Biomedical research involving nanoparticles has produced useful products with medical applications. However, the potential toxicity of nanoparticles in biofluids, cells, tissues, and organisms is a major challenge. The '-omics' analyses provide molecular profiles of multifactorial biological systems instead of focusing on a single molecule. The 'omics' approaches are necessary to evaluate nanotoxicity because classical methods for the detection of nanotoxicity have limited ability in detecting miniscule variations within a cell and do not accurately reflect the actual levels of nanotoxicity. In addition, the 'omics' approaches allow analyses of in-depth changes and compensate for the differences associated with high-throughput technologies between actual nanotoxicity and results from traditional cytotoxic evaluations. However, compared with a single omics approach, integrated omics provides precise and sensitive information by integrating complex biological conditions. Thus, these technologies contribute to extended safety evaluations of nanotoxicity and allow the accurate diagnoses of diseases far earlier than was once possible in the nanotechnology era. Here, we review a novel approach for evaluating nanotoxicity by integrating metabolomics with metabolomic profiling and transcriptomics, which is termed "metabotranscriptomics."
Neuroinflammation is an important contributor to the pathogenesis of neurodegenerative disorders including Parkinson's disease (PD). We previously reported that our novel synthetic compound KMS99220 has a good pharmacokinetic profile, enters the brain, exerts neuroprotective effect, and inhibits $NF{\kappa}B$ activation. To further assess the utility of KMS99220 as a potential therapeutic agent for PD, we tested whether KMS99220 exerts an anti-inflammatory effect in vivo and examined the molecular mechanism mediating this phenomenon. In 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-treated mice, oral administration of KMS99220 attenuated microglial activation and decreased the levels of inducible nitric oxide synthase and interleukin 1 beta ($IL-1{\beta}$) in the nigrostriatal system. In lipopolysaccharide (LPS)-challenged BV-2 microglial cells, KMS99220 suppressed the production and expression of $IL-1{\beta}$. In the activated microglia, KMS99220 reduced the phosphorylation of $I{\kappa}B$ kinase, c-Jun N-terminal kinase, and p38 MAP kinase; this effect was mediated by heme oxygenase-1 (HO-1), as both gene silencing and pharmacological inhibition of HO-1 abolished the effect of KMS99220. KMS99220 induced nuclear translocation of the transcription factor Nrf2 and expression of the Nrf2 target genes including HO-1. Together with our earlier findings, our current results show that KMS99220 may be a potential therapeutic agent for neuroinflammation-related neurodegenerative diseases such as PD.
Hu, Lingping;Hu, Zhiheng;Chin, Yaoxian;Yu, Haixia;Xu, Jianhong;Zhou, Jianwei;Liu, Donghong;Kang, Mengli;Hu, Yaqin
Fisheries and Aquatic Sciences
/
v.25
no.3
/
pp.140-150
/
2022
A method of ultrahigh performance liquid chromatography coupled to high resolution mass spectrometry (UPLC-HRMS) was established for characterization of the lipid profile of Skipjack tuna. Over 300 lipid molecular species were identified through cross-acquisition in both positive and negative ion mode. Phospholipids (PLs) were dominant in Skipjack tuna. Lysophosphatidylethanolamine (LPE), phosphatidylethanolamine (PE), lysophosphatidylcholine (LPC) and phosphatidylcholine (PC) were the main lipid molecular species in PLs, accounting for 89.24% of the total PLs. The ratio of sphingolipids (SLs) and glycerolipids (GLs) were considerable, accounting for 12.30% and 13.60% of the total lipids respectively. Ceramide (Cer) was the main lipid molecular species of SLs, accounting for 64.96% of total SLs, followed by sphingomyelin (SM), accounting for 25.45% of total SLs. Ether diglycerides (ether DG) were the main lipid molecular species of GLs (97.83%). The main fatty acids (FAs) are unsaturated fatty acids (UFAs) in Skipjack tuna. Besides, a new FAs class branched fatty acid esters of hydroxy fatty acids (FAHFA) was detected, together with the FA. The active lipids identified in this study can be used to evaluate the nutritional value of Skipjack tuna.
The forced swim test (FST) is the most widely used model for assessing potential antidepressant activity. Although it has been shown that lateral septum is involved with the FST-related behavior, it is not clear whether antidepressant treatments could alter the FST-induced gene expression profile in the lateral septum. In the present study, the gene expression profiles in response to FST and reboxetine pretreatment were observed in the lateral septum of rats. Reboxetine is known as a most selective serotonin norepinephrine reuptake inhibitor. In addition, we compared the changes in gene expression profile between reboxetine response and nonresponse groups, which were determined by counting FST-related behavior. After FST, lateral septum from controls and reboxetine pretreated group were dissected and gene expression profiles were assessed using an Affymetrix microarray system containing 15,923 genes. Various genes with different functions were changed in reboxetine response group compared with reboxetine nonresponse group, In particular, pleiotrophin, orexin receptor 2, serotonin 2A receptor, neuropeptide Y5 receptor and thyroid hormone receptor $\beta$ were decreased in reboxetine response group, but Lim motif-containing protein kinase 1 (Limk1) and histone deacetylase 1 (HDAC1) were increased. Although further studies are required for direct roles of these genes in reboxetine response, the microarray may provide tools to find out potential target genes and signaling pathways in antidepressant response.
