BACKGROUND/OBJECTIVES: Telomeres are located at the chromosomal ends and progressively shortened during each cell cycle. Telomerase, which is regulated by hTERT and c-MYC, maintains telomeric DNA sequences. Especially, telomerase is active in cancer and stem cells to maintain telomere length for replicative immortality. Recently we reported that walnut phenolic extract (WPE) can reduce cell viability in a colon cancer stem cell (CSC) model. We, therefore, investigated the effect of WPE on telomere maintenance in the same model. MATERIALS AND METHODS: $CD133^+CD44^+$ cells from HCT116, a human colon cancer cell line, were sorted by Fluorescence-activated cell sorting (FACS) and treated with WPE at the concentrations of 0, 10, 20, and $40{\mu}g/mL$ for 6 days. Telomere lengths were assessed by quantitative real-time PCR (qRT-PCR) using telomere specific primers and DNA extracted from the cells, which was further adjusted with single-copy gene and reference DNA ($ddC_t$). Telomerase activity was also measured by qRT-PCR after incubating the PCR mixture with cell protein extracts, which was adjusted with reference DNA ($dC_t$). Transcriptions of hTERT and c-MYC were determined using conventional RT-PCR. RESULTS: Telomere length of WPE-treated cells was significantly decreased in a dose-dependent manner ($5.16{\pm}0.13$ at $0{\mu}g/mL$, $4.79{\pm}0.12$ at $10{\mu}g/mL$, $3.24{\pm}0.08$ at $20{\mu}g/mL$ and $3.99{\pm}0.09$ at $40{\mu}g/mL$; P = 0.0276). Telomerase activities concurrently decreased with telomere length ($1.47{\pm}0.04$, $1.09{\pm}0.01$, $0.76{\pm}0.08$, and $0.88{\pm}0.06$; P = 0.0067). There was a positive correlation between telomere length and telomerase activity (r = 0.9090; P < 0.0001). Transcriptions of both hTERT and c-MYC were also significantly decreased in the same manner. CONCLUSION: In the present cell culture model, WPE reduced telomere maintenance, which may provide a mechanistic link to the effect of walnuts on the viability of colon CSCs.
Rim, J.S.;Lee, S.R.;Cho, Y.S.;Kim, E.J.;Kim, J.S.;Ha, Jong K.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제21권5호
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pp.677-684
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2008
Accurate estimation of dry matter intake (DMI) is a prerequisite to meet animal performance targets without penalizing animal health and the environment. The objective of the current study was to evaluate some of the existing models in order to predict DMI when lactating dairy cows were offered a total mixed ration containing a high level of concentrates and locally produced agricultural by-products. Six popular models were chosen for DMI prediction (Brown et al., 1977; Rayburn and Fox, 1993; Agriculture Forestry and Fisheries Research Council Secretariat, 1999; National Research Council (NRC), 2001; Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS), Fox et al., 2003; Fuentes-Pila et al., 2003). Databases for DMI comparison were constructed from two different sources: i) 12 commercial farm investigations and ii) a controlled dairy cow experiment. The model evaluation was performed using two different methods: i) linear regression analysis and ii) mean square error prediction analysis. In the commercial farm investigation, DMI predicted by Fuentes-Pila et al. (2003) was the most accurate when compared with the actual mean DMI, whilst the CNCPS prediction showed larger mean bias (difference between mean predicted and mean observed values). Similar results were observed in the controlled dairy cow experiment where the mean bias by Fuentes-Pila et al. (2003) was the smallest of all six chosen models. The more accurate prediction by Fuentes-Pila et al. (2003) could be attributed to the inclusion of dietary factors, particularly fiber as these factors were not considered in some models (i.e. NRC, 2001; CNCPS (Fox et al., 2003)). Linear regression analysis had little meaningful biological significance when evaluating models for prediction of DMI in this study. Further research is required to improve the accuracy of the models, and may recommend more mechanistic approaches to investigate feedstuffs (common to the Asian region), animal genotype, environmental conditions and their interaction, as the majority of the models employed are based on empirical approaches.
Kim, Ki Chan;Gonzales, Edson Luck;Lazaro, Maria T.;Choi, Chang Soon;Bahn, Geon Ho;Yoo, Hee Jeong;Shin, Chan Young
Biomolecules & Therapeutics
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제24권3호
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pp.207-243
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2016
Autism spectrum disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder characterized by social and communication impairments, as well as repetitive and restrictive behaviors. The phenotypic heterogeneity of ASD has made it overwhelmingly difficult to determine the exact etiology and pathophysiology underlying the core symptoms, which are often accompanied by comorbidities such as hyperactivity, seizures, and sensorimotor abnormalities. To our benefit, the advent of animal models has allowed us to assess and test diverse risk factors of ASD, both genetic and environmental, and measure their contribution to the manifestation of autistic symptoms. At a broader scale, rodent models have helped consolidate molecular pathways and unify the neurophysiological mechanisms underlying each one of the various etiologies. This approach will potentially enable the stratification of ASD into clinical, molecular, and neurophenotypic subgroups, further proving their translational utility. It is henceforth paramount to establish a common ground of mechanistic theories from complementing results in preclinical research. In this review, we cluster the ASD animal models into lesion and genetic models and further classify them based on the corresponding environmental, epigenetic and genetic factors. Finally, we summarize the symptoms and neuropathological highlights for each model and make critical comparisons that elucidate their clinical and neurobiological relevance.
