• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.136-150
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• 2015

Pseudomonas syringae pv. tabaci 11528은 담배를 숙주로 하여 wildfire disease를 일으키는 식물 병원성 세균이다. P. syringae pv. tabaci psyR deletion mutant를 이용하여 swarming motility, tabtoxin 생산능, siderophore 생산능, AHL 생산능 등의 phenotypic test를 수행하였다. psyR deletion mutant는 wild-type 균주보다 swarming motility가 증가하였고, tabtoxin 생산 또한 증가하였다. 하지만 siderophore와 AHL 생산능은 감소하였고 virulence 또한 지연되었다. 이러한 결과로 PsyR이 QS regulator로 작용한다는 사실과 더불어 병원성 유전자의 조절에도 관여한다는 것을 확인하였다. PsyR이 각각의 병원성 유전자의 발현을 조절하는 regulator들에게 미치는 영향을 전사단계에서 확인하기 위해 fur, gacA, psyI, prhI, prhA, hrpR, hrpA 유전자들을 정량적 real-time PCR (qRT-PCR) 방법으로 확인하였다. 또한 PsyR에 의한 병원성 유전자 조절이 DNA상에 직접적으로 결합하여 일어나는 것인지 아니면 다른 경로를 통해 간접적으로 일어나는 것인지를 확인할 필요가 있어 정제한 PsyR 단백질과 병원성 관련 유전자들의 upstream region 서열을 이용하여 electrophoretic mobility shift assay (EMSA)를 수행한 결과 본 연구에서 선정한 병원성 관련 유전자들이 PsyR에 의해 직접적으로 조절되지는 않는다는 사실을 밝혔다.

• 대한소아치과학회지
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• 제45권3호
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• pp.271-279
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• 2018

소아에서 사이클로스포린에 의해 유발되는 치은과증식의 병인을 규명하기 위한 이전의 연구에서는, 개체 간의 차이를 유발할 수 있는 요인을 완전히 배제하지 않았다. 본 연구는 개체 별로 생물학적 변이의 영향을 통제한 실험 모델에 의해 사이클로스포린이 1형 교원질의 대사에 미치는 영향을 알아보았다. 5주령의 수컷 Sprague-Dawley rats 5마리에 6주 동안 사이클로스포린을 위장으로 투여하였다. 사이클로스포린 투여 전과 투여 후 2, 4, 6주째에 쥐의 하악구치부에서 치은을 채취하였다. 20개의 치은표본으로부터 치은섬유모 세포를 추출하였다. 개체 별로 사이클로스포린을 투여하기 전 채취한 치은섬유모세포의 반은 대조군, 나머지 반은 실험실 내 약물 처리한 실험군(Tt)으로 하였다. 사이클로스포린 투여 후 2, 4, 6주째 채취한 치은섬유모세포는 각각의 실험군으로서 T2, T4, T6으로 명명하였다. 면역형광법을 시행하여 모든 치은모세포 내의 1형 교원질의 존재를 확인하였다. 각 개체 별로 대조군과 실험군에서 1형 교원질의 유전자와 단백질 발현의 변화를 분석하기 위해서 각각 Real-time polymerase chain reaction과 Western blotting을 시행하였다. 사이클로스포린을 처리하기 전과 후를 한 개체내에서 비교하여 1형 교원질의 변화를 평가하였다. 대조군과 실험군에서 1형 교원질의 유전자 발현에서는 유의한 차이가 없었다. 모든 개체에서 실험실 내 사이클로스포린 처리한 치은섬유모세포의 1형 교원질의 단백질 발현이 증가한 경우, 사이클로스포린을 투여한 후 채취한 치은섬유모세포에서도 1형 교원질의 단백질 발현이 증가하였다. 본 연구에서 시행한 개체별로 발생할 수 있는 생물학적 변이를 모두 통제한 실험 방법은 유용하였다. 1형 교원질 이외에 다른 요인들에 대한 후속 연구 및 인간에서의 심도 있는 연구가 필요하다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권3호
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• pp.234-242
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• 2019

여름철 고온에 의한 포도 '거봉'의 과피색 불량의 원인을 구명하기 위해, 고온에 따른 과피의 착색 및 식물호르몬 ABA와 GA의 함량 및 대사 관련 유전자의 발현을 분석하였다. 변색기부터 10일 동안의 고온에 의해 '거봉' 포도의 과피색 불량이 나타났으며, 착색을 제외한 나머지 과실품질에는 영향이 없었다. 과피의 총 안토시아닌이 고온처리에 의해 감소하였으며, 안토시아니딘 그룹별로는 malvidin과 peonidin이 대조구에 비해 감소하였다. 과피의 식물호르몬 ABA와 GA의 함량을 분석한 결과, ABA는 고온에 의해 감소하지 않았으며 오히려 대조구에 비해 약간 높은 경향을 보였다. GA는 고온 처리 종료 10일 후부터 대조구의 약 2배로 증가하였으며, 이로 인해 ABA/GA의 비율이 대조구에 비해 감소하였다. 시기별 안토시아닌 생합성 유전자의 발현을 분석한 결과, 초기 생합성 유전자는 고온에 의해 영향을 받지 않았고, 가장 마지막 단계를 조절하는 UFGT의 발현이 고온 처리에 의해 감소하였다. ABA와 GA의 대사 관련 유전자 발현을 분석한 결과, 고온에 의해 ABA의 생합성이 영향을 받지 않았고, GA의 생합성을 유도하는 GA20ox1의 발현이 증가하고 불활성화에 관여하는 GA2ox1/2의 발현이 감소하였다. 따라서 본 연구를 통해 변색 초기의 고온으로 인한 '거봉' 포도의 과피색 불량은 과피의 안토시아닌 생합성이 억제되었기 때문이었고, 안토시아닌 생합성이 ABA의 절대적인 함량 보다는 ABA와 GA의 비율로서 조절되고 있다고 판단되었다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제6권1호
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• pp.27-32
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• 2006

Background: Chronic inflammation in the brain has known to be associated with the development of a various neurological diseases including dementia. In general, the characteristic of neuro-inflammation is the activated microglia over the brain where the pathogenesis occurs. Pro-inflammatory repertoires, interleukin-1${\beta}$ (IL-1${\beta}$) and nitric oxide (NO), are the main causes of neuro-degenerative disease, particularly in Alzheimer's disease (AD) which is caused by neuronal destruction. Those pro-inflammatory repertoires may lead the brain to chronic inflammatory status, and thus we hypothesized that chronic inflammation would be inhibited when pro-inflammatory repertoires are to be well controlled by inactivating the signal transduction associated with inflammation. Methods: In the present study, we examined whether biphenyl dimethyl dicarboxylate (DDB), an active compound from Schizandra chinensis Baillon, inhibits the NO production by a direct method using Griess reagent and by RT-PCR in the gene expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and IL-1${\beta}$. Western blots were also used for the analysis of NF-${\kappa}B$ and I${\kappa}B$. Results: In the study, we found that DDB effectively inhibited IL-1${\beta}$ as well as NO production in BV-2 microglial cell, and the translocation of NF-${\kappa}B$ was comparably inhibited in the presence of DDB comparing those to the positive control, lipopolysaccharide. Conclusion: The data suggested that the DDB from Schizandra chinensis Baillon may play an effective role in inhibiting the pro-inflammatory repertoires which may cause neurodegeneration and the results imply that the compound suppresses a cue signal of the microglial activation which can induce the brain pathogenesis such as Alzheimer's disease.

• 한국초지조사료학회지
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• 제27권2호
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• pp.109-116
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• 2007

환경스트레스에 강한 내성을 지닌 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 산화스트레스에 의해 강하게 유도되는 SWPA2 promoter 하류에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에 동시에 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 가지며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내 순화시킨 후, Southern 분석을 실시하여 본 결과, 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체 잎 절편을 산화스트레스와 중금속을 포함하고 있는 용액에 처리하여 엽록체의 손상정도를 조사한 결과, 비형질 전환체에 비해 형질전환체는 강한 내성을 나타내었다. 또한 유식물체 수준에서 MV를 처리하여 내성을 비교한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 손상을 덜 받았다. 이와 같은 연구결과는 CuZnSOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시발현시키는 기술이 다양한 환경스트레스에 대해 복합재해내성을 가지는 다양한 작물을 개발하는데 유용하게 이용될 수 있음을 나타낸 결과이다.

• 한국유기농업학회지
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• 제28권4호
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• pp.591-604
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• 2020

지금까지 유자에서 추출한 Limonene은 항균활성 및 항산화 활성이 높은 것으로 알려져 왔으나, 면역능력 조절능력에 대한 연구가 부재하여 본 연구에서는 유자에서 Limonene 추출의 최적조건 탐색 및 대식세포와 마우스의 혈청 내 cytokine 분비능을 조사하였다. 추출의 최적조건 탐색 실험에서는 증류수를 이용한 연속증류추출법의 경우가 refluxing이라는 과정을 더해 줬을 때 다른 추출법보다 시간이 다소 오래 소요되는 단점은 있으나 용매를 이용하지 않고 증류수만 이용하여도 추출 후 Limonene의 회수율을 높일 수 있기에 편리하고 경제성이 뛰어난 추출법이라 판단되었다. 마우스의 대식세포를 이용한 in vitro 실험에서는 Limonene 처리에 의한 대식세포증식활성이 증가되는 경향을 보였으며 세포증식활성 관련 유전자 발현도 Limonene 추출물 처리에 의해 증가하였다. 마우스를 이용한 in vivo 실험에서는 대조군에 비해 사료섭취량이 다소 감소하는 경향을 나타내었으며 이 결과가 체중증가량에 반영된 것으로 나타났다. 이것은 Limonene 추출물을 21일간 직접 경구 투여한 것이 위내 자극을 유도하였을 수도 있다고 판단되었다. 한편, 마우스에 면역자극을 유도하지 않은 조건하에서 혈중 IL-1β이 Limonene 급여 농도 의존적으로 증가한 것으로 나타나 In vitro 결과를 잘 반영해 주었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 Limonene을 다른 영양성분과의 결합 등을 유도한 by-pass Limonene을 제조하여 면역기능 조절활성을 유도할 가능성 등의 연구가 더욱 필요하다고 사료된다. 그러나 본 연구를 통해 유자추출물인 Limonene의 면역기능 조절활성을 갖는 것이 확인됨으로서 유자추출물의 친환경 사료첨가제 소재로서 개발 가능성이 제시되었다.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.1047-1054
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• 2019

이동성 유전인자는 인간 유전체의 45%를 차지하며 기능성 유전자 내부로 자유롭게 들어갈 수 있다. 이들은 진화과정에서 중복현상으로 다수의 복사수로 생성되며, 생물종다양성 및 계통유전체학 분야에 기여한다. 이동성 유전인자의 대부분은 메틸화 또는 아세틸화 현상과 같은 후성유전학적 조절에 의해 제어된다. 다양한 생물종은 그들만의 고유의 이동성 유전인자를 가지고 있으며, 일반적으로 DNA트란스포존과 레트로트란스포존으로 나뉜다. 레트로트란스포존은 LTR의 유무에 따라 다시 HERV와 LINE으로 구분된다. 이동성 유전인자는 프로모터, 인핸서, 엑손화, 재배열 및 선택적 스플라이싱과 같은 다양한 생물학적 기능을 수행한다. 또한 이들은 유전체의 불안정성을 야기시켜 다양한 질병을 유발하기도 한다. 따라서, 암과 같은 질병을 진단하는 바이오 마커로 사용될 수 있다. 최근, 이동성 유전인자는 miRNA를 만들어 내는 것으로 밝혀졌으며, 이러한 miRNA는 타겟 유전자의 seed 영역에 결합함으로서 mRNA의 분해 및 번역을 억제하는 역할을 수행한다. 이동성 유전인자 유래의 miRNA는 기능성 유전자의 발현에 큰 영향을 미친다. 다양한 생물종과 조직에서 서로 다른 miRNA의 비교 분석 연구는 생물학적 기능과 관련하여 진화학과 계통학 영역에서 흥미 있는 연구 분야라 할 수 있겠다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권3호
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• pp.140-145
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• 2012

고온에서 발현이 유도되도록 한 개화촉진유전자 HSpro-FT를 국립원예특작과학원에서 육성된 스프레이타입 국화 2품종('Pink PangPang'과 'Pink Pride')에 도입하여 획득한 형질전환체가 고온기에 화아가 분화하고 고온단일조건에서 화아가 발달하게 되는 조건에서 재배되었을 때 개화가 촉진되었다. HSpro-FT 유전자는 pCAMBIA2300에 삽입되어 Agrobacterium tumefaciens C58C1을 통하여 국화로 도입되었다. 아그로박테리움과의 접종 후 재분화 배지(MS + 1.0 mg/L BA + 0.5 mg/L IAA + 0.7% plant agar, pH 5.8)에 10 mg/L 과 20 mg/L kanamycin이 첨가된 1, 2차 선발배지에서 재분화된 신초를 선발하였다. PCR분석에 의해 'Pink PangPang'유래 재분화 신초 117개체와 'Pink Pride'유래 5개체로부터 FT 유전자가 도입되었음을 확인하였다. HSpro-FT 유전자 형질전환 26계통중 8계통들이 바형질전환체에 비하여 정식 후 꽃봉오리 맺히기까지의 기간이 1.7~10일 당겨졌고, 24계통들이 비형질전환체에 비하여 꽃봉오리 맺힌 후 꽃잎전개까지의 기간이 1~6일 당겨졌다. 두 품종 유래 형질전환 24계통 모두 조기개화성 이외의 꽃모양이나 꽃 색깔 등 다른 특성은 비형질전환체와 같았다.