The novel $\alpha$-amylase purified from locally isolated strain, Bacillus sp. KR-8104, (KRA) (Enzyme Microb Technol; 2005; 36: 666-671) is active in a wide range of pH. The enzyme maximum activity is at pH 4.0 and it retains 90% of activity at pH 3.5. The irreversible thermoinactivation patterns of KRA and the enzyme activity are not changed in the presence and absence of $Ca^{2+}$ and EDTA. Therefore, KRA acts as a $Ca^{2+}$-independent enzyme. Based on circular dichroism (CD) data from thermal unfolding of the enzyme recorded at 222 nm, addition of $Ca^{2+}$ and EDTA similar to its irreversible thermoinactivation, does not influence the thermal denaturation of the enzyme and its Tm. The amino acid sequence of KRA was obtained from the nucleotide sequencing of PCR products of encoding gene. The deduced amino acid sequence of the enzyme revealed a very high sequence homology to Bacillus amyloliquefaciens (BAA) (85% identity, 90% similarity) and Bacillus licheniformis $\alpha$-amylases (BLA) (81% identity, 88% similarity). To elucidate and understand these characteristics of the $\alpha$-amylase, a model of 3D structure of KRA was constructed using the crystal structure of the mutant of BLA as the platform and refined with a molecular dynamics (MD) simulation program. Interestingly enough, there is only one amino acid substitution for KRA in comparison with BLA and BAA in the region involved in the calcium-binding sites. On the other hand, there are many amino acid differences between BLA and KRA at the interface of A and B domains and around the metal triad and active site area. These alterations could have a role in stabilizing the native structure of the loop in the active site cleft and maintenance and stabilization of the putative metal triad-binding site. The amino acid differences at the active site cleft and around the catalytic residues might affect their pKa values and consequently shift its pH profile. In addition, the intrinsic fluorescence intensity of the enzyme at 350 nm does not show considerable change at pH 3.5-7.0.
A DNA profile database was constructed to investigate the genetic relatedness of 72 germplasm samples of Pyrus and related cultivars using microsatellite markers. Three P. pyrifolia, four P. commus, and one P. betulifolia cultivars with different morphological traits were screened using 387 pairs of microsatellite primers. A core set of 11 primer pairs was selected to obtain 133 polymorphic amplified fragments meeting three criteria: high polymorphism information contents (PIC), high repeatability, and distinct allele patterns. The number of alleles per locus ranged between 4 and 22. Average PIC was 0.743 (range: 0.557 - 0.879). Cluster analysis using the unweighted pair - group method with arithmetical average (UPGMA) separated the 72 pear cultivars and germplasm samples into four major groups: Chinese, European pears, and a cluster of 55 Asian pears that could be reclassify into two subcluster, I - $1^{st}$ and II - $2^{nd}$, according to pedigree information. Almost all of the cultivars were discriminated by 11 microsatellite marker genotypes. The microsatellite DNA profile database may be utilized as tool to verify distinctness, uniformity, and stability between candidate cultivar, and to verify in the distinctness of existing cultivars.
