• Toxicological Research
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• 제32권4호
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• pp.289-300
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• 2016

Non-genotoxic carcinogens are substances that induce tumorigenesis by non-mutagenic mechanisms and long term rodent bioassays are required to identify them. Recent studies have shown that transcription profiling can be applied to develop early identifiers for long term phenotypes. In this study, we used rat liver expression profiles from the NTP (National Toxicology Program, Research Triangle Park, USA) DrugMatrix Database to construct a gene classifier that can distinguish between non-genotoxic carcinogens and other chemicals. The model was based on short term exposure assays (3 days) and the training was limited to oxidative stressors, peroxisome proliferators and hormone modulators. Validation of the predictor was performed on independent toxicogenomic data (TG-GATEs, Toxicogenomics Project-Genomics Assisted Toxicity Evaluation System, Osaka, Japan). To build our model we performed Random Forests together with a recursive elimination algorithm (VarSelRF). Gene set enrichment analysis was employed for functional interpretation. A total of 770 microarrays comprising 96 different compounds were analyzed and a predictor of 54 genes was built. Prediction accuracy was 0.85 in the training set, 0.87 in the test set and increased with increasing concentration in the validation set: 0.6 at low dose, 0.7 at medium doses and 0.81 at high doses. Pathway analysis revealed gene prominence of cellular respiration, energy production and lipoprotein metabolism. The biggest target of toxicogenomics is accurately predict the toxicity of unknown drugs. In this analysis, we presented a classifier that can predict non-genotoxic carcinogenicity by using short term exposure assays. In this approach, dose level is critical when evaluating chemicals at early time points.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제7권1호
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• pp.15-22
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• 1992

농산물 및 그 가공식품을 수확·저장·가공하는 기간중에 Aspergillus parasiticus가 오염되어 aflatoxin을 생성하는 것을 방지할 목적으로 생육배지에 graefruit 종자추출물(GFSE)을 처리하여 곰팡이의 생육 및 aflatoxin 생합성을 저해하는 뚜렷한 효과를 관찰할 수 있었다. 4000 ppm의 GFSE농도 처리로 Aspergillus parasiticus의 생육을 92% 저해하였으며, 5000ppm 농도에서는 곰팡이 생육을 완전히 저해하였고 3000ppm 이상의 농도에서 aflatoxin 의생성을 100% 억제하였다. 한편, GFSE 처리에 의하여 aflatoxin 생합성 경로증, averufin, versiconal acetate 등의 중간대사산물이 aflatoxin으로 주입되는 것이 완전히 저해된 반면, versicolorin A, versicolorin A hemiacetal, sterigmatocystin 등은 aflatoxin 으로 전환되는 결과를 보여주어 GFSE는 versiconal acetate를 포함한 그 이전의 중간 대사물이 반응기질이 되는 효소 반응계를 저해하는 것으로 나타났다. 전자현미경을 이용한 곰팡이균체 및 포자의 형태변화는 GFSE처리에 의하여 세포막기능에 파괴되어 세포구성 내용물이 유실되고 곰팡이가 사멸하고 aflatoxin 생합성 기작이 중단되는 결과를 초래하였다.

• 미생물학회지
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• 제41권1호
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• pp.67-73
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• 2005

본 연구에서는 남세균인 Synechocystis sp. PCC 6803 (Syn6803)을 대상으로 transposable element Tn5를 이용하여 획득된 1,200여 돌연변이주로부터 모균주에 비하여 PHB 축적량이 크게 증진된 균주를 선별하고, Tn5 삽입에 의해 결함을 나타낸 유전자를 확인함으로써 Syn6803에서의 PHB 생합성에 영향을 주는 세포내 생리학적 요인을 조사하고자 하였다. 모균주인 야생형 균주의 경우 질소원이 제한된 $BG11_0$ 배지에서의 PHB 생합성량이 건체량의 $4\%$ (w/w) 수준인데 반하여, $10-34\%$의 생합성량을 보이는 25개의 돌연변이 균주를 얻을 수 있었다. Inverse PCR을 이용하여, 선별된 돌연변이 균주내 돌연변이가 일어난 유전자를 조사한 결과, 아직까지 그 기능이 규명되지 않은 유전자가 대부분이었으나, NADH-ubiquinone oxidoreductase, O-succinylbenzoic-CoA ligase 또는 photosystem II PsbT protein과 같이 광합성과 호흡에 관여하는 유전자에 돌연변이가 일어난 4 균주와 histidine kinase가 결여된 1균주가 확인되었다. 이들 균주를 대상으로pulse-amplitude modulated fluorometer를 이용하여 세포내 $NAD(P)H/NAD(P)^+$비를 측정한 결과, 에너지 대사 흐름의 차단에 의해 세포내의 $NAD(P)HNAD(P)^+$비가 모균주에 비하여 현저하게 높은 것으로 나타났다. 이는 잉여의 전자로 포화된 세포, 즉 NAD(P)H에 의해 환원적 상태를 유지하고 있는 세포의 경우 PHB 축적 이 증진될 수 있음을 시사한다. 이러한 사실은 인위적으로 광합성과 호흡 관련 유전자가 제거되어 $NAD(P)H/NAD(P)^+$비가 높아진 것으로 알려진 다수의 Syn6803 돌연변이 균주들을 대상으로 PHB 생합성량을 조사한 결과로부터 재확인되었다.