• 제목/요약/키워드: chromosomal aberration test

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Application of digital polymerase chain reaction technology for noninvasive prenatal test

  • Lee, Seung Yong;Hwang, Seung Yong
    • Journal of Genetic Medicine
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    • 제12권2호
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    • pp.72-78
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    • 2015
  • Recently, noninvasive prenatal test (NIPT) has been adopted as a primary screening tool for fetal chromosomal aneuploidy. The principle of NIPT lies in isolating the fetal fraction of cell-free DNA in maternal plasma and analyzing it with bioinformatic tools to measure the amount of gene from the target chromosome, such as chromosomes 21, 18, and 13. NIPT will contribute to decreasing the need for unnecessary invasive procedures, including amniocentesis and chorionic villi sampling, for confirming fetal aneuploidy because of its higher positive predictive value than that of the conventional prenatal screening method. However, its greater cost than that of the current antenatal screening protocol may be an obstacle to the adoption of this innovative technique in clinical practice. Digital polymerase chain reaction (dPCR) is a novel approach for detecting and quantifying nucleic acid. dPCR provides real-time diagnostic advantages with higher sensitivity, accuracy, and absolute quantification than conventional quantitative PCR. Since the groundbreaking discovery that fetal cell-free nucleic acid exists in maternal plasma was reported, dPCR has been used for the quantification of fetal DNA and for screening for fetal aneuploidy. It has been suggested that dPCR will decrease the cost by targeting specific sequences in the target chromosome, and dPCR-based noninvasive testing will facilitate progress toward the implementation of a noninvasive approach for screening for trisomy 21, 18, and 13. In this review, we highlight the principle of dPCR and discuss its future implications in clinical practice.

생체 외 및 생체 내 실험조건에서 나노화 벌 화분의 안전성 규명 (Safety of Nano-sized Bee Pollen in both In-vitro and In-vivo Models)

  • 편해인;소수정;박지아;이승현;이승민;서화진;임제오;김정우;김선연;이세라;이용현;정일경;최윤식
    • 생명과학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.605-614
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    • 2018
  • 벌 화분은 영양보조제와 전통의약품으로 오랫동안 사용되어 왔다. 그러나 벌 화분은 두터운 외피를 갖고 있어 산이나 알칼리는 물론 위장관의 소화효소와 기계적 압력에 의해서도 잘 파괴되지 않는 단점이 있다. 이로 인해, 벌 화분을 경구로 섭취할 때 생체이용률은 10-15%에 불과한 실정이다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 연구진은 이전의 연구에서 습식나노분쇄 기술을 소개하였고 이를 통해 활성성분의 추출률이 약 11배 증가함을 보고하였다. 본 연구에서는 습식나노분쇄를 통해 제조한 나노화 벌 화분의 안전성을 증명하고자 하였다. 먼저, 흰쥐와 비글견에서 단회 투여 독성 시험을 진행하였다. 나노화 벌 화분의 투여 용량은 흰쥐는 5, 10 또는 20 g/kg, 비글견은 1.5, 3 또는 6 g/kg으로 설정하였다. 흰쥐에서는, 10 g/kg 또는 그 이상의 용량을 투여한 동물에서 색변이 관찰되었다. 비글견에서는 6 g/kg 투여군에서 나노화 벌 화분 투여 4시간 후에 설사가 관찰되었다. 그러나, 흰쥐와 비글견 모두에서 뚜렷한 임상증상이 관찰되지 않았으며 안락사 후 부검을 진행한 결과에서도 장기의 이상이 관찰되지 않았다. 다음으로 나노화 벌화분의 유전독성을 복귀돌연변이시험, 염색체이상시험 및 소핵시험을 이용하여 확인하였다. 소핵시험에서는 시험에 사용한 최대용량인 2,000 mg/kg에서도 독성이 발견되지 않았다. 마찬가지로 복귀돌연변이시험과 염색체이상시험에서는 실험에 사용된 최고 농도에서도 독성을 나타내지 않았다. 종합하면 나노화 벌 화분은 본 실험에서 설정한 최고 용량인 20 g/kg/day의 용량까지는 매우 안전한 것으로 판단되며 이러한 결과는 나노화 벌 화분을 기능성 식품 또는 천연물 의약품으로 개발하는 데 중요하게 이용될 것으로 기대된다.

