• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.347-354
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• 2007

유전자변형 작물의 상업화를 위해서는 유전자변형 작물이 식품으로서의 안전성과 환경에 미치는 영향에 관한 평가가 이루어져야한다. 이를 위해 개발자는 유전자변형 작물의 방출이전에 유전자변형 작물 개발에 관한 정보를 제출해야만 한다. 본 연구는 유전자변형 작물의 환경 위해성 평가를 위한 분자생물학적 자료를 제공하고자 수행하였다. 아그로 박테리움 형질전환법을 통하여 해충저항성 CryIAc 유전자가 도입된 배추 형질전환체를 획득한 후, 분자생물학적인 분석을 통하여 유전자의 copy수, 안정성, 식물체내에서의 발현을 확인하였고, T-DNA의 배추게놈내의 인접서열을 분석하였다. T-DNA의 게놈내 삽입 인접서열을 바탕으로 유전자변형 배추를 동정할 수 있는 프라이머를 제작하였고, 이를 이용한 검정방법을 수립하였다. 계통 특이 프라이머를 이용한 해충저항성 배추 후대의 PCR 분석결과와 제초체 처리결과가 서로 일치하였다. 본 연구 결과로 환경위해성 평가를 위한 해충저항성 배추의 분자생물학적인 자료를 획득하였으며, 개발된 프라이머는 해충저항성 배추의 검출을 위하여 유용하게 사용할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제4권1호
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• pp.22-37
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• 2007

The autosomal dominant spinocerebellar ataxias (SCAs) are a group of neurodegenerative diseases, clinically and genetically heterogeneous, characterized by degeneration of spinocerebellar pathways with variable involvement of other neural systems. At present, 27 distinct genetic forms of SCAs are known: SCA1-8, SCA10-21, SCA23, SCA25-28, DRPLA (dentatorubral-pallidoluysian atrophy), and 16q-liked ADCA (autosomal dominant cerebellar ataxia). Epidemiological data about the prevalence of SCAs are restricted to a few studies of isolated geographical regions, and most do not reflect the real occurrence of the disease. In general a prevalence of about 0.3-2 cases per 100,000 people is assumed. As SCA are highly heterogeneous, the prevalence of specific subtypes varies between different ethnic and continental populations. Most recent data suggest that SCA3 is the commonest subtype worldwide; SCA1, SCA2, SCA6, SCA7, and SCA8 have a prevalence of over 2%, and the remaining SCAs are thought to be rare (prevalence <1%). In this review, we highlight and discuss the SCA7. The hallmark of SCA7 is the association of hereditary ataxia and visual loss caused by pigmentary macular degeneration. Visual failure is progressive, bilateral and symmetrical, and leads irreversibly to blindness. This association represents a distinct disease entity classified as autosomal dominant cerebellar ataxia (ADCA) type II by Harding. The disease affectsprimarily the cerebellum and the retina by the moderate to severe neuronal loss and gliosis, but also many other central nervous system structures as the disease progresses. SCA7 is caused by expansion of an unstable trinucleotide CAG repeat in the ATXN7 gene encoding a polyglutamine (polyQ) tract in the corresponding protein, ataxin-7. Normal ATXN7 alleles contain 4-35 CAG repeats, whereas pathological alleles contain from 36->450 CAG repeats. Immunoblott analysis demonstrated that ataxin-7 is widely expressed but that expression levels vary among tissues. Instability of expanded repeats is more pronounced in SCA7 than in other SCA subtypes and can cause substantial lowering of age at onset in successive generations termed ‘anticipation’ so that children may become diseased even before their parents develop symptoms. The strong anticipation in SCA7 and the rarity of contractions should have led to its extinction within a few generations. There is no specific drug therapy for this neurodegenerative disorder. Currently, therapy remains purely symptomatic. Cellular models and SCA7 transgenic mice have been generated which constitute valuable resources for studying the disease mechanism. Understanding the pathogenetic mechanisms of neurodegeneration in SCAs should lead to the identification of potential therapeutic targets and ultimately facilitate drug discovery. Here we summarize the clinical, pathological, and genetic aspects of SCA7, and review the current understanding of the pathogenesis of this disorder. Further, we also review the potential therapeutic strategies that are currently being explored in polyglutamine diseases.

• BMB Reports
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• 제56권10호
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• pp.563-568
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• 2023

DNA methylation regulates gene expression and contributes to tumorigenesis in the early stages of cancer. In colorectal cancer (CRC), CpG island methylator phenotype (CIMP) is recognized as a distinct subset that is associated with specific molecular and clinical features. In this study, we investigated the genome-wide DNA methylation patterns among patients with CRC. The methylation data of 1 unmatched normal, 142 adjacent normal, and 294 tumor samples were analyzed. We identified 40,003 differentially methylated positions with 6,933 (79.8%) hypermethylated and 16,145 (51.6%) hypomethylated probes in the genic region. Hypermethylated probes were predominantly found in promoter-like regions, CpG islands, and N shore sites; hypomethylated probes were enriched in open-sea regions. CRC tumors were categorized into three CIMP subgroups, with 90 (30.6%) in the CIMP-high (CIMP-H), 115 (39.1%) in the CIMP-low (CIMP-L), and 89 (30.3%) in the non-CIMP group. The CIMP-H group was associated with microsatellite instability-high tumors, hypermethylation of MLH1, older age, and right-sided tumors. Our results showed that genome-wide methylation analyses classified patients with CRC into three subgroups according to CIMP levels, with clinical and molecular features consistent with previous data.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제37권2호
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• pp.157-165
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• 2004

Objectives : This study aimed to investigate the toxic effects of chromium (VI) on the placental function and reproduction in rats. For the study, the placental prolactin-growth hormone (PRL-GH) gene expression, placental trophoblast cell differentiation and reproductive data were analyzed. Methods : The pregnancies of F344 Fisher rats were checked by the presence of a copulatory plug or sperm in the vaginal smear, which was defined as day 0 of the pregnancy. Pregnant rats were divided into the three groups. The control group was given tap water (chromium level < 0.001 ppm) and the remaining groups were given 250 or 750 ppm of chromium (VI) [as potassium dichromate], from day 7 to 19 of the pregnancy. Rats were sacrificed at days 11 and 20 of pregnancy. The mRNA levels of PRL-GH and Pit-1a and b isotype genes were analyzed by Northern blot hybridization and reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). The hormonal concentration was analyzed by radioimmunoassay, and the differentiation of placental trophoblast cells were observed by histochemical studies. Reproductive data, such as placental and fetal weights, pregnancy period, and litter size, were surveyed at day 20 of pregnancy and after birth. A statistical analysis was carried out using the SAS program (version 8.1). Results : The mRNA levels of the prolactin-growth hormone (PRL-GH) family of genes were dose dependently reduced by chromium exposure. The mRNA levels of Pit-1a and b isotype genes that induce the expression of the PRL-GH family of genes were also reduced by chromium exposure. The PRL-GH hormonal concentration in the rat placenta, fetus and maternal blood were decreased by chromium exposure. In the middle stage of pregnancy (day 11), a high dose of chromium suppressed the differentiation of spongiotrophoblast cells that secret the PRLGH hormones. In the last stage of pregnancy (day 20), a high dose of chromium induced apoptosis of placental cells. Reproductive data, such as placental and fetal weights, litter size, were reduced, but the pregnancy period was extended in the group exposed to chromium compared with the controls. Conclusion : Chromium (VI) disrupts the ordered functions of the placenta, which leads to reproductive disorders in rats.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권1호
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• pp.72-77
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• 2004

본 연구진은 토양미생물의 배양액으로부터 cyclin-dependent kinase 저해활성의 Toyocamycin을 분리하였으며 〔16〕, 화학적 전합성을 통하여 활성이 개선된 유도체인 신물질 MCS-5A를 합성하였다〔3〕. 이 MCS-5A를 이용한 항암 기전규명을 위한 연구를 통하여 , human promyelocytic leukemia cell(HL-60)에서 MCS-5A에 의해 cyclin-dependent kinase inhibitor p16$^{INK4A}$ 단백질의 발현증가가 암세포의 세포주기 억제와 동시에 HL-60 cell희 세포사멸을 유도하는 것을 확인하였다(data not shown). 그러나 HL-60 cell의 경우와는 달리 non small cell lung cancer cell(NSCLC)인 A549 cell(p16$^{INK4A}$ 결핍 세포주)에 MCS-5A를 처리할 경우에는 전혀 세포사멸이 유도되지 않았다. 따라서 MCS-5A에 의한 HL-60 cell에서의 세포사멸 유도는 발암억제 유전자인 P16$^{INK4A}$의 세포 내 발현 및 존재 여부에 의해 좌우되는 것으로 판단되었다. 이러한 배경에서 본 연구는 p16$^{INK4A}$.의 기존에 알려진 세포주기 억제를 유발하는 cyclin-dependent kinase inhibitor(CKI)로서의 역할 뿐 아니라, p16$^{INK4A}$ 유전자가 세포사멸을 유도할 수 있다는 새로운 기능을 규명하기 위하여 다음의 연구를 시도하였다. 즉 $p^{INK4A}$ 결핍 세포주인 A549(-p16/+p53)와 H1299(-pl6/-p53) 그리고 p16$^{INK4A}$ 함유 세포주인 HeLa(+p16/+p53)세포에 외부로부터 p16$^{INK4A}$ 유전자를 도입시켜, 각 세포주에서의 세포사멸 유도 여부를 비교하고자 하였다. 우선 wild-type p16$^{INK4A}$ 유전자를 가진 HeLa cell에서 총 RNA를 추출하여, 역전사 반응으로 cDNA를 만들고, PCR을 통해 p16$^{INK4A}$ 유전자를 증폭하였다. pcDNA3.1/His is A vector에 p16$^{INK4A}$ 유전자를 끼워 넣고 competent cell (XL1-Blue)에 형질 전환하여 cloning한 후, p16$^{INK4A}$ clone을 다량으로 추출하였다. 위에 언급한 각각의 cell line에 p16$^{INK4A}$유전자를 농도(0, 1, 5, 10$\mu\textrm{g}$)별로 transfection 시킨 후, p16 단백질을 일정 시간 동안(12시간) 발현시킨 뒤, TUNEL등의 분석을 통해 세포사멸이 유도되는지를 확인하였으며, 또한 Western blot 분석을 통하여 p16단백질과 세포사멸 유도 인자인 caspase 3의 발+현 양상을 확인하였다. 연구 결과, Western blot을 통해 transfection시킨 p16/INK4A/유전자의 농도에 따라 각각의 cell line에서 Pro-caspase 3의 감소함을 관찰할 수 있었고, TUNEL분석을 통해 A549및 HeLa cell에서 세포사멸이 유도됨을 확인할 수 있었다 특히 A549(-p16/+p53)와 HeLa cell(+p16/+p53)에서는 TUNEL 분석 및 Western blot을 통한 pro-caspase 3의 caspase 3로의 전환 등을 통해 세포사멸이 발생하였음을 확연하게 확인할 수 있었으나, 반면 H1299(-pl6/-p53) cell에서는 단지 Western blot을 통한 pro-caspase 3의 활성화만을 통해 간접적으로 세포사멸을 확인 할 수 있었다. 또한 p53이 결핍된 H1299(-pl6/-p53)세포주에서의 $^{INK4A}$ 에 의한 세포사멸 유도는 p53 비의존적으로 작용한다는 사실을 확인할 수 있었다. 결론적으로 발암억제 유전자인 $^{INK4A}$ 는 CKI로서의 기능뿐 아니라, 세포사별 유도와도 밀접하게 관련되어 있으며, 이 기능은 발암 억제 유전자인 p53과는 독립적으로 작용한다는 사실을 확인하였다. 세포사멸 유도 기전연구에서 $p16^{INK4A}$ 가 세포사멸을 유도하는 기전에 대해서는 아직 명확하게 밝혀진 바는 없으며, 현재 본 연구실에서 다양한 실험을 통해 연구가 진행 중이다.

• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1359-1370
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• 2012

애기장대에서 AtERF71/HRE2는 핵에서 전사인자로 작용하여 하위 유전자의 발현을 증가시키는 역할을 수행함으로써 저산소와 삼투 스트레스 반응에 관여할 것으로 여겨지는 유전자이다. 본 연구에서는 AtERF71/HRE2에 의해 직, 간접적으로 발현이 조절되는 하위 유전자를 알아보기 위해 AtERF71/HRE2 과발현체를 대상으로 마이크로어레이 실험을 수행하였다. 야생형에 비해 AtERF71/HRE2 과발현체에서 발현이 2배 이상 증가한 기능이 알려진 유전자는 AtERF71/HRE2 자신을 제외하고 161개였다. 161개 유전자 중 전사인자와 DNA-결합 단백질 등과 같은 전사조절자가 24개로 확인되어, AtERF71/HRE2는 하위 전사조절 유전자의 발현 조절을 통해 더 많은 유전자의 발현을 조절하는 상위 전사인자로서의 기능을 가질 것으로 추정되었다. 161개 유전자 중 15개 유전자를 대상으로 RT-PCR을 수행하여 마이크로어레이 결과의 신뢰성을 검증하였다. Genevestigator 데이터베이스 분석 결과, 161개 유전자 중 51개 유전자는 저산소 및 삼투 스트레스에 의해 발현이 증가하는 것으로 확인되었다. RT-PCR 분석 결과 AtERF71/HRE2 과발현체에서 발현이 증가한 15개 유전자 중 3개 유전자가 저산소에 의해 발현이 증가하였고, 다른 3개 유전자가 삼투 스트레스에 의해 발현이 증가하였으며, 이러한 결과는 이들 유전자가 AtERF71/HRE2에 의해 매개되는 저산소 또는 고염 스트레스 신호전달의 하위 유전자일 수 있음을 의미한다. 또한 본 연구의 마이크로어레이 분석 결과는 AtERF71/HRE2가 저산소 및 삼투 스트레스 반응뿐만 아니라 다른 환경 스트레스 반응과 식물 발달 조절에도 관여할 수 있음을 시사한다.

• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.37-40
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• 2002

Ascidians are lower chordates, and their tadpole-like larvae share a basic body plan with vertebrates. To study photoreceptive systems in ascidians, we have isolated and characterized cDNA clones for three opsins, five G protein ${\alpha}$ subunits (G${\alpha}$), catalytic and regulatory subunits of cGMP phosphodiesterase (PDE), and arrestin from the ascidian Ciona intestinalis tadpole larva. Ci-opsin1 and Ci-opsin2 are vertebrate-type opsins, while Ci-opsin3 is a retinal photoisomerase similar to retinochrome and mammalian RGR. Both Ci-opsin1 and arrestin are specifically localized in the photoreceptor cells of the ocellus, whereas Ci -opsin2 is not expressed in the photoreceptors, but is co-localized in another population of neurons in the brain with PDE (Ci-PDE9 and Ci-PDE$\delta$). Ci-opsin3 is present in the entire region of the brain. Though five different cDNAs encoding Ga have been cloned, no transducin-type G protein has been found yet. Interestingly, one of G${\alpha}$i isoform is conspicuously expressed in the entire region of the brain. The Ci-opsin3 gene expression was observed in a broad area of the brain vesicle as well as in the visceral ganglion. Genes encoding ascidian homologs of CRALBP and ${\beta}$-CD, whose function is required for the mammalian visual cycle, are co-expressed with Ci-opsin3 in the brain vesicle and visceral ganglion. Localization of Ci-opsin3, CRALBP, and ${\beta}$-CD in a broad area of the brain suggests that the brain of the ascidian larva has a visual cycle system similar to that of the vertebrate RPE. Based on these data, we discuss the evolution of vertebrate visual systems.

• 생명과학회지
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• 제30권9호
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• pp.813-818
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• 2020

고세균 유전체들 사이의 공통적 유전자를 파악하는 archaeal clusters of orthologous genes (arCOG) 알고리즘으로, 168 균주의 고세균들에 공통적인 보존적 유전자를 파악하고자 하였다. 보존된 ortholog의 수는 168, 167, 166 및 165 균주에서 각각 14, 10, 9 및 8개였다. 이들 41개의 arCOG 중에서 번역, 리보솜 구성 및 생합성에 관련된 arCOG가 13개로 가장 많았고 DNA의 복제와 재조합 및 수복에 관련된 arCOG가 10개로 다음으로 많았다. 168개의 고세균 균주들에 보존적인 14개의 arCOG들은 tRNA synthetase가 6개로 가장 많았다. 리보솜과 반응, tRNA 합성, DNA 복제, 전사와 관련한 arCOG가 각 2개씩으로 고세균에서 단백질 발현의 중요성을 알 수 있었다. 보존적 arCOG 구성원들의 distance value의 평균으로 3개 이상의 구성원을 가지는 강(class)과 목(order) 수준에서 유전체를 분석한 결과, Euryarchaeota 문의 Archaeoglobi 강과 Thermoplasmata 강이 각각 최저치와 최고치를 나타내었다. 본 연구는 기초과학 연구와 함께 항균제 개발 및 종양 제어 등에 필요한 자료를 제공할 수 있을 것이다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제2권3호
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• pp.175-181
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• 2002

Background: S100A6 is a calcium-binding protein overexpressed in several tumor cell lines including melanoma with high metastatic activity and involved in various cellular processes such as cell division and differentiation. To detect S100A6 protein in patient' samples (ex, blood or tissue), it is essential to produce a monoclonal antibody specific to the protein. Methods: First, cDNA coding for ORF region of human S100A6 gene was amplified and cloned into the expression vector for GST fusion protein. We have produced recombinant S100A6 protein and subsequently, monoclonal antibodies to the protein. The specificity of anti-S100A6 monoclonal antibody was confirmed using recombinant S100A recombinant proteins of other S100A family (GST-S100A1, GST-S100A2 and GST-S100A4) and the cell lysates of several human cell lines. Also, to identify the specific recognition site of the monoclonal antibody, we have performed the immunoblot analysis with serially deleted S100A6 recombinant proteins. Results: GST-S100A6 recombinant protein was induced and purified. And then S100A6 protein excluding GST protein was obtained and monoclonal antibody to the protein was produced. Monoclonal antibody (K02C12-1; patent number, 330311) has no cross-reaction to several other S100 family proteins. It appears that anti-S100A6 monoclonal antibody reacts with the region containing the amino acid sequence from 46 to 61 of S100A6 protein. Conclusion: These data suggest that anti-S100A6 monoclonal antibody produced can be very useful in development of diagnostic system for S100A6 protein.

• 생명과학회지
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• 제28권2호
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• pp.170-175
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• 2018

파킨슨병은 두번째로 많이 발병하는 퇴행성 신경질환이며 약 5-10%는 유전된다. Leucine-rich repeat kinase 2(LRRK2)는 그 돌연변이의 일부가 파킨슨병을 일으키는 유전자이다. LRRK2에는 인산화효소와 GTPase 기능이 있는 도메인과 함께 단백질 상호작용에 관여하는 Leucine-rich repeat (LRR), WD40 도메인이 존재하여, LRRK2와 상호작용하는 단백질이 파킨슨병 발병에 중요한 역할을 함을 암시한다. 우리는 이러한 LRRK2와 상호작용하는 단백질을 규명하여 그 단백질의 세포내 기능을 통해 역으로 LRRK2의 기능을 밝히고자 하였다. NIH3T3 세포 용해물을 LRRK2 항체와 IgG로 각각 면역침강하여 LRRK2 항체 침강반응에서만 특이적으로 나타나는 단백질 밴드를 질량 분석한 결과, methionyl-tRNA synthetase (MRS)로 나타났다. LRRK2와 MRS의 상호작용은 면역침강반응과 GST-pull down assay를 통해 확인됐다. 병을 유발하는, LRRK2의 돌연변이인 G2019S가 인산화효소 활성을 증가시키므로 LRRK2가 MRS를 인산화하는 지를 조사한 결과, LRRK2재조합단백질은 MRS 단백질을 인산화 하지 않았다. 또한 이들 두 단백질의 각각의 양 증가가 상대 단백질의 양 증가, 즉 안정성에 영향을 미치는 지를 조사하였으나 안정성의 변화를 관찰하지 못하였다. 결론적으로, MRS는 LRRK2와 상호작용을 하지만 LRRK2 인산화효소의 기질은 아니다.