The sorption of UO$_{2}$$^{2+}$ onto goethite and kaolinite under various experimental conditions was successfully interpreted using surface complexation modeling (SCM). The SCM approach used in this work is the triple-layer model (TLM) in which weakly bonded ions are modeled as outer-sphere (ion-pair) complexes and strongly bonded ions as inner-sphere (surface coordination) complexes. The change of ionic strength did not affect the U(VI) sorption onto goethite, thus the formation of inner-sphere surface complexes, (FeO)$_2$UO$_2$ and (FeO)$_2$(UO$_2$)$_3$OH$_{5}$ was assumed to simulate the effects of ionic strength and goethite concentration. On the other hand, the U(VI) sorption onto kaolinite showed ionic strength dependence, thus the formation of AlO-UO$_{2}$$^{2+}$(outer-sphere complex) and SiO(UO$_2$)$_3$OH$_{5}$ (inner-sphere complex) was assumed to simulate the experimental data. In the presence of carbonates, the sorption of U(VI) onto kaolinite decreased in the weakly alkaline pH range. This was well simulated assuming the formation of a outer-sphere surface complex, A1OH$^{2+}$- (UO$_2$)$_2$CO$_3$OH$_3$. Since SCM approach uses thermodynamic data such as surface complexation constants, it is more predictive than empirical modeling approach in which conditional values such as partition coefficient are used. used.
Objectives: Lonicerae flos (LF), a dried flower part of Lonicera japonica Thunb., has been widely used in Korean medicine as anti-inflammatory and antioxidative agent. The purpose of this study was to determine the cardioprotective effects of LF, through potential antioxidant effects, on the pressure overload (PO)-induced heart failure (HF) in C57BL/6 mice after transverse aortic constriction (TAC) surgery. Methods: Resveratrol (10 mg/kg body weight) or LF (125, 250 or 500 mg/kg body weight) was orally administered, once daily for 14 days, starting 14 days after TAC surgery. Changes in the mortality, body weights, heart weights, histopathology of the heart, and antioxidant defense systems of the heart were analyzed. Results: Marked and noticeable increases of heart weights, mortalities, and hypertrophic, focal, and lytic fibrotic histological changes in the LVs were observed, with destruction of heart antioxidant defense systems after surgery. However, HF signs, induced by TAC surgery through PO, and destruction of heart antioxidant defense systems were significantly and dose-dependently inhibited by 14 days of maintained oral treatment with LF 500, 250 or 125 mg/kg. Treatment with 250 mg/kg LF was comparable to treatment with 10 mg/kg resveratrol. Conclusions: The results in this study suggest that oral administration of LF favorably relieves PO-induced HF following TAC, through increase of heart antioxidant defense systems. The overall effects of 250 mg/kg LF were similar to those of 10 mg/kg resveratrol. More detailed mechanistic studies should be conducted in the future, with screening of the biologically active compounds in LF.
During transients or accidents, the reactor core is uncovered, and droplets entrained above the quench front collides with the uncovered fuel rod surface. Droplet impact cooling can reduce the peak cladding temperature. Besides zirconium-based cladding, versatile accidental tolerant fuel (ATF) claddings, including FeCrAl, have been proposed to increase the accident coping time. In order to investigate the effect of surface properties on droplet impact cooling of cladding surfaces, the droplet impact phenomena are photographed on the FeCrAl and zircaloy-4 (Zr-4) surfaces under different conditions. On the oxidized FeCrAl surface, the Leidenfrost phenomenon is not observed even when the surface temperature is as high as 550 ℃ with We > 30. Comparison of the impact behaviors observed on different materials shows that nucleate and transition boiling is more intensive on surfaces with larger thermal conductivity. The Leidenfrost point temperature (LPT) decreases with the solid thermal effusivity (${\sqrt{k{\rho}C_p}}$). However, the CHF temperature is relatively insensitive to the surface oxidation and Weber number. Droplet spreading diameter is analyzed quantitatively in the film boiling stage. Based on the energy balance a correlation is proposed for droplet maximum spreading factor. A mechanistic model is also developed for the LPT based on homogeneous nucleation theory.
