BirA ligase is a prokaryotic ortholog of holocarboxylase synthetase (HCS) that can biotinylate proteins. This study tested the hypothesis that BirA ligase catalyzes the biotinylation of eukaryotic histones. If so, this would mean that recombinant BirA ligase is a useful surrogate for HCS in studies of histone biotinylation. The biological activity of recombinant BirA ligase was confirmed by enzymatic biotinylation of p67. In particular, it was found that BirA ligase biotinylated both calf thymus histone H1 and human bulk histone extracts. Incubation of recombinant BirA ligase with H3-based synthetic peptides showed that lysines 4, 9, 18, and 23 in histone H3 are the targets for the biotinylation by BirA ligase. Modification of the peptides (e.g., serine phosphorylation) affected the subsequent biotinylation by BirA ligase, suggesting crosstalk between modifications. In conclusion, this study suggests that prokaryotic BirA ligase is a promiscuous enzyme and biotinylates eukaryotic histones. Moreover the biotinylation of histones by BirA ligase is consistent with the proposed role of human HCS in chromatin.
Chronic alcohol and tobacco abuse plays a crucial role in the development of different liver associated disorders. Intake promotes the generation of reactive oxygen species within hepatic cells exposing their DNA to continuous oxidative stress which finally leads to DNA damage. However in response to such damage an entangled protective repair machinery comprising different repair proteins like ATM, ATR, H2AX, MRN complex becomes activated. Under abnormal conditions the excessive reactive oxygen species generation results in genetic predisposition of various genes (as ADH, ALDH, CYP2E1, GSTT1, GSTP1 and GSTM1) involved in xenobiotic metabolic pathways, associated with susceptibility to different liver related diseases such as fibrosis, cirrhosis and hepatocellular carcinoma. There is increasing evidence that the inflammatory process is inherently associated with many different cancer types, including hepatocellular carcinomas. The generated reactive oxygen species can also activate or repress epigenetic elements such as chromatin remodeling, non-coding RNAs (micro-RNAs), DNA (de) methylation and histone modification that affect gene expression, hence leading to various disorders. The present review provides comprehensive knowledge of different molecular mechanisms involved in gene polymorphism and their possible association with alcohol and tobacco consumption. The article also showcases the necessity of identifying novel diagnostic biomarkers for early cancer risk assessment among alcohol and tobacco users.
Setdb1, an H3-K9 specific histone methyltransferase, is associated with transcriptional silencing of euchromatic genes through chromatin modification. Functions of Setdb1 during development have been extensively studied in embryonic and mesenchymal stem cells as well as neurogenic progenitor cells. But the role of Sedtdb1 in myogenic differentiation remains unknown. In this study, we report that Setdb1 is required for myogenic potential of C2C12 myoblast cells through maintaining the expressions of MyoD and muscle-specific genes. We find that reduced Setdb1 expression in C2C12 myoblast cells severely delayed differentiation of C2C12 myoblast cells, whereas exogenous Setdb1 expression had little effect on. Gene expression profiling analysis using oligonucleotide microarray and RNA-Seq technologies demonstrated that depletion of Setdb1 results in downregulation of MyoD as well as the components of muscle fiber in proliferating C2C12 cells. In addition, exogenous expression of MyoD reversed transcriptional repression of MyoD promoter-driven luciferase reporter by Setdb1 shRNA and rescued myogenic differentiation of C2C12 myoblast cells depleted of endogenous Setdb1. Taken together, these results provide new insights into how levels of key myogenic regulators are maintained prior to induction of differentiation.
The neurotoxic effects of radiation have been studied in NSC-34 hybrid cells derived from embryonic mouse spinal cord cells. NSC-34 cells irradiated at 25Gy were decreased the cell viability in a time and dose dependent manner. The decrease in cell viability induced by the irradiation was blocked by catalase. Antagonists of the N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor, including D-2-amino-5-phosphonovaleric acid (APV) and chlorokynurenic acid (CKA), similarly blocked radiational induced in cell viability. We performed morphological analysis of light and electron microscope. NSC-34 cells irradiated at 25Gy were decreased the cell density and increased lysosomes and vacuoles in the cytoplasm. Especially chromatin modification was observed. These results indicated that radiation was involved in the oxidant-initiated neurotoxicity and the compounds catalase, APV and CKA were shown to be neuroprotective against radiation.