• 생명과학회지
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• 제20권3호
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• pp.416-423
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• 2010

열대 저산소 환경에 적응되어 있는 angelfish (Pterophyllum scalare)를 급격한 온도변화($27{\pm}0.5{\rightarrow}18{\pm}0.5^{\circ}C$) 및 DO 변화($6{\pm}1{\rightarrow}18\;ppm$)에 2시간 동안 적응시킨 후 젖산탈수소효소(EC 1.1.1.27, lactate dehydrogenase, LDH) 동위효소의 특성 및 유전자발현을 연구하였다. LDH 동위효소의 특성은 native-polyacrylamide gel 전기영동, Western blot 분석 및 효소활성 측정으로 확인하였다. 전기영동 결과 liver- 및 eye-specific Ldh-C 유전자는 간, 눈 및 뇌 조직에서 발현되었다. Western blot 분석 결과 LDH $A_4$ 동위효소는 $B_4$ 동위효소보다 음극 쪽에 나타났다. 간 조직에서 온도 저하 시 LDH $A_4$ 동위효소가 증가하고 $B_4$ 동위효소는 감소하였으며, DO 증가 시 LDH $A_4$ 및 $C_4$ 동위효소가 증가하고 $B_4$ 동위효소는 감소하였다. 눈 조직에서는 온도 저하 시 LDH $A_4$ 및 $B_4$ 동위효소가 증가하고 $C_4$ 동위효소는 감소하였으며, DO 증가 시 LDH $A_4$ 및 $B_4$ 동위효소는 증가하지만 $C_4$ 동위효소 및 하부단위체 C를 포함하는 동위효소는 감소하였다. 심장 조직에서는 DO 증가 시 LDH 활성이 증가하였고, LDH $B_4$ 동위효소가 증가하였다. 뇌 조직에서는 온도 저하 시 LDH $A_4$ 및 $B_4$ 동위효소가 증가하였고, DO 증가 시 LDH $B_4$ 동위효소는 증가하였다. 따라서 liver- 및 eye-specific Ldh-C는 DO 변화에 의해 영향을 받으며 간 및 눈 조직에서 LDH $B_4$ 및 $C_4$ 동위효소는 서로 상대적으로 조절되므로 $C_4$ 동위효소는 lactate oxidase로서 기능을 나타내는 것으로 사료된다.

• Molecules and Cells
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• 제37권2호
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• pp.178-186
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• 2014

Differential transcription of the clusterin (CLU) gene yields two CLU isoforms, a nuclear form (nCLU) and a secretory form (sCLU), which play crucial roles in prostate tumorigenesis. Pro-apoptotic nCLU and anti-apoptotic sCLU have opposite effects and are differentially expressed in normal and cancer cells; however, their regulatory mechanisms at the transcriptional level are not yet known. Here, we examined the transcriptional regulation of nCLU in response to hypoxia. We identified three putative hypoxia response elements (HREs) in the human CLU promoter between positions -806 and +51 bp. Using a luciferase reporter, electrophoretic gel mobility shift, and chromatin immunoprecipitation assays, we further showed that hypoxia-inducible factor-$1{\alpha}$ (HIF-$1{\alpha}$) bound directly to these sites and activated transcription. Exposure to the hypoxia-mimetic compound $CoCl_2$, incubation under 1% $O_2$ conditions, or overexpression of HIF-$1{\alpha}$ enhanced nCLU expression and induced apoptosis in human prostate cancer PC3M cells. However, LNCaP prostate cancer cells were resistant to hypoxia-induced cell death. Methylation-specific PCR analysis revealed that the CLU promoter in PC3M cells was not methylated; in contrast, the CLU promoter in LNCap cells was methylated. Co-treatment of LNCaP cells with $CoCl_2$ and a demethylating agent promoted apoptotic cell death through the induction of nCLU. We conclude that nCLU expression is regulated by direct binding of HIF-$1{\alpha}$ to HRE sites and is epigenetically controlled by methylation of its promoter region.