• Journal of Genetic Medicine
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• 제19권1호
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• pp.27-31
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• 2022

X-linked dominant hypophosphatemic rickets are the most common form of familial hypophosphatemic rickets resulting from hypophosphatemia caused by renal phosphate wasting, which in turn is a result of loss-of-function mutations in PHEX. Herein, we report a 39-year-old female with short stature and skeletal deformities and 12-month-old asymptomatic daughter. The female has a history of multiple surgical treatments because of lower limb deformities. Her biochemical findings revealed low serum phosphorus levels with elevated serum alkaline phosphatase activity and normal serum calcium levels, suggesting presence of hypophosphatemic rickets. To identify the molecular causes, we used a multigene testing panel and found a mutation, c.667dup (p.Asp223GlyfsTer15), in PHEX gene. To the best of our knowledge, this is a novel mutation. A heterozygous form of the same variant was detected in daughter, who showed no typical symptoms such as bow legs, frontal bossing, or waddling gate, but presented early signs of impaired mineralization in both X-ray and biochemical findings. The daughter was initiated onto early medical treatment with oral phosphate supplementation and an active vitamin D analog. Because the daughter was genetically diagnosed based on a family history before the onset of symptoms, appropriate medical management was possible from early infancy.

• BMB Reports
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• 제56권9호
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• pp.488-495
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• 2023

Mitochondrial transplantation is a promising therapeutic approach for the treatment of mitochondrial diseases caused by mutations in mitochondrial DNA, as well as several metabolic and neurological disorders. Animal studies have shown that mitochondrial transplantation can improve cellular energy metabolism, restore mitochondrial function, and prevent cell death. However, challenges need to be addressed, such as the delivery of functional mitochondria to the correct cells in the body, and the long-term stability and function of the transplanted mitochondria. Researchers are exploring new methods for mitochondrial transplantation, including the use of nanoparticles or CRISPR gene editing. Mechanisms underlying the integration and function of transplanted mitochondria are complex and not fully understood, but research has revealed some key factors that play a role. While the safety and efficacy of mitochondrial transplantation have been investigated in animal models and human trials, more research is needed to optimize delivery methods and evaluate long-term safety and efficacy. Clinical trials using mitochondrial transplantation have shown mixed results, highlighting the need for further research in this area. In conclusion, although mitochondrial transplantation holds significant potential for the treatment of various diseases, more work is needed to overcome challenges and evaluate its safety and efficacy in human trials.

• Molecules and Cells
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• 제46권3호
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• pp.176-186
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• 2023

The oxidative balance of a cell is maintained by the Kelch-like ECH-associated protein 1 (KEAP1)/nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2) pathway. This cytoprotective pathway detoxifies reactive oxygen species and xenobiotics. The role of the KEAP1/NRF2 pathway as pro-tumorigenic or anti-tumorigenic throughout stages of carcinogenesis (including initiation, promotion, progression, and metastasis) is complex. This mini review focuses on key studies describing how the KEAP1/NRF2 pathway affects cancer at different phases. The data compiled suggest that the roles of KEAP1/NRF2 in cancer are highly dependent on context; specifically, the model used (carcinogen-induced vs genetic), the tumor type, and the stage of cancer. Moreover, emerging data suggests that KEAP1/NRF2 is also important for regulating the tumor microenvironment and how its effects are amplified either by epigenetics or in response to co-occurring mutations. Further elucidation of the complexity of this pathway is needed in order to develop novel pharmacological tools and drugs to improve patient outcomes.

• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.453-463
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• 2021