Jeong, Jiyeong;Oh, Chaeyoon;Kim, Jiwon;Yoo, Chul-Gyu;Kim, Keun Il
BMB Reports
/
제54권10호
/
pp.522-527
/
2021
Lysine-specific demethylase 1 (LSD1) is an epigenetic regulator that modulates the chromatin status, contributing to gene activation or repression. The post-translational modification of LSD1 is critical for the regulation of many of its biological processes. Phosphorylation of serine 112 of LSD1 by protein kinase C alpha (PKCα) is crucial for regulating inflammation, but its physiological significance is not fully understood. This study aimed to investigate the role of Lsd1-S112A, a phosphorylation defective mutant, in the cigarette smoke extract/LPS-induced chronic obstructive pulmonary disease (COPD) model using Lsd1SA/SA mice and to explore the potential mechanism underpinning the development of COPD. We found that Lsd1SA/SA mice exhibited increased susceptibility to CSE/LPS-induced COPD, including high inflammatory cell influx into the bronchoalveolar lavage fluid and airspace enlargement. Additionally, the high gene expression associated with the inflammatory response and oxidative stress was observed in cells and mice containing Lsd1-S112A. Similar results were obtained from the mouse embryonic fibroblasts exposed to a PKCα inhibitor, Go6976. Thus, the lack of LSD1 phosphorylation exacerbates CSE/LPS-induced COPD by elevating inflammation and oxidative stress.
Hox 유전자는 호메오도메인을 포함한 전사인자로써, 발생 과정 중 전후축을 따라 몸의 형태 형성을 조절하는 역할을 한다. 레티노산(RA)은 발생 과정에서 필수적인 형태형성인자이며 세포의 특성을 결정하는데 중요한 조절자이다. 특히, RA는 생쥐나 인간으로부터 만들어진 배아암종(EC)세포에서 Hox 유전자의 발현을 조절한다고 밝혀져 있다. 또한 RA에 의한 세포 분화와 유전자 조절 과정에 히스톤 변이가 중요한 역할을 하는 것으로 보고되어 있다. 히스톤 변이가 RA에 의해 유도되는 Hox 유전자의 발현에 특이적인 역할을 할 것으로 유추되기 때문에, 이 연구의 목적은 F9 생쥐배아 기형암종세포에서 RA에 의해 유도되는 Hoxc 유전자의 순차적인 발현이 히스톤 변이에 의해 일어나는 것인지를 조사하는 것이다. Hox 유전자의 발현 양상과 히스톤 변이는 semi-quantitative RT-PCR, RNA-sequencing과 chromatin immuno-precipitation (ChIP)-PCR 기법을 이용하여 관찰하였다. RA 처리 후(0일(D0), 1일(D1), 3일(D3)), Hoxc4 유전자의 발현(D1)은 Hoxc5부터 –c10 유전자(D3)보다 먼저 시작되었다. Hox가 발현하지 않는 D0 샘플은 전사 억제 마커인 H3K27me3이 모든 Hoxc 좌위에 강하게 표지 되어 있었으나 D1과 D3 샘플에서는 모든 좌위의 H3K27me3 표지가 확연히 줄어들어 있었다. 전사 발현 마커인 H3K4me3가 Hoxc 유전자의 순차적인 발현과 더 연관성이 있는 것으로 보이는데 D1에서 Hoxc4 발현과 함께 H3K4me3이 표지 되어 있었고, D3에서는 Hoxc 유전자 발현과 함께 모든 좌위에서 H3K4me3 마커가 존재했기 때문이다. 모든 결과를 종합해 보았을 때 F9 세포에서 RA에 의해 유도된 Hoxc 유전자의 순차적인 발현은 Hoxc 좌위에서 H3K27me3가 사라지고, H3K4me3가 표지 되는 히스톤 메틸화의 변이에 의해 결정되는 것으로 사료된다.
The stepwise development of T cells from a multipotent precursor is guided by diverse mechanisms, including interactions among lineage-specific transcription factors (TFs) and epigenetic changes, such as DNA methylation and hydroxymethylation, which play crucial roles in mammalian development and lineage commitment. To elucidate the transcriptional networks and epigenetic mechanisms underlying T-cell lineage commitment, we investigated genome-wide changes in gene expression, DNA methylation and hydroxymethylation among populations representing five successive stages of T-cell development (DN3, DN4, DP, $CD4^+$, and $CD8^+$) by performing RNA-seq, MBD-seq and hMeDIP-seq, respectively. The most significant changes in the transcriptomes and epigenomes occurred during the DN4 to DP transition. During the DP stage, many genes involved in chromatin modification were up-regulated and exhibited dramatic changes in DNA hydroxymethylation. We also observed 436 alternative splicing events, and approximately 57% (252) of these events occurred during the DP stage. Many stage-specific, differentially methylated regions were observed near the stage-specific, differentially expressed genes. The dynamic changes in DNA methylation and hydroxymethylation were associated with the recruitment of stage-specific TFs. We elucidated interactive networks comprising TFs, chromatin modifiers, and DNA methylation and hope that this study provides a framework for the understanding of the molecular networks underlying T-cell lineage commitment.