고삼추출물의 in vitro 항돌연변이원성과 유전독성 연구 (In vitro Antimutagenic and Genotoxic Effects of Sophora Radix Extracts)

  • 조현조;윤현주;박경훈;이제봉;심창기;김진효;정미혜;오진아;김두호;백민경
    • 농약과학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.335-342
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    • 2013
  • 고삼추출물은 한국에서 유기농업자재로 등록되어 있어 친환경농산물 재배시에 널리 사용되고 있다. 고삼추출물의 유효성분인 matrine은 쥐의 신경계에 독성을 나타낸다고 보고된 바 있으나 다른 안전성 확인 연구는 미비한 상황이다. 따라서 본 연구는 고삼추출물 2종을 이용하여 항돌연변이원성 시험과 유전독성시험 2종(복귀돌연변이 및 염색체이상 시험)을 실시하였다. 항돌연변이원성 시험은 복귀돌연변이 시험방법을 이용하여 실시하였으며, 복귀돌연변이 시험으로는 Salmonella Typhimurium TA98, TA1535와 TA1537을 이용하여, S-9 mix를 사용한 대사활성계 처리군과 PBS를 사용한 대사활성계 미처리군으로 구분하여 진행하였다. 염색체이상 시험은 Chinese hamster lung cells을 이용하여 고삼추출물 시료에 대사활성계 처리군은 6시간 노출시켰고, 대사활성계 미처리군은 각각 6시간과 24시간 노출시켜 시험하였다. 항돌연변이 시험 결과, 4-NQO에 의해 유도된 돌연변이 집락수는 고삼추출물 시료 처리에 의해 감소되어 항돌연변이 효과가 있는 것으로 나타났다. 시험결과, 복귀돌연변이 시험에서는 고삼추출물의 모든 시험 농도군에서 대사활성계의 처리 유무와 관계없이 독성이 나타나지 않았다. 반면, 염색체이상시험 결과 고삼추출물 시료 1종에서 대사활성계 미처리군에서는 250 ${\mu}g/mL$, 대사활성 처리군에서는 500 ${\mu}g/mL$ 의 농도에서 의양성이 나타났고 이 이하의 농도에서는 모두 음성으로 나타났으며, 나머지 시료 1종에서는 모든 처리농도군에서 음성으로 판정되었다. 고삼추출물의 유전독성 가능성을 더 정밀히 평가하기 위해서는 향후 battery system에 포함된 다른 in vivo 유전독성 시험을 추가로 시행하여 유전독성 여부를 최종 확인할 필요가 있다고 판단된다.

Study on Genotoxicity of Crocin, a Component of Gardenia Fruit, in Bacterial and Mammalian Cell Systems

  • Choi, Hae-Yeon;Kim, Youn-Jung;Jeon, Hee-Kyung;Ryu, Jae-Chun
    • Molecular & Cellular Toxicology
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    • 제4권4호
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    • pp.285-292
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    • 2008
  • Crocin is one of the major components of gardenia fruit and saffron which are widely used as natural food colorants and as traditional Chinese medicines. However, the genotoxicity data on crocin are not sufficient for safety evaluation. The purpose of this study was the examination of the genotoxicity on crocin from gardenia yellow in bacterial and mammalian cells, using various genotoxic battery testing assays and the influence of crocin on methyl methanesulfonate (MMS) and ${H_2}{O_2}$-induced DNA damage in vitro, using single cell gel electrophoresis (comet) assay. From results, no considerable mutagenicity and clastogenicity were seen in bacteria and mammalian cells treated with crocin, by Ames test, chromosomal aberration assay, ${tk}^{+/-}$ gene forward mutation assay and comet assay. And, post-treatment with crocin significantly suppressed ${H_2}{O_2}$-induced DNA damage in a dose-dependent manner. In conclusion, the findings of the present study and other previous observations indicate that crocin has no genotoxic potential. And it showed that crocin clearly repressed the genotoxic potency of ${H_2}{O_2}$. These results suggest that anti-oxidative effects of crocin may be involved in the protective effects of DNA damage.

풋감 주정 추출물의 유전독성 연구 (Genotoxicity Study of Immature Green Persimmon Extract)

  • 함영민;윤선아;현호봉;고보람;정용환;오대주;윤원종
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.567-573
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    • 2020
  • 감은 중국, 한국, 일본, 브라질, 터키, 이탈리아 등을 포함하는 온대지역에서 널리 재배되고 있으며 일부 아시아권 소비자들에게는 건강에 유익한 기능성 원료로 인식되고 있다. 또한 감에 포함된 풍부한 파이토케미컬들은 감을 섭취함으로써 건강과 관련된 다양한 문제점을 개선하기 위한 연구의 가능성을 제시한다. 본 연구에서는 감의 미숙과인 풋감추출물(DKA)의 유전독성을 확인하고자 한다. 미생물복귀돌연변이시험, 염색체이상시험, 포유류 소핵발생시험을 수행하여 풋감추출물(DKA)의 유전독성을 평가하였다. 미생물복귀돌연변이시험에서 DKA는 Salmonella typhimurium TA98, TA100, TA1535, TA1537 와 Escherichia coli WP2uvrA에서 S9 대사활성계의 존재에 상관없이 돌연변이 유도를 보이지 않았다. 또한 마우스를 이용한 소핵시험은 풋감추출물(DKA)처리군에서 소핵을 가진 다염성 적혈구와 전체적혈구 중 다염성 적혈구의 비율의 증가는 볼 수 없었으며 통계학적 유의성도 나타나지 않았다. 한편, CHL 세포를 이용한 염색체이상시험에서 모든 세포주의 처리시간 및 S9 대사활성계 존재유무에 상관없이 염색체이상을 보이지 않았다. 따라서 본 연구결과에 의하면 풋감추출물(DKA)은 유전독성을 유발하지 않는 안전한 기능성 식품 원료로서 활용 가능하다고 판단된다.

치아모세포와 키토산으로 강화된 생체 적합 칼슘인산시멘트와의 상호작용 (Interaction between odontoblast and bio-calcium phosphate cement reinforced with chitosan)

  • 전병도;김성원;이성탁;김태훈;;김규천;김용덕;김욱규
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제37권5호
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    • pp.415-420
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    • 2011
  • Purpose: Calcium phosphate cement (CPC) is one of many useful materials for restoring tooth defects, periodontium and maxillofacial area. Chitosan is a biodegradable material that has been shown to promote the growth and differentiation of osteoblasts in culture. This study examined the interaction between odontoblasts and bio-calcium phosphate cement reinforced with chitosan. Materials and Methods: $5{\times}10^3$ odontoblastic cells were seeded into each well. Various concentrations of bio-calcium phosphate cement reinforced with chitosan (10, 20, 50, 100, 200, 500 ${\mu}g$/ml, 1, 2, 4 mg/ml) were diluted and added to the wells. The well was incubated for 24 h, 48 h and 72 h. After incubation, the number of cells was assessed to determine the cell viability. A cytokinesis-block micronucleus assay and chromosomal aberration test were carried out to estimate the extent of chromosomal abnormalities. Microscopic photographs and RT-PCR were performed to examine the adhesion potential of bio-calcium phosphate cement reinforced with chitosan. Results: Bio-CPC-reinforced chitosan did not show significant cytotoxicity. The number of damaged chromosomes in the cells treated with Bio-CPC-reinforced chitosan was similar to that in the control cells. There was no significant increase in the number of chromosomal aberrations in the Bio-CPC reinforced chitosan exposed cells. Microscopic photographs and RT-PCR confirmed the adhesive potential of bio-CPC reinforced chitosan to odontoblasts. Conclusion: Bio-CPC-reinforced chitosan did not affect the odontoblastic cell viability, and had no significant cytotoxic effect. Bio-CPC-reinforced chitosan showed adhesive potential to odontoblasts. These results are expected form the basis of future studies on the effectiveness of dental restorative materials in Bio-CPC reinforced with chitosan.

Response of Odontoblast to the Bio-Calcium Phosphate Cement

  • Kim, Jin-Woo;Kim, Sung-Won;Kim, Gyoo-Cheon;Kim, Yong-Deok;Kim, Cheol-Hun;Kim, Bok-Joo;Kim, Uk-Kyu
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제33권4호
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    • pp.301-307
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    • 2011
  • Purpose: If the tooth structure is damaged, then it is impossible to regenerate the tooth. The materials used to restore the tooth structure are not related to the composition of the tooth. The materials used to restore the structure can't replace the natural tooth because they just fill the defective structure. Calcium phosphate cement remineralizes the dentin and almost replaces the natural tooth, but there are some disadvantages. We conducted basic tests with Biomimetic CPC (Bio-CPC) to make sure of the possibility of the biomaterial to remineralize the defective tooth structure. Methods: In this study, the bioactivity and biocompatibility of Bio-CPC were evaluated for its potential value as the bio-material for regeneration of damaged tooth structure by conducting a cell toxicity assay (WST-1 assay), a cytokinesis-block micronucleus assay, a chromosomal aberration test, total RNA extraction and RT-PCR on MDPC-23 mouse odontoblast-like cells. Results: The in vitro cytotoxicity test showed that the Bio-CPC was fairly cytocompatible for the MDPC-23 mouse odontoblast-like cells. Conclusion: Bio-CPC has a possibility to be a new biomaterial and further study of Bio-CPC is needed.

인체말초혈액 림프구와 마우스골수세포에서 중기염색체 분석법과 미소핵검사법을 이용한 방사선적응반응 평가 (Cytogenetic Radiation Adaptive Response Assessed by Metaphase Analysis and Micronuclei Test in Human Lymphocytes and Mouse Bone Marrow Cells)

  • 민정준;범희승;이승연;최근희;정환정;송호천;김지열
    • 대한핵의학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.525-533
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    • 1998
  • 목적: 인체 말초혈액 림프구와 마우스의 골수세포에서 중기염색체 분석법과 미소핵 검사법을 각각 실시하여 저선량 방사선에 의한 적응반응이 몇 시간째에 가장 유의하게 나타나는지 알아보고, 중기염색체분석법과 미소핵 검사법간에 서로 상관관계를 분석하였다. 대상 및 방법: 건강한 비흡연자의 말초혈액과 ICR계 수컷 마우스 56마리를 대상으로 하였고, Cs-137 조사기를 이용하여 방사선을 조사하였다. 인체 말초혈액 림프구의 중기염색체 분석법은 세포 100개당 불안정 염색체인 반지형과 이 중 중심체형염색체의 숫자를 계수하였으며, 미소핵 검사법은 이핵세포 1,000개에서 나타나는 미소핵의 수를 계수하였다. 마우스 골수세포는 마우스의 대퇴골에서 추출한 후 중기염색체 분석법에 의해 불안정 염색체인 반지형과 이 중 중심체형 염색체의 숫자를 같은 방법으로 계수하였으며, 미소핵 검사법은 마우스 골수세포의 미성숙적혈구 1,000개에서 나타나는 미소핵의 수를 계수하였다. 대조군은 방사선을 조사하지 않은 군이며, 실험군은 0.18 Gy 및 2 Gy 단일조사군, 0.18 Gy 조사 후 4, 7, 12, 24시간 후에 다시 2Gy를 조사한 군으로 나누었고 각각의 군에서 두 검사법의 상관관계를 분석하였다. 결과: 중기영색체 분석법과 미소핵 검사법 모두에서 저선량방사선을 조사한 후 7시간째에 고선량을 조사한 군에 적응반응이 가장 유의하게 나타남을 알 수 있었다. 또한 중기염색체 분석법과 미소핵검사법은 인체 말초혈액림프구를 이용한 실험(r=0.98, p=0.001)과 마우스골수세포를 이용한 실험(r=0.99, p<0.001) 모두에서 매우 높은 상관관계를 보였다. 결론: 방사선에 대한적응반응이 생체내, 외 실험을 통하여 동신에 확증되었고, 저선량 조사 후 4시간 이후에 시작되어 7시간째에 가장 높은 효과를 나타내는 것으로 보인다. 또한 중기염색체 분석법과 미소핵 검사법은 인체 말초혈액 림프구나 마우스 골수세포를 이용한 실험 모두에서 매우 높은 상관관계가 있음을 알 수 있었고, 방사선에 의한 염색체 손상을 분석하고자 할 때 방법이 간편한 미소핵 검사를 사용하여도 중기 염색체분석법과 같은 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료되었다.

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Evaluation of General Toxicity and Genotoxicity of the Silkworm Extract Powder

  • Heo, Hyun-Suk;Choi, Jae-Hun;Oh, Jung-Ja;Lee, Woo-Joo;Kim, Seong-Sook;Lee, Do-Hoon;Lee, Hyun-Kul;Song, Si-Whan;Kim, Kap-Ho;Choi, Yang-Kyu;Ryu, Kang-Sun;Kang, Boo-Hyon
    • Toxicological Research
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    • 제29권4호
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    • pp.263-278
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    • 2013
  • The silkworm extract powder contain 1-deoxynojirimycin (DNJ), a potent ${\alpha}$-glycosidase inhibitor, has therapeutic potency against diabetes mellitus. Therefore, natural products containing DNJ from mulberry leaves and silkworm are consumed as health functional food. The present study was performed to evaluate the safety of the silkworm extract powder, a health food which containing the DNJ. The repeated toxicity studies and gentic toxicity studies of the silkworm extract powder were performed to obtain the data for new functional food approval in MFDS. The safety was evaluated by a single-dose oral toxicity study and a 90 day repeated-dose oral toxicity study in Sprague-Dawley rats. The silkworm extract powder was also evaluated for its mutagenic potential in a battery of genetic toxicity test: in vitro bacterial reverse mutation assay, in vitro chromosomal aberration test, and in vivo mouse bone marrow micronucleus assay. The results of the genetic toxicology assays were negative in all of the assays. The approximate lethal dose in single oral dose toxicity study was considered to be higher than 5000 mg/kg in rats. In the 90 day study, the dose levels were wet at 0, 500, 1000, 2000 mg/kg/day, and 10 animals/sex/dose were treated with oral gavage. The parameters that were monitored were clinical signs, body weights, food and water consumptions, ophthalmic examination, urinalysis, hematology, serum biochemistry, necropsy findings, organ weights, and histopathological examination. No adverse effects were observed after the 90 day administration of the silkworm extract powder. The No-Observed-Adverse-Effect-Level (NOAEL) of silkworm extract powder in the 90 day study was 2000 mg/kg/day in both sexes, and no target organ was identified.