청력 장애(hearing loss)는 임상적 및 유전적으로 상당히 이질적인 질병들의 그룹으로, 일반적으로 증후군 유형(syndromic type)과 비증후군 유형(non-syndromic type)으로 구분된다. 상염색체 열성의 청력 장애 환자가 다른 나라들에 비해 파키스탄에서는 상대적으로 흔하게 관찰되는데, 그 원인으로는 빈번한 근친 결혼의 문화가 일부 관여할 것으로 여겨진다. 본 연구는 상염색체 열성의 청력 장애 환자가 있는 두 파키스탄의 근친 가계를 대상으로 전장 엑솜 서열분석(whole exome sequencing)을 실시하여 유전적 원인을 규명하기 위해 수행되었다. 환자의 유전체 분석 결과, 우리는 언어 습득전 발병(prelingual onset)의 청력 장애 가족으로부터 MYO7A 유전자에서 병원성으로 판단되는 동형접합성 돌연변이인 p.Leu326Gln을 분리하였으며, 조기 발병의 청력 장애와 동시에 근위축(muscular atrophy)을 나타내는 환자 가족에서는 병원성이 확실하지 않는 두 변이(variants of uncertain significance)를 GPR98 유전자(p.Val3094Ile)와 PLA2G6 유전자 (p.Asp56Gly)에서 각각 분리하였다. MYO7A 및 PLA2G6 유전자의 missense 돌연변이는 고도로 보존된 단백질 부위에 위치했으며, 인실리코 분석(in silico analysis)에서도 병원성을 예측하였다. 그러나, GPR98 유전자의 돌연변이는 보존성이 다소 낮은 부위에 위치하였으며, 대부분의 인실리코 분석도 비병원성으로 예측했다. 동형접합성 매핑(homozygosity mapping)을 실시하였을 때, 각 가계에서 분리된 동형접합성 돌연변이의 두 대립유전자가 모두 단일 기원에서 유래한 것으로 예측되었는데, 이것은 근친 결혼에 기인한 것으로 판단된다. 본 연구는 파키스탄의 상염색체 열성 청력 장애 환자들의 정확한 분자진단 및 치료에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2007년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.120-122
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• 2007

All living organisms use numerous signal-transduction pathways to sense and respond to their environments and thereby survive and proliferate in a range of biological niches. Molecular dissection of these signalling networks has increased our understanding of these communication processes and provides a platform for therapeutic intervention when these pathways malfunction in disease states, including infection. Owing to the expanding availability of sequenced genomes, a wealth of genetic and molecular tools and the conservation of signalling networks, members of the fungal kingdom serve as excellent model systems for more complex, multicellular organisms. Here, we employed Cryptococcus neoformans as a model system to understand how fungal-signalling circuits operate at the molecular level to sense and respond to a plethora of environmental stresses, including osmoticshock, UV, high temperature, oxidative stress and toxic drugs/metabolites. The stress-activated p38/Hog1 MAPK pathway is structurally conserved in many organisms as diverse as yeast and mammals, but its regulation is uniquely specialized in a majority of clinical Cryptococcus neoformans serotype A and D strains to control differentiation and virulence factor regulation. C. neoformans Hog1 MAPK is controlled by Pbs2 MAPK kinase (MAPKK). The Pbs2-Hog1 MAPK cascade is controlled by the fungal "two-component" system that is composed of a response regulator, Ssk1, and multiple sensor kinases, including two-component.like (Tco) 1 and Tco2. Tco1 and Tco2 play shared and distinct roles in stress responses and drug sensitivity through the Hog1 MAPK system. Furthermore, each sensor kinase mediates unique cellular functions for virulence and morphological differentiation. We also identified and characterized the Ssk2 MAPKKK upstream of the MAPKK Pbs2 and the MAPK Hog1 in C. neoformans. The SSK2 gene was identified as a potential component responsible for differential Hog1 regulation between the serotype D sibling f1 strains B3501 and B3502 through comparative analysis of their meiotic map with the meiotic segregation of Hog1-dependent sensitivity to the fungicide fludioxonil. Ssk2 is the only polymorphic component in the Hog1 MAPK module, including two coding sequence changes between the SSK2 alleles in B3501 and B3502 strains. To further support this finding, the SSK2 allele exchange completely swapped Hog1-related phenotypes between B3501 and B3502 strains. In the serotype A strain H99, disruption of the SSK2 gene dramatically enhanced capsule biosynthesis and mating efficiency, similar to pbs2 and hog1 mutations. Furthermore, ssk2, pbs2, and hog1 mutants are all hypersensitive to a variety of stresses and completely resistant to fludioxonil. Taken together, these findings indicate that Ssk2 is the critical interface protein connecting the two-component system and the Pbs2-Hog1 pathway in C. neoformans.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권2호
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• pp.251-263
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• 1997