It has long been known that nutritional and environmental influences during the early developmental period affect the biological mechanisms which determine animal metabolism. This phenomenon, termed 'metabolic imprinting', can cause subtle but long-lasting responses to prenatal and postnatal nutrition and even be passed onto the next generation. A large amount of research data shows that nutrient availability, in terms of quantity as well as quality, during the early developing stages can decrease the number of newborn piglets and their body weight and increase their susceptibility to death before weaning. However, investigation of potential mechanisms of 'the metabolic imprinting' effect have been scant. Therefore, it remains unknown which factors are responsible for embryonic and early postnatal nutrition and which factors are major determinants of body weight and number of new born piglets. Intrauterine undernutrition, for example, was studied using a rat model providing dams 50% restricted nutrients during pregnancy and the results showed significant decreases in birth weight of newborns. This response may be a characteristic of a subset of modulations in embryonic development which is caused by the metabolic imprinting. Underlying mechanisms of intrauterine undernutrition and growth retardation can be explained in part by epigenetics. Epigenetics modulate animal phenotypes without changes in DNA sequences. Epigenetic modifications include DNA methylation, chromatin modification and small non-coding RNA-associated gene silencing. Precise mechanisms must be identified at the morphologic, cellular, and molecular levels by using interdisciplinary nutrigenomics approaches to increase pig production. Experimental approaches for explaining these potential mechanisms will be discussed in this review.
The individual differences in disease development and susceptibility have been researched primarily on the subject of genes, environment or the interaction between genes and the environment respectively. However, there have been limitations in explaining complex diseases, and the differences in health and diseases in monozygotic and dizygotic twins. Fortunately, thanks to active research on the relationship between genes and the environment, and epigenetics, there has been much progress in the understanding of body's reactions and changes. Epigenetics is referred to as a study of gene expression through the interactions of DNA methylation, chromatin's histone and the change of structure in tail, RNA editing without any change in DNA sequence. In this paper, we introduce the basic concepts and mechanisms of epigenetics. The result of the epigenetics is heritable ; can regulate gene expressions ; is reversible ; and has many variable forms depending on cell types. The influences of epigenetics occur throughout life, but it is mainly determined in utero during early pregnancies. Diseases occur or the risk rises if these influences continue after birth until adult life when problems occur in excess/lack of nutrition, environmental plasticity, or already inputted data. Therefore, there is a need for change and innovation, especially in interest and investment in health education for young women near pregnancies and correct treatment of epigenetic-related diseases.
Choi, Seungkyu;Go, Jai Hyang;Kim, Eun Kyung;Lee, Hojung;Lee, Won Mi;Cho, Chun-Sung;Han, Kyudong
Genomics & Informatics
/
제14권3호
/
pp.78-84
/
2016
Extranodal natural killer (NK)/T-cell lymphoma, nasal type (NKTCL), is a malignant disorder of cytotoxic lymphocytes of NK or T cells. It is an aggressive neoplasm with a very poor prognosis. Although extranodal NKTCL reportedly has a strong association with Epstein-Barr virus, the molecular pathogenesis of NKTCL has been unexplored. The recent technological advancements in next-generation sequencing (NGS) have made DNA sequencing cost- and time-effective, with more reliable results. Using the Ion Proton Comprehensive Cancer Panel, we sequenced 409 cancer-related genes to identify somatic mutations in five NKTCL tissue samples. The sequencing analysis detected 25 mutations in 21 genes. Among them, KMT2D, a histone modification-related gene, was the most frequently mutated gene (four of the five cases). This result was consistent with recent NGS studies that have suggested KMT2D as a novel driver gene in NKTCL. Mutations were also found in ARID1A, a chromatin remodeling gene, and TP53, which also recurred in recent NGS studies. We also found mutations in 18 novel candidate genes, with molecular functions that were potentially implicated in cancer development. We suggest that these genes may result in multiple oncogenic events and may be used as potential bio-markers of NKTCL in the future.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.