• 제목/요약/키워드: cephalic neural crest

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In Vivo Expression of EphrinA5-Fc in Mice Results in Cephalic Neural Crest Agenesis and Craniofacial Abnormalities

  • Noh, Hyuna;Park, Eunjeong;Park, Soochul
    • Molecules and Cells
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    • 제37권1호
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    • pp.59-65
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    • 2014
  • Eph receptors and their ligands ephrins have been implicated in guiding the directed migration of neural crest cells (NCCs). In this study, we found that Wnt1-Cre-mediated expression of ephrinA5-Fc along the dorsal midline of the dien- and mesencephalon resulted in severe craniofacial malformation of mouse embryo. Interestingly, expression of cephalic NCC markers decreased significantly in the frontonasal process and branchial arches 1 and 2, which are target areas for the migratory cephalic NCCs originating in the dien- and mesencephalon. In addition, these craniofacial tissues were much smaller in mutant embryos expressing ephrinA5-Fc. Importantly, EphA7-positive cephalic NCCs were absent along the dorsal dien- and mesencephalon of mutant embryos expressing ephrinA5-Fc, suggesting that the generation of cephalic NCCs is disrupted due to ephrinA5-Fc expression. NCC explant experiments suggested that ephrinA5-Fc perturbed survival of cephalic NCC precursors in the dorsal midline tissue rather than affecting their migratory capacity, which was consistent with our previous report that expression of ephrinA5-Fc in the dorsal midline is responsible for severe neuroepithelial cell apoptotic death. Taken together, our findings strongly suggest that expression of ephrinA5-Fc decreases a population of cephalic NCC precursors in the dorsal midline of the dien- and mesencephalon, thereby disrupting craniofacial development in the mouse embryos.

The Study of Spontaneous Developmental Abnormalities and Toxicology of Benomyl and Its Metabolite on Salamander, Hynobius leechii.

  • 박용욱
    • 한국환경생물학회:학술대회논문집
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    • 한국환경생물학회 2005년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.38-45
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    • 2005
  • The egg bags of Korean salamander(Hynobius leechii) were collected from farmlands in Gyeongsangnam-do area. The assumed breeding time, numerical variation of embryos in each egg bag, mortality and the rates of abnormalities were investigated. The toxicity of benomyl, the metabolite carbendazim and BIC which were frequently spread in agricultural area and caused spontaneous embryonic malformation was investigated. The assumed breeding time between the end of February and the end of March has the difference about a month because of a habitat and it takes about 2 or 3 weeks from laying eggs to hatching. The length of each egg bag and the number of embryos were very varied in each area. It is due to geographical variation. Among egg bags in total study area, only 406 of egg bags(17.70% of total egg bags) developed all of embryos to normal larvae, and 78.49% of total embryos were normally developed. The patterns of spontaneous embryonic malformation were 26 species from A to Z and the abnormal patterns in individual were 8 species and above. the geographical differences about the abnormal pattern were identified and 11 habitats categorized 4 groups. The most frequent abnormality in Gyeongsangnam-do area is the dysplasia of external gill. The caudal dysplasia, abdominal blister and dysplasia of fin were also frequently observed. Individuals showing severe external defect were histologically studied and they showed retinal hypo-pigmentation, thyroid carcinoma, somatic muscular dysplasia, degeneration of cephalic neuron and various organ dysplasia. Benomyl and carbendazim were treated by 10pM$^{\sim}$10uM and BIC was treated by 1$^{\sim}$40ppm to know the effect of toxicity about toxic substance of salamander. After benomyl was treated, a survival rate was sharply dropped from 2 to 8 days. $LC_{100}$ identified in $1{\mu}M$, $LC_{50}$ identified between 100nM and $1{\mu}M$. $EC_{50}$ was assumed between 10nM and 100nM. The prevalent external malformation was abdomen swelled abnormally and histo-pathological effects were abdomen, neural tube and lens hernia. This suggests that benomyl is the toxicitic substance which inhibits the development of digestive system and nervous system. The result of treated carbendazim was similar to that of the treated benomyl. The survival rate is sharply dropped between 2 and 6 days. $LC_{100}$ was identified $1{\mu}M$ and $LC_{50}$ was identified between 10nM and 100nM. This shows that cabendazim has stronger lethal toxicity than benomyl. Ventral blister, eye dysplasia and cephalic dysplasia in the individual of external malformation mean that cabendazim affected nervous system much more than benomyl. Because the toxicity of BIC affected less in the beginning but affected more in the near hatching period, the period causing toxicity is somewhat different. $LC_{100}$ identified near 40ppm and $LC_{50}$ identified near 25ppm. The external defect shows mainly ventral blister and histo-pathological results show intestinal deformities. This result suggests the BIC inhibited strongly the development of digestive system. These abnormal developments may be caused by antimitotic action, inhibition of tubulin complex, destruction of microtubule, inhibitions of neurulation and closing of neural fold, and by the inhibition of movement of neural crest cells of benomyl. These abnormal developments may be caused by the rupture of epithelium, the loss of microtubule, the reduction of spindle size, the inhibition of spindle assembly formation, the destruction of spindle poles of carbendazim. These abnormal developments may be caused cytotoxicity by inhibition of the synthesis of a number of macromolecules and similar reaction the inhibition of benomyl.