연구배경 : 다제내성결핵의 증가는 효과적인 결핵 치료를 어렵게 할 뿐만 아니라 결핵관리 사업에 큰 장애로 대두되고 있다. 따라서 다제내성결핵균의 내성획득 기전에 대한 이해와 조기진단 방법의 개발이 시급한 실정이다. 최근 분자생물학의 발달로 결핵균의 유전학적인 검검출방법은 기존 배양검사의 감수성에 필적하는 수준이며, 더 나아가 1차 약제인 INH와 RMP 등의 핵산 수준에서 내성기전에 대한 최근의 연구 결과는 더욱 새롭고 빠른 감수성 검사의 기틀을 마련할 것으로 생각된다. RMP에 대한 M. tuberculosis의 주 내성기전은 RNA polymerase $\beta$subunit (rpoB)의 돌연변이로 보고되고 있다. 방 법 : 본 실험에서 42예의 결핵균 배양검체 (RMP 내성 32예, 감수성 10예)를 선택하여 rpoB 유전자의 돌연변이를 분석하였다. 역교잡법(reverse hybridization)을 이용한 상용화된 INNO-LiPA Line Probe Assay (LiPA)를 이용하여 돌연변이 양상을 검사하고 직접염기서열 방법으로 분석한 결과와 비교하였다. 결 과 : LiPA에서 RMP 감수성균주는 S띠의 발색이 모두 나타났으며, 내성균주는 모두 R띠의 발색이냐 S띠의 소실이 나타나 내성임을 확인할 수 있었다. 내성균주 32예중 22예(68.8%)는 4개의 R띠중 하나의 소실이 있어 바로 돌연변이 양상을 확인할 수 있었으며 R5(S531L)형이 17예(77.3%)로 제일 많았다. LiPA에서 확인되지 않았던 10예는 직접염기서열 분석법으로 내성양상을 검사한 바, 총 11예와 점돌연변이와 1예의 염기결실을 확인하였다. 이중 S522W와 9염기쌍의 결실은 현재까지 보고된 바 없는 처음으로 보고되는 유형의 돌연변이었다. 결 론 : 한국인의 결핵균에서 RMP 내성의 주 기전은 rpoB 유전자의 돌연변이에 의한 RNA polymerase의 구조 변화에 기인하는 것을 알 수 있었고 직접염기서열 결정법으로 그 양상을 확인하였으며, LiPA법이 RMP 내성의 조기진단에 유용하게 이용될 수 있는 것으로 판단되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권6호
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• pp.653-658
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• 1993

연구배경 : 최근 분자유전학의 진보로 인하여 암은 다단계의 복잡한 과정을 거쳐 발생됨이 밝혀졌으며, 이러한 단계는 크게 암유전자의 활성화와 종양억제 유전자의 비활성화로 구분하게 되었다. 본 연구는 p53 종양억제 유전자에 대하여 연구하였는데, 이는 p53 유전자의 변이는 현재까지 밝혀진 종양억제 유전자중 가장 광범위한 종류의 암에서 변이가 확인되고 있기 때문이다. 폐암은 우리나라에서 비교적 흔한 암이나 분자유전학적 발암기전은 아직 불분명하다. 본 연구에서는 폐암 발생에 있어 p53 유전자의 역할을 연구하고자 사람 폐암세포주를 대상으로 p53 유전자중 변이가 높은 비율로 발생되는 영역으로 알려진 exon 4-8에 대한 유전자 변이를 연구하였다. 방법 : 사람 폐선암 세포주인 PC-9와 PC-14 그리고 사람 소세포폐암 세포주인 H69를 대상으로 proteinase K에 의한 소화와 phenol-chloroform-ethanol 방법으로 genomic DNA를 추출하였다. 추출한 DNA를 p53 유전자중 exon 4-8 영역에 대한 primer를 사용하여 polymerase chain reaction(PCR)을 하여 각 exon에 대한 DNA를 증폭시킨 뒤 single strand conformation polymorphism(SSCP) 방법으로 전기영동과 자기방사기록을 하여 전기영동상 이동변화를 관찰하여 변이를 연구하였다. 결과 : 사람 폐선암세포주인 PC-9와 PC-14 에서는 exon 7에, 사람 소세포폐암 세포주인 H69에서는 exon 5에서 전기영동상 이동변화가 관찰되어 이 영역에 p53 유전자 변이가 있음이 인정되었다. 결론 : 대상으로 하엿던 3종류의 사람 폐암세포주 모두에서 p53 유전자의 변이가 확인된 것은 p53 종양억제 유전자의 변이가 비소세포 및 소세포 폐암 발생에 중요한 역할을 하고 있음을 시사하는 소견으로 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권4호
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• pp.339-344
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• 2005

