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잔디초지 생태계에 있어서 생산자와 소비자에 의한 DNA의 축적과 분해의 평형 (The Balance of the Storage and Decay of DNA by Producers and Decomposers in the Ecosystem of a Zoysia japonica Grassland)

  • 장남기;김정석;이병설;강경미
    • 아시안잔디학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.275-283
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    • 1996
  • An investigation was performed to reveal the relation between the storage and decomposition of the titter DNA of a Zoysia japonica grassland on Mt. Kwanak. The loss constant k of litters was 0.167. The times required for the decomposition of half, 95% and 99% of accumulated DNA on the grassland floor were 3.8, 16.6 and 27.6, respectively. The amount of DNA which is turned to living organism in the ecosystem is higher than that of crude protein. In the case of crude protein, the decay constant k was 0.181. The times needed for the decomposition of half, 95% and 99% of accumulated crude protein on the Z. japonica grassland floor were 3.8, 16.6 and 27.6 years, respectively. Key words: Zoysia japonica, Mt. Kwanak, Litter DNA, Crude protein, Decomposition, Accumulation.

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돼지 5품종에 있어서 mtDNA ND2 유전자의 선택적 개시코돈의 특성과 빈도 (Characteristics and Frequencies of Alternative Initiation Codon(AIC) of mtDNA ND2 in Five Pig Breeds)

  • 한상현;조인철;최유림;이종언;고문석;김재환;서보영;이정규;전진태
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권6호
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    • pp.903-908
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    • 2004
  • 다양한 포유동물의 미토콘드리아 유전자들에서 선택적 개시코돈(AIC)들이 보고되었다. 본 연구는 돼지 5 품종에서 mtDNA ND2 유전자의 AIC 양상을 분석하였다. 두 종류의 AIC 서열들이 발견되었고, 품종 집단간에서 각기 다른 출현빈도를 보였다. ND2의 methionine codon으로 Large White와 Landrace는 각각 전 개체에서 ATA와 ATT 서열로 확인되었다. 다른 3 품종(Berkshire, Duroc, Hampshire)의 경우는 두 서열이 모두 발생하였으며, 91.9, 21.3, 60.0%의 빈도로 ATA를 보였다. 기존의 연구들에 의하면 중국재래돼지들이 모두 개시코돈 ATA를 갖는다고 보고되어 있다. 미토콘드리아 ND2 단백질의 합성과정에서 AIC가 어떤 영향을 미치는지는 설명할 수 없으나, 본 연구에서 나타난 AIC 다형성과 품종특이적인 분포양상은 돼지의 육종에 있어 모계추적을 위한 분자적 표지인자로서 이용될 수 있을 것을 사료된다.

Dysfunctional pancreatic cells differentiated from induced pluripotent stem cells with mitochondrial DNA mutations

  • So, Seongjun;Lee, Song;Lee, Yeonmi;Han, Jongsuk;Kang, Soonsuk;Choi, Jiwan;Kim, Bitnara;Kim, Deokhoon;Yoo, Hyun-Ju;Shim, In-Kyong;Oh, Ju-Yun;Lee, Yu-Na;Kim, Song-Cheol;Kang, Eunju
    • BMB Reports
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    • 제55권9호
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    • pp.453-458
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    • 2022
  • Diabetes mellitus (DM) is a serious disease in which blood sugar levels rise abnormally because of failed insulin production or decreased insulin sensitivity. Although many studies are being conducted for the treatment or early diagnosis of DM, it is not fully understood how mitochondrial genome (mtDNA) abnormalities appear in patients with DM. Here, we induced iPSCs from fibroblasts, PBMCs, or pancreatