• Journal of the Korean Data Analysis Society
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• 제20권6호
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• pp.2805-2812
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• 2018

본 연구는 생명정보학(bio-informatics) 분야 중, 특정 병에 관련된 유전자 위치를 찾고자 DNA 시퀀싱(DNA sequencing) 방법을 이용한 메틸화(methylation) 데이터의 분석에 관한 것이다. 반복적인 시퀀싱 과정을 통해 도출되는 메틸화 여부 자료를 비율로 표현한 메틸화 점수는 0과 1사이의 값을 가지게 된다. 이러한 데이터에 집단별 메틸화 점수의 차이를 검토하기 위해 t-검정을 단순히 적용하는 것은 정규분포의 가정에 위배된다. 또한 메틸화 점수 생성과정에서 시퀀싱의 반복수에 따라 결과가 달라 질 수 있으므로 이러한 오차를 고려해서 분석할 수 있는 방법도 필요하다. 이에 본 논문에서는 메틸화 데이터를 하나의 숫자 데이터가 아닌 불확실성을 포함하는 구간형(interval) 데이터로 변환하여 분석하는 심볼릭 데이터 분석(symbolic data analysis) 및 구간형 K-S 검정법을 적용하였다. 또한 구간형 데이터로 변환하는 과정에서 정규분포를 이용하지 않고 베타분포를 이용하여 메틸화 점수의 특성을 반영하여 분석할 수 있게 하였다. 자료분석을 위하여 174명의 실제 암환자 및 정상인들의 DNA 시퀀싱 데이터를 이용하여 제안한 방법의 성질을 살펴보았다. t-검정은 위치모수에 관한 검정만 가능한 반면, 구간형 K-S 통계량은 구간자료에 대해 위치모수뿐만 아니라 분포함수의 이질성에 검정할 수 있으므로 t-검정이 놓칠 수 있는 유의미한 유전자 위치를 찾아낼 수 있음을 확인하였다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권1호
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• pp.78-85
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• 2019

막 단백질은 심장질환, 암과 같은 우리 주변에서 흔히 발생하는 질병에 관련되어 있다. 이러한 암과 같은 특정한 질환 상태에서, 막 단백질과 관련된 신호 전달의 비정상은 세포분열을 통제하지 못하고 증가시킬 수 있으며 막 단백질의 발현에 변화가 생긴다. 막 단백질은 지질 이중층으로 이루어진 소수성 환경을 가지고 있어 불안정하기 때문에 막 단백질을 추출해서 연구를 수행하는데 어려움이 있다. 이번 연구에서는 최적화된 막 단백질 추출법을 확인하고자 서로 다른 두 가지 추출법의 효율성을 평가하였다. 두 가지 방법으로, high-speed centrifuge법과 reagent법이 비교되었다. 비교 분석결과, 미토콘드리아 내막 단백질 분석에는 high-speed centrifuge법이 효율적이고, 소포체 막 단백질 분석에는 reagent법이 유용함을 확인하였다. 게다가 유전자 온톨로지 소프트웨어를 이용해서 추출된 막 단백질의 기능분석을 진행하였을 때, 유전자 온톨로지는 reagent법에서 소포체 막 단백질에 연관된 반응이 활성화 되는 것을 확인할 수 있었다. 프로세스 네트워크 분석에서, high-speed centrifuge법에서는 하나의 클러스터를 형성화는 반면, reagent법에서는 네 개의 클러스터를 형성하는 것을 시각화하여 확인하였다. 결론적으로, 두 가지 분석법은 서로 다른 하위 막 단백질의 분석에 유용함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로, 막 단백질을 분석할 때, 표적의 세부 막 단백질을 고려하여 방법론을 선택하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제50권4호
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• pp.457-461
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• 2018

황체는 발정주기에 따라 형성과 퇴행이 반복되는 일시적인 내분비기관이다. 본 연구에서는 황체와 종양의 혈관신생과정이 기능적과 구조적 기전이 유사하다는 가정하에 실시하였다. 먼저, 우리는 혈관신생관련 수용체인 VEGFR2와 Tie 2 mRNA와 단백질 발현을 검토하였다. 또한, RLIP76와 H-ras의 발현도 측정하였다. 그 결과, 초기와 중기황체에서 VEGFR2와 Tie 2 mRNA와 단백질의 발현되었으나, 후기황체에서는 발현이 감소하였다. H-ras의 경우, mRMA와 단백질 모두 초기와 중기황체에서 발현되었으나, 후기황체에서는 발현되지 않았다. RLIP76 mRNA은 모든 황체주기에서 발현되었고, 단백질은 초기황체에서 강하게 발현되었다. 이상의 결과를 토대로, RLIP76와 H-ras는 황체의 기능에 관여하고, 황체의 혈관신생과정 메커니즘에 중요한 역할을 할 것이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제61권5호
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• pp.260-271
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• 2019

The objective of this study was to determine the effect of different stocker management programs on skeletal muscle development and growth characteristics, satellite cell (SC) activity in growing-finishing beef cattle as well as the effects of SC-conditioned media on preadipocyte gene expression and differentiation. Fall-weaned Angus steers (n = 76; $258{\pm}28kg$) were randomly assigned to 1 of 4 stocker production systems: 1) grazing dormant native range (NR) supplemented with a 40% CP cottonseed meal-based supplement ($1.02kg{\cdot}steer^{-1}{\cdot}d^{-1}$) followed by long-season summer grazing (CON, 0.46 kg/d); 2) grazing dormant NR supplemented with a ground corn and soybean meal-based supplement fed at 1% of BW followed by short-season summer grazing (CORN, 0.61 kg/d); 3) grazing winter wheat pasture (WP) at high stocking density (3.21 steers/ha) to achieve a moderate rate of gain (LGWP, 0.83 kg/d); and 4) grazing winter WP at low stocking density (0.99 steers/ha) to achieve a high rate of gain (HGWP, 1.29 kg/d). At the end of the stocker (intermediate harvest, IH) and finishing (final harvest, FH) phases, 4 steers / treatment were harvested and longissimus muscles (LM) sampled for cryohistological immunofluorescence analysis and SC culture assays. At IH, WP steers had greater LM fiber cross-sectional area than NR steers; however, at FH, the opposite was observed (p < 0.0001). At IH, CORN steers had the lowest Myf-5+:Pax7+ SC density (p = 0.020), while LGWP steers had the most Pax7+ SC (p = 0.043). At FH, CON steers had the highest LM capillary density (p = 0.003) and their cultured SC differentiated more readily than all other treatments (p = 0.017). At FH, Pax7 mRNA was more abundant in 14 d-old SC cultures from HGWP cattle (p = 0.03). Preadipocytes exposed to culture media from proliferating SC cultures from WP cattle isolated at FH had more $PPAR{\gamma}$ (p = 0.037) and less FABP4 (p = 0.030) mRNA expression compared with NR cattle. These data suggest that different stocker management strategies can impact skeletal muscle growth, SC function, and potentially impact marbling development in growing-finishing beef cattle.

• BMB Reports
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• 제54권2호
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• pp.118-123
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• 2021

The bacterial effector protein RavZ from a pathogen can impair autophagy in the host by delipidating the mammalian autophagy-related gene 8 (mATG8)-phosphatidylethanolamine (PE) on autophagic membranes. In RavZ, the membrane-targeting (MT) domain is an essential function. However, the molecular mechanism of this domain in regulating the intracellular localization of RavZ in cells is unclear. In this study, we found that the fusion of the green fluorescent protein (GFP) to the MT domain of RavZ (GFP-MT) resulted in localization primarily to the cytosol and nucleus, whereas the GFP-fused duplicated-MT domain (GFP-2xMT) localized to Rab5- or Rab7-positive endosomes. Similarly, GFP fusion to the catalytic domain (CA) of RavZ (GFP-CA) resulted in localization primarily to the cytosol and nucleus, even in autophagy-induced cells. However, by adding the MT domain to GFP-CA (GFP-CA-MT), the cooperation of MT and CA led to localization on the Rab5-positive endosomal membranes in a wortmannin-sensitive manner under nutrient-rich conditions, and to autophagic membranes in autophagy-induced cells. In autophagic membranes, GFP-CA-MT delipidated overexpressed or endogenous mATG8-PE. Furthermore, GFP-CA△α3-MT, an α3 helix deletion within the CA domain, failed to localize to the endosomal or autophagic membranes and could not delipidate overexpressed mATG8-PE. Thus, the CA or MT domain alone is insufficient for stable membrane localization in cells, but the cooperation of MT and CA leads to localization to the endosomal and autophagic membranes. In autophagic membranes, the CA domain can delipidate mATG8-PE without requiring substrate recognition mediated by LC3-interacting region (LIR) motifs.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.175-182
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• 2021

기능성 화장품 소재로서 활용할 수 있는 효모의 분리를 위하여 순창군 베리류 및 과수원 토양에서 분리주 80종을 1차로 선별하였다. 80종의 분리주를 대상으로 항산화 활성 및 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과 DPPH 라디칼 소거능은 51.41%, SOD 활성은 62.23%, tyrosinase 저해 활성 64.75%로 가장 우수한 FT4-4를 최종적으로 선별하였다. 18S rRNA 염기서열 분석을 통해 Saccharomyces cerevisiae FT4-4로 명명하였으며, API ZYM을 이용하여 세포 외 효소 활성을 추가로 측정하였다. 발효 시간에 따른 균체 성장 및 tyrosinase 저해 활성의 변화를 측정한 결과 배양 후 16시간에 최대 균체량인 3.16 g/l와 67.68%의 tyrosinase 저해활성을 나타내었다. 또한, S. cerevisiae FT4-4의 화장품 소재로 활용하기 위한 세포 독성과 melanoma B16F10 세포 멜라닌 억제능을 확인한 결과, 세포독성은 50 mg/ml 이하의 농도에서 100% 이상의 세포 생존율을 보였으며, 시료 10 mg/ml에서의 멜라닌 생합성 저해능은 72.02%로 측정되었다. 향후 FT4-4의 화장품 소재로 활용하기 위해서는 생산 수율을 증가하기 위한 생산조건 확립 이외에도 안전성을 향상시키기 위한 추가적인 독성연구 등 다양한 연구가 수반되어야 하나, 본 연구에서의 항산화 및 미백 효능만으로도 충분히 활용할 가치가 있는 소재로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제25권2호
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• pp.167-175
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• 2021

Far-infrared rays (FIR) are known to have various effects on atoms and molecular structures within cells owing to their radiation and vibration frequencies. The present study examined the effects of FIR on gene expression related to glucose transport through microarray analysis in rat skeletal muscle cells, as well as on mitochondrial biogenesis, at high and low glucose conditions. FIR were emitted from a bio-active material coated fabric (BMCF). L6 cells were treated with 30% BMCF for 24 h in medium containing 25 or 5.5 mM glucose, and changes in the expression of glucose transporter genes were determined. The expression of GLUT3 (Slc2a3) increased 2.0-fold (p < 0.05) under 5.5 mM glucose and 30% BMCF. In addition, mitochondrial oxygen consumption and membrane potential (ΔΨm) increased 1.5- and 3.4-fold (p < 0.05 and p < 0.001), respectively, but no significant change in expression of Pgc-1a, a regulator of mitochondrial biogenesis, was observed in 24 h. To analyze the relationship between GLUT3 expression and mitochondrial biogenesis under FIR, GLUT3 was down-modulated by siRNA for 72 h. As a result, the ΔΨm of the GLUT3 siRNA-treated cells increased 3.0-fold (p < 0.001), whereas that of the control group increased 4.6-fold (p < 0.001). Moreover, Pgc-1a expression increased upon 30% BMCF treatment for 72 h; an effect that was more pronounced in the presence of GLUT3. These results suggest that FIR may hold therapeutic potential for improving glucose metabolism and mitochondrial function in metabolic diseases associated with insufficient glucose supply, such as type 2 diabetes.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권2호
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• pp.344-353
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• 2021