도열병은 곰팡이 균(Magnaporthe grisea)에 의해 발병되는 것으로, 벼 수확량에 가장 큰 손실을 일으킨다. 본 연구에서는 벼 도열병 저항성 신호전달 체계에 관여하는 유전자를 분리하기 위하여 DEB(1, 3-Butadiene diepoxide) 처리를 통하여 벼 도열병 저항성 품종인 RIl260의 돌연변이 2,000여 종을 생산하고, 이들로부터 병 저항성 변이 개체를 조사하였다. 돌연변이 집단에서 백변종 돌연변이의 비율은 6.7%로 매우 높았으며, 이것은 DEB 처리에 의해서 생산된 집단 내에 돌연변이가 높은 빈도로 발생하였음을 보여준다. 돌연변이 집단의 병 저항성 분석을 통하여 완전히 혹은 부분적으로 벼 도열병에 저항성을 상실한 29개의 돌연변이체를 분리하였다. 이들 중에서 가장 심한 이병성 라인으로 확인된 M5465는 DNA 혼성화 반응 분석을 사용하여 분석하였으며, RIL260 품종에서 도열병 병 저항성과 밀접한 관련을 갖고 있는 것으로 보고된 Pi5(t) 유전좌위의 DNA 표지들이 실험에 사용되었다. 이 결과들은 M5465에서 Pi5(t) 유전좌위 내부에 DNA의 큰 결손 및 재배열이 있었음을 보여준다. 분리된 병 저항성 돌연변이 라인들은 Pi5(t)에 의해 매개된 도열병 저항성의 신호 전달 과정을 이해하는 데 유용하게 사용 될 수 있을 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권9호
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• pp.1254-1262
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• 2014

Lymphoid enhancer binding factor 1 (LEF-1) is a member of the T-cell specific factor (TCF) family, which plays a key role in the development of breast endothelial cells. Moreover, LEF-1 gene has been identified as a candidate gene for teat number trait. In the present study, we detected two novel mutations (NC_010450.3:g. 99514A>G, 119846C>T) by DNA sequencing and polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism in exon 4 and intron 9 of LEF-1 in Guanzhong Black, Hanjiang Black, Bamei and Large White pigs. Furthermore, we analyzed the association between the genetic variations with teat number trait in these breeds. The 99514A>G mutation showed an extremely significant statistical relevance between different genotypes and teat number trait in Guanzhong (p<0.001) and Large White (p = 0.002), and significant relevance in Hanjiang (p = 0.017); the 119846C>T mutation suggested significant association in Guanzhong Black pigs (p = 0.042) and Large White pigs (p = 0.003). The individuals with "AG" or "GG" genotype displayed more teat numbers than those with "AA"; the individuals with "TC" or "CC" genotype showed more teat numbers than those with "TT". Our findings suggested that the 99514A>G and 119846C>T mutations of LEF-1 affected porcine teat number trait and could be used in breeding strategies to accelerate porcine teat number trait improvement of indigenous pigs breeds through molecular marker assisted selection.

• 농약과학회지
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• 제13권4호
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• pp.290-297
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• 2009

본 연구는 한국에서 발생하고 있는 설포닐우레아계 제초제 저항성 및 감수성 물달개비의 ALS 염기서열 분석에 의한 ALS 유전자의 특성과 제초제 저항성 메카니즘을 구명하기 위하여 실시하였다. 감수성 및 저항성 두 계통의 biotype에서 815개의 염기서열을 분석하였다. 분석된 염기서열에서 감수성 biotype으로부터 4개 clone, 저항성 계통으로부터 15개 clone, 총 19개의 clone들을 크게 4 group으로 분류할 수 있었다. 첫 번째 group은 저항성 및 감수성 biotype의 ALS 유전자 염기서열이 차이가 없었으며, 두 번째 그룹은 아미노산 197번째의 proline이 DNA의 점돌연변이(point mutation)에 의해 serine으로 변화된 부분이다. 세 번째 group은 6곳에서 점돌연변이에 의한 아미노산치환이 발생하였으며, 네 번째 group는 첫 번째 group과 세 번째 group 중간적 특성으로 3곳에서 염기서열 점돌연변이에 의해 아미노산 치환이 있었다. 따라서 하나의 물달개비 식물체에서 여러 가지 형태의 ALS 유전자가 존재할 수 있으며, 물달개비 저항성 biotype의 ALS 유전자는 Domain A 부분에 있는 아미노산 197번째 proline이 염기서열 변화에 의해 serine으로 돌연변이 되었다.