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한국산 도롱뇽(Hynobius leechii)의 농경지에서의 배 발생 이상과 살균제 Benomyl의 독성효과 (Developmental Abnormality in Agricultural Region and Toxicity of the Fungicide Benomyl on Korea salamander, Hynobius leechii)

  • 최영주;윤춘식;박주흥;진정효;정선우
    • 생태와환경
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    • 제35권3호통권99호
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    • pp.198-212
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    • 2002
  • 한국산 도롱뇽의 알주머니를 농경지에서 채집하여 그 길이와 배의 수에 대한 변이를 조사하였으며 배의 이상 발생 패턴과 조직학적 이상을 연구하였다. 아울러 비 농경지로부터 채집한 도롱뇽의 배에 살균제 benomyl을 처리하여 기형발생을 비롯한 독성효과를 밝혔다. 알주머니의 길이 변이 폭은 10${\sim}$23 cm이었으며 상대빈도가 가장 높은 것은 19cm길이였다. 알주머니 당 배의 수는7${\sim}$43개의 변이 폭을 나타냈으며 22${\sim}$26개 사이가 가장 빈번하게 나타났다. 조사된 층 144개의 알주머니, 3418개을 일으킨 배중에서 116개의 알주머니, 406개의 배에서 발생정지 또는 외형적 이상 발생을 일으킨 배가 나타났다. 외형적 이상발생은 미부형성부전, 외새형성부전, 복부수포 등 24종류의 발생이상 패턴으로 정리되었다. 그 중 외형상 심각한 이상을 보이는 개체들의 조직절편을 관찰한 결과 눈의 불완전 발달, 갑상선종, 중배엽성 체절의 불완전 발달, 부분적인 이 축 발생, 심장의 비정상 발달, 적혈구 감소증, 뇌의 붕괴와 장의 발달부진 등이 관찰되었다. 포배 또는 낭배 초기 단계에 있는 도롱뇽 정상 배에 12일 동안 200 nM${\sim}$ 1 ${\mu}$M의 benomyl을 처리하였으며 모든 배는 1 ${\mu}$M의 농도에서 치사되었다. Benomyl처리의 특징적인 이상은 머리의 발달이 부진하거나 전혀 나타나지 않는 것이며, 이러한 이상은 benomyl이 도롱뇽의 발생과정에서 신경계의 발달을 크게 저해한다는 것을 뜻하며 이러한 조직발달의 비정상 현상은 benomyl의 유사분열억제, tubulin중합의 저해, microtubule의 파괴 등과 같은 세포내 작용과 신경배형성, 신경습의 폐쇄, 신경제세포의 이동을 저해하는 작용에 의해 일어나는 것으로 생각된다.의 4종이었다.. 결과적으로, 조사기간 중 하계에 지속적으로 관찰된 DO와 pH가 감소하는 것은 수생부유식물의 번성과 수중 퇴적물의 분해에 따른 영향인 것으로 나타났다.낮게 나타났다. 정화효율과 수리학적조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과 0.016-0.731,일처리유량과는 0.015-0.868을 나타내었으며, 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과는 0.173-0.763,일처리유량과는 0.209-0.770의 범위를 나타내었다. 정화효율과 수리학적 부하조건간의 상관계수($R^2$)Tt 0.5 이상을 나타내는 각 수생식물 습지별 수질항목은 체류시간과 일처리유량에 대해각각 20%,정화속도와 수리학적 조건간의 상관계수는 체류시간에 대해 53%, 일처리유량에 대해73%가 0.5이상을 보이고 있어 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계가 정화효율과의 상관관계보다 좀더 유의성 있게 나타났다. 이것은 높은 수리학적 부하조건이 영양염류 등의 정화효율에는 크게 영향을 미치지 않음을 보여주고 있으며, 따라서 비교적 낮은 농도의 영양염류를 가지고 있고, 많은 처리수량을 요구하는 부영양화된 저수지의 수질개선을 위해서는 높은 수리학적 부하조건에서 시간당 정화량을 늘리는 관리방법이 경제적이며, 이에 초점을 맞추어 나가야 할 것으로 사료된다.도로 검출되어 이를 고려한정수공정의 관리가 필요하리라 생각된다.$yr^{-1}$)의 71%가 감소되어야 할 필요성이 제기되었다. 또한 여름철 심층 산소 고갈이 야기되었고, 이 시기에 퇴적물로 용출된 인이 식물플랑크톤 성장에 이용될 수 있기때문에 퇴적물에 대한 관리도 수행될 필요가 있다.rsity)지수는 2000년 7월에 2.22로 가장 높았으며, 생물량도 조사기간중 36,640 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$로 가장 많았다.의 후기에 광(光)