There are four key factors for gas-phase biofilters; biocatalysts(microorganisms), packing materials, design/operating techniques, and diagnosis/management techniques. Biofilter performance is significantly affected by microbial community structures as well as loading conditions. The microbial studies on biofilters are mostly performed on basis of culture-dependent methods. Recently, advanced methods have been proposed to characterize the microbial community structure in environmental samples. In this study, the physiological, biochemical and molecular methods for profiling microbial communities are reviewed, and their applicability to biofilters is discussed. Community-level physiological profile is based on the utilization capability of carbon substrate by heterotrophic community in environmental samples. Phospholipid fatty acid analysis method is based on the variability of fatty acids present in cell membranes of different microorganisms. Molecular methods using DNA directly extracted from environmental samples can be divided into "partial community DNA analysis" and "whole community DNA analysis" approaches. The former approaches consist in the analysis of PCR-amplified sequence, the genes of ribosomal operon are the most commonly used sequences. These methods include PCR fragment cloning and genetic fingerprinting such as denaturing gradient gel electrophoresis, terminal-restriction fragment length polymorphism, ribosomal intergenic spacer analysis, and random amplified polymorphic DNA. The whole community DNA analysis methods are total genomic cross-DNA hybridization, thermal denaturation and reassociation of whole extracted DNA and extracted whole DNA fractionation using density gradient.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
/
2015.08a
/
pp.61.1-61.1
/
2015
Nanoscale semiconductor plasma processing has become one of the most challenging issues due to the limits of physicochemical fabrication routes with its inherent complexity. The mission of future and emerging plasma processing for development of next generation semiconductor processing is to achieve the ideal nanostructures without abnormal profiles and damages, such as 3D NAND cell array with ultra-high aspect ratio, cylinder capacitors, shallow trench isolation, and 3D logic devices. In spite of significant contributions of research frontiers, these processes are still unveiled due to their inherent complexity of physicochemical behaviors, and gaps in academic research prevent their predictable simulation. To overcome these issues, a Korean plasma consortium began in 2009 with the principal aim to develop a realistic and ultrafast 3D topography simulator of semiconductor plasma processing coupled with zero-D bulk plasma models. In this work, aspects of this computational tool are introduced. The simulator was composed of a multiple 3D level-set based moving algorithm, zero-D bulk plasma module including pulsed plasma processing, a 3D ballistic transport module, and a surface reaction module. The main rate coefficients in bulk and surface reaction models were extracted by molecular simulations or fitting experimental data from several diagnostic tools in an inductively coupled fluorocarbon plasma system. Furthermore, it is well known that realistic ballistic transport is a simulation bottleneck due to the brute-force computation required. In this work, effective parallel computing using graphics processing units was applied to improve the computational performance drastically, so that computer-aided design of these processes is possible due to drastically reduced computational time. Finally, it is demonstrated that 3D feature profile simulations coupled with bulk plasma models can lead to better understanding of abnormal behaviors, such as necking, bowing, etch stops and twisting during high aspect ratio contact hole etch.
95 squamous cell lung carcinoma samples (normal tissue: 40 samples, tumor: 55 samples) were analyzed with 8 K cDNA microarray. 1-way ANOVA test was employed to select differentially expressed genes in tumor with FDR<0.01. Among the selected 1,655 genes, final 212 genes were chosen according to the expression fold change and used for following analysis. The expression of up-regulated 64 genes was verified with Reverse Transcription PCR and 10 genes were identified as candidates for SCC markers. In our opinion, those candidates can be exploited as diagnostic or therapeutic purposes. Gene Ontology (GO) based analysis was performed using those 212 genes, and following categories were revealed as significant biological processes: Immune response (GO: 0006955), antigen processing (GO: 0030333), inflammatory response (GO: 0006954), Cell adhesion (GO: 0007155), and Epidermis differentiation (GO: 0008544). Gene set enrichment analysis (GSEA) also carried out on overall gene expression profile with 522 functional gene sets. Glycolysis, cell cycle, K-ras and amino acid biosynthesis related gene sets were most distinguished. These results are consistent with the known characteristics of SCC and may be interconnected to rapid cell proliferation. However, the unexpected results from ERK activation in squamous cell carcinoma gripped our attention, and further studies are under progress.
Seo, Min-Duk;Kang, Tae-Jin;Lee, Chang-Hoon;Lee, Ai-Young;Noh, Min-Soo
Biomolecules & Therapeutics
/
v.20
no.2
/
pp.171-176
/
2012
HaCaT cells are the immortalized human keratinocytes and have been extensively used to study the epidermal homeostasis and its pathophysiology. T helper cells play a role in various chronic dermatological conditions and they can affect skin barrier homeostasis. To evaluate whether HaCaT cells can be used as a model cell system to study abnormal skin barrier development in various dermatologic diseases, we analyzed the gene expression profile of epidermal differentiation markers of HaCaT cells in response to major T helper (Th) cell cytokines, such as $IFN{\gamma}$, IL-4, IL-17A and IL-22. The gene transcriptional profile of cornified envelope-associated proteins, such as filaggrin, loricrin, involucrin and keratin 10 (KRT10), in HaCaT cells was generally different from that in normal human keratinocytes (NHKs). This suggests that HaCaT cells have a limitation as a model system to study the pathophysiological mechanism associated with the Th cell cytokine-dependent changes in cornified envelope-associated proteins which are essential for normal skin barrier development. In contrast, the gene transcription profile change of human ${\beta}2$-defensin (HBD2) in response to $IFN{\gamma}$, IL-4 or IL-17A in HaCaT cells was consistent with the expression pattern of NHKs. $IFN{\gamma}$ also up-regulated transglutaminase 2 (TGM2) gene transcription in both HaCaT cells and NHKs. As an alternative cell culture system for NHKs, HaCaT cells can be used to study molecular mechanisms associated with abnormal HBD2 and TGM2 expression in response to $IFN{\gamma}$, IL-4 or IL-17A.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.