Oval cell is considered as facultative precursor cells for both hepatocytes and biliary cells, as well as origin of hepatocellar and cholangiocellular carcinoma (CCC) during carcinogenesis or toxic liver injury. To clarify the cellular origin or differentiation of cholagiocarcinogensis, the fate of carcinogen-induced oval cells was pathologically and phenotypically chased in Syrian golden hamster liver after Clonorchis sinensis (CS) infection which would give rise to a promoting effect. Two week treatment of hamsters with 0.005% diethylnitrosamine (DEN) followed by 2 week treatment of 1% 2-acetylaminofluorene (AAF) under choline deficient diet resulted in massive proliferation of BrdU labeleed and PCNA positive oval cells showing various distinct morphology, histochemical and immunohistochemical phenotypes for GGT, cytokeratin 19 and OV-6. Oval cells also frequently form ductular-like structures or phenotypically show hepatocyte-like characteristics. After CS infection, the oval cells showed sequential morphological changes to atypicl proliferating bile ductules and all hamsters thereafter developed well differentiated and anaplastic CCC at 16 week after CS infection. In electron microscopy, some bile ductules were constructed by intermediate oval cells and bile ductular cells surrounded by basement membrane. The results of this study strongly suggest that CCC developed in the present study were originated from hepatic stem-like oval cells, supporting the theory of stem cell origin of cancers. In addition, this hamster model would be valuable for the molecular mechanistic study during chemical-triggered cholangiocarcinogenesis.
S. cerevisias의 치명적인 약점인 xylose 또는 arabinose가 상당부분을 차지하는 hemicellulose 기수분해물인 오탄당 발효의 극히 낮은 효율은 유전자 변형 및 대사적 흐름을 조절하여 세포 내로의 오탄당 섭취 및 활용 증가를 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. S. cerevisie에서 오탄당은 육탄당보다 1-2 배 낮은 친화력을 가지고 있어, 오탄당 운반은 이를 이용한 바이오에탄올 발효에 있어서 중요한 초기 조절 단계이다. 오탄당 이용가능 S. cereivsiae에서 오탄당 운반기의 발현 관련 소수의 연구가 보고되고는 있으나 아직까지 눈에 띠는 효율 증기눈 보교되지 않았다. 최근 보고된 S. cerevisiae에서 C. intermeda 유래의 glucose/xylose의 확산을 용이하게 하는 운반기와 공동수송기의 이종발현이 처음으로 활성화 되었음이 보고 되었다. 따라서 그러므로 높은 친화력의 xylose 운반기의 발현은 이미 xylose로 부터 바이오에탄올 발효공정은 최적화되어 있지만 여전히 몇 가지 제한 요소들을 가지고 있는 S. cerevisiae 균주들의 xylsoe 발효공정 효율 향상에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.
Based on ab initio calculations at the MP2(FULL)/6-31+G**//RHF/6-31G** level, we compare the energetic and mechanistic features of a model reaction for catalytic action of Δ?-3-ketosteroid isomerase (KSL,E.C.5.3,3.1) with those of a corresponding nonenzymatic reaction in aqueous solution. The results show that the two catalytic acid residues,Tyr14 and Asp99, can lower the free energy of activation by 8.6kcal/mol, which is in good agreement with the experimentally predicted~9 kcal/mol,contribution of electrophilic catalyses to the whole enzymatic rate enhancement. The dienolate intermediate formed by proton transfer from the substrate carbon acid to the catalytic base residue (Asp38) ins predicted to be stabilized by 12.0 kcal/mol in the enzymatic reaction, making its formation thermodynamically favorable. It has been argued that enzymes catalyzing the reactions of carbon acids should resolve the thermodynamic problem of stabilizing the enolate intermediate as well as the kinetic porblem of lowering the free energy of activation for porton abstraction. We find that KSI can successfully overcome the thermodynamic difficulty ingerent in the nonenzymatic reaction through the electrophilic catalyses of the two acid residues. Owing to the stabilization of dienolate intermediate, the reketonization step could influence the overall reaction rate more significantly in the KSI- catalyzed reaction than in the nonenzymatic reaction, further supporting the previous experimental findings. However, the electrophilic catalyses alone cannot account for the whole catalygic capability (12-13 kcal/mol), confiming the earlier experimental implications for the invement of additional catalytic components. The present computational study indicates clearly how catalytic residues of KSI resolve the fundamental problems associated with the entropic penalty for forming the rate-limiting transition state and its destabilization in the bulk solvation environment.
콘크리트 포장의 환경하중은 온도하중과 수분하중으로 구분할 수 있으며, 이는 콘크리트 슬래브 내의 온도분포와 건조수축 및 크리프를 의미한다. 본 연구에서는 공항 콘크리트 포장의 역학적 설계에 필요한 환경하중을 산정할 수 있는 방법을 개발하였다. 먼저, 대상 지역과 설계 슬래브 두께를 결정한 후, 포장 온도 예측 프로그램을 사용하여 예측된 슬래브 깊이에 따른 콘크리트 온도분포를 등가선형 온도차이로 환산하였다. 기존 건조수축 예측 모형을 개선하여 지역별 상대습도를 고려하여 콘크리트의 건조수축을 예측한 후 부등건조수축 등가선형 온도차이로 환산하였다. 또한, 응력이완을 건조수축에 반영하였다. 결국, 온도에 의한 등가선형 온도차이와 수분에 의한 부등건조수축 등가선형 온도차이를 합하여 최종 환경하중인 총 등가선형 온도차이를 산정하였다. 적용 예를 보이기 위해 지역별 기상조건을 대표할만한 국내 민간공항 8곳 및 군공항 2곳의 환경하중을 본 연구에서 개발된 방법으로 계산하고 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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