Background: Korean Red ginseng extract (KRGE) has beneficial effects on the cardiovascular system by improving endothelial cell function. However, its pharmacological effect on endothelial cell senescence has not been clearly elucidated. Therefore, we examined the effect and molecular mechanism of KRGE on the senescence of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). Methods: HUVECs were grown in normal or KRGE-supplemented medium. Furthermore, they were transfected with heme oxygenase-1 (HO-1) gene or treated with its inhibitor, a NF-κB inhibitor, and a miR-155-5p mimic or inhibitor. Senescence-associated characteristics of endothelial cells were determined by biochemical and immunohistochemical analyses. Results: Treatment of HUVECs with KRGE resulted in delayed onset and progression of senescence-associated characteristics, such as increased lysosomal acidic β-galactosidase and decreased telomerase activity, angiogenic dysfunction, and abnormal cell morphology. KRGE preserved the levels of anti-senescent factors, such as eNOS-derived NO, MnSOD, and cyclins D and A: however, it decreased the levels of senescence-promoting factors, such as ROS, activated NF-κB, endothelial cell inflammation, and p21 expression. The beneficial effects of KRGE were due to the induction of HO-1 and the inhibition of NF-κB-dependent biogenesis of miR-155-5p that led to the downregulation of eNOS. Moreover, treatment with inhibitors of HO-1, NF-κB, and miR-155-5p abolished the anti-senescence effects of KRGE. Conclusion: KRGE delayed or prevented HUVEC senescence through a signaling cascade involving the induction of HO-1, the inhibition of NF-κB-dependent miR-155-5p biogenesis, and the maintenance of the eNOS/NO axis activity, suggesting that it may protect against vascular diseases associated with endothelial senescence.

• 현장농수산연구지
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• 제22권1호
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• pp.5-13
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• 2020

생체 조직 내에서 표지인자의 발견은 해당 세포의 특성과 기능을 이해하는 데 매우 중요하다. 기존에 밝혀진 돼지 정원세포의 표지인자로는 PGP9.5, PLZF, NANOG, SSEA1 등의 단백질이 알려져 있다. 본 연구에서는 최근 새로이 발굴된 돼지 정원세포 표지인자인 IGFBPs 의 기능을 분석하기 위해 IGFBPs 의 발현과 이를 조절하는 단백질인 PAPP-A 단백질의 발현을 5일령 돼지 정소에서 확인하였다. IGFBP 2, 3, 4, 6 의 발현이 돼지 정원세포 특이적으로 높게 나타났으며 PAPP-A의 발현은 세르톨리세포 특이적으로 나타났다. PAPP-A 의 발현을 PGP9.5, GATA4 등의 표지 인자와 함께 확인해 본 결과 PGP9.5를 발현하는 정원세포에서는 발현하지 않았으며, 세정관 내의 세르톨리세포 특이적으로 발현하였다. 이러한 사실로 미루어 볼 때 세르톨리세포에서 발현하는 PAPP-A 단백질은 정원세포에서 발현하는 IGFBPs 의 조절을 통하여 알려진 바와 같이 IGF axis 를 통해 정소내 세포들의 발달 및 분화를 조절할 것으로 판단된다.

• Animal Bioscience
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• 제35권11호
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• pp.1808-1816
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• 2022

Objective: The study of Hanwoo (Korean native cattle) has mainly been focused on meat quality and productivity. Recently the field of microbiome research has increased dramatically. However, the information on the microbiome in Hanwoo is still insufficient, especially relationship between vagina and feces. Therefore, the purpose of this study is to examine the microbial community characteristics by analyzing the 16S rRNA sequencing data of Hanwoo vagina and feces, as well as to confirm the difference and correlation between vaginal and fecal microorganisms. As a result, the goal is to investigate if fecal microbiome can be used to predict vaginal microbiome. Methods: A total of 31 clinically healthy Hanwoo that delivered healthy calves more than once in Cheongju, South Korea were enrolled in this study. During the breeding season, we collected vaginal and fecal samples and sequenced the microbial 16S rRNA genes V3-V4 hypervariable regions from microbial DNA of samples. Results: The results revealed that the phylum-level microorganisms with the largest relative distribution were Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes, and Proteobacteria in the vagina, and Firmicutes, Bacteroidetes, and Spirochaetes in the feces, respectively. In the analysis of alpha, beta diversity, and effect size measurements (LefSe), the results showed significant differences between the vaginal and fecal samples. We also identified the function of these differentially abundant microorganisms by functional annotation analyses. But there is no significant correlation between vaginal and fecal microbiome. Conclusion: There is a significant difference between vaginal and fecal microbiome, but no significant correlation. Therefore, it is difficult to interrelate vaginal microbiome as fecal microbiome in Hanwoo. In a further study, it will be necessary to identify the genetic relationship of the entire microorganism between vagina and feces through the whole metagenome sequencing analysis and meta-transcriptome analysis to figure out their relationship.