0.8$ kg) and reached puberty at 6-mo age a few months earlier than normal female does. The telomere length of the kid, which was similar to that of the donor fibroblast at 2-mo age, decreased 8% between 2- and 7-mo ages. Moreover, at 7-mo age, she had 21% shorter telomere than her age-matched goats. To our knowledge, this is the first case in which a cloned animal born with a normal weight exhibited accelerated growth and development. The unusually rapid growth and development of the cloned goat may have resulted from SCNT-associated epigenetic reprogramming involving telomere shortening.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제12권1호
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• pp.1-10
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• 2008

Nucleic scids transfer the genetic information for serving a central biological purpose. The nucleic acids are polymers of nucleotides and they are mainly ribonucleic acid(RNA) and deoxyribonucleic acid(DNA). The nucleotides are stoichiometrically composed of five-carbon sugars, nitrogeneous bases, and phosphoric acids. The chemistry of nucleic acids and characteristics of different genomes are decribed for further study. Most of DNA genomes tend to be circular including bacterial genomes and eukaryotic mitochondrial DNA. Eukaryotic chromosomes in cells, in contrast, are generally linear. The ends of linear chromosomes are called telomeres. The genomes of different species, such as mammals, plants, invertebrates can be compared with the chromosome ends. The telomeric complex allows cells to distinguish the random DNA breaks and natural chromosomal ends. The very ends of chromosomes cannot be replicated by any ordinary mechanisms. The shortening of telomeric DNA templates in semiconservative replication is occurred with each cell division. The short telomere length is critically related to aging, tumors and dieases.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1998년도 Proceedings of UNESCO-internetwork Cooperative Regional Seminar and Workshop on Bioassay Guided Isolation of Bioactive Substances from Natural Products and Microbial Products
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• pp.183-183
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• 1998

Telomerase synthesizes telomeric DNA repeats onto chromosome ends de novo. Telomerase activation and telomere shortening in human somatic cells have been implicated in cell tumorigenesis and immortalization. In order to find the potential inhibitors against telomerase activitiy which can be used as potential anticancer agents, we screened about 100 kinds of natural products after partition into n-hexane, ethyl acetate and aqueous layers from methanol extracts. The inhibitory effects of these materials against telomerase enzyme activity were tested in 293T cell culture using telomeric repeat amplification protocol(TRAP). The incorporation of $\^$32/P-dGTP into amplified DNA was measured by adsorption to Whatman DE81 paper instead of using TRAP assay for screening the extracts of natural products. Strong effective compounds were not found in this study but DE81 filter spotting method may be a useful model for the screening. Some of the compounds which showed somewhat inhibitory effects had cytotoxic effects also.

• 생명과학회지
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• 제30권9호
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• pp.819-825
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• 2020

모든 생명체는 연령이 증가함에 따라 생체 내에서 노화된 세포수가 축적되면서 피부주름 형성, 근육퇴화, 백내장 및 모발의 백발화 과정 같은 노화의 특성을 나타낸다. 이러한 노화의 핵심적인 원인으로 알려진 세포노화는 세포가 외부 및 내부요인에 의하여 늙어서 결국 세포의 증식이 정지됨으로 생물체의 노화와 직접적으로 밀접하게 연관되어 있다. 이러한 현상에 대한 보다 심층적인 연구로부터 세포노화의 원인이 텔로미어가 세포 분열에 따라 점차적으로 짧아짐으로, 텔로미어의 길이에 의해서 결정된다는 것이다. 최근에는 유전자 발현에 영향을 줄 수 있는 히스톤 디아세틸레이즈 유전자가 효모에서 뿐만 아니라 예쁜 꼬마 선충 및 사람의 항노와 기전에 깊숙히 관여하고 있다는 것이 밝혀졌다. 한편, 최근에는 늙은 세포가 노화 현상에 결정적인 역할을 한다는 것이 발견하여 이러한 노화세포를 채내로부터 제거함으로써 젊은 세포의 증식을 촉진하여 노화를 지연 할 수 있다는 것이 보고되었다. 그러므로 향후 잠재적인 항노화제를 개발하기 위해서는 텔로머레이즈 활성화제, 서르튜언 활성화제, 세노릭틱스에 대한 심층연구로부터 시작되어야 한다고 판단되어, 최근에 각광 받고 있는 위와 관련된 항노화 후보물질에 대한 최근 연구에 대하여 기술한다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권6호
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• pp.423-428
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• 2000

In 1997 when cloned sheep Dolly and soon after Polly were born, it had become head-line news because in the former the nucleus that gave rise to the lamb came from cells of six-year-old adult sheep and in the latter case a foreign gene was inserted into the donor nucleus to make the cloned sheep produce human protein, factor IX, in e milk. In the last few years, once the realm of science fiction, cloned mammals especially in livestock have become almost commonplace. What the press accounts often fail to convey, however, is that behind every success lie hundreds of failures. Many of the nuclear-transferred egg cells fail to undergo normal cell divisions. Even when an embryo does successfully implant in the womb, pregnancy often ends in miscarriage. A significant fraction of the animals that are born die shortly after birth and some of those that survived have serious developmental abnormalities. Efficiency remains at less than one % out of some hundred attempts to clone an animal. These facts show that something is fundamentally wrong and enormous hurdles must be overcome before cloning becomes practical. Cloning researchers now tent to put aside their effort to create live animals in order to probe the fundamental questions on cell biology including stem cells, the questions of whether the hereditary material in the nucleus of each cell remains intact throughout development, and how transferred nucleus is reprogrammed exactly like the zygotic nucleus. Stem cells are defined as those cells which can divide to produce a daughter cell like themselves (self-renewal) as well as a daughter cell that will give rise to specific differentiated cells (cell-differentiation). Multicellular organisms are formed from a single totipotent stem cell commonly called fertilized egg or zygote. As this cell and its progeny undergo cell divisions the potency of the stem cells in each tissue and organ become gradually restricted in the order of totipotent, pluripotent, and multipotent. The differentiation potential of multipotent stem cells in each tissue has been thought to be limited to cell lineages present in the organ from which they were derived. Recent studies, however, revealed that multipotent stem cells derived from adult tissues have much wider differentiation potential than was previously thought. These cells can differentiate into developmentally unrelated cell types, such as nerve stem cell into blood cells or muscle stem cell into brain cells. Neural stem cells isolated from the adult forebrain were recently shown to be capable of repopulating the hematopoietic system and produce blood cells in irradiated condition. In plants although the term$\boxDr$ stem cell$\boxUl$is not used, some cells in the second layer of tunica at the apical meristem of shoot, some nucellar cells surrounding the embryo sac, and initial cells of adventive buds are considered to be equivalent to the totipotent stem cells of mammals. The telomere ends of linear eukaryotic chromosomes cannot be replicated because the RNA primer at the end of a completed lagging strand cannot be replaced with DNA, causing 5' end gap. A chromosome would be shortened by the length of RNA primer with every cycle of DNA replication and cell division. Essential genes located near the ends of chromosomes would inevitably be deleted by end-shortening, thereby killing the descendants of the original cells. Telomeric DNA has an unusual sequence consisting of up to 1,000 or more tandem repeat of a simple sequence. For example, chromosome of mammal including human has the repeating telomeric sequence of TTAGGG and that of higher plant is TTTAGGG. This non-genic tandem repeat prevents the death of cell despite the continued shortening of chromosome length. In contrast with the somatic cells germ line cells have the mechanism to fill-up the 5' end gap of telomere, thus maintaining the original length of chromosome. Cem line cells exhibit active enzyme telomerase which functions to maintain the stable length of telomere. Some of the cloned animals are reported prematurely getting old. It has to be ascertained whether the multipotent stem cells in the tissues of adult mammals have the original telomeres or shortened telomeres.

• 한국가금학회지
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• 제43권2호
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• pp.77-88
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• 2016

본 연구에서는 국산종계 개발을 위하여 5계통의 토종닭 순계를 이용하여 $5{\times}5$ 이면교배조합 시험을 수행하고, 공시된 25계통에 대한 스트레스 반응 정도를 비교 분석하였다. 스트레스 반응정도 표지로 텔로미어 함량 및 감축율, 열 스트레스 단백질 유전자(HSPs)로 HSP-70, $HSP-90{\alpha}$, $HSP-90{\beta}$의 발현율 및 DNA 손상율을 이용하여 분석하였다. 텔로미어 함량은 양적 형광접합보인법을 이용하고, HSPs 발현율은 quantitative real-time PCR 기법으로, DNA 손상율은 Comet assay법을 적용하였다. 분석 결과, 교배조합 25계통 간 텔로미어 함량과 감축율, HSPs 유전자 발현율 및 DNA 손상율 모두에서 유의한 차이를 보였고, 더불어 계통 간 체중 및 생존율에도 유의한 차이가 나타났다. 텔로미어 감축율, HSPs 유전자 발현율 및 DNA 손상율 모든 분석 값에서 W 및 Y 계통과의 교잡구가 다른 교잡구에 비해 유의하게 낮은 값을 보였고, 반면 G계통의 순계구가 가장 높은 값을 나타내었다. 생존율과 스트레스 표지 값들 간의 상관계수를 추정한 결과, 텔로미어 함량과는 저도의 정(+)의 상관, HSP-70, $HSP-90{\alpha}$, $HSP-90{\beta}$ 및 DNA 손상율과는 중도 및 저도의 부(-)의 상관을 나타내었다. 또한 폐사 개체와 생존 개체 간 HSP-70, $HSP-90{\alpha}$ 및 $HSP-90{\beta}$의 발현율을 비교 분석한 결과, 폐사 개체의 HSPs 발현율이 생존 개체에 비해 유의하게 높은 발현율을 보였다. 이상 스트레스 표지 값의 분석 결과를 종합할 때, 교잡계들이 순계에 비해 스트레스 저항성이 높은 것으로 판단되고, 더불어 W, Y와 같은 경량종 계통의 교잡계들이 외적 스트레스에 강한 반면, G, H, F와 같은 고체중 계통의 교잡계들은 스트레스에 민감한 것으로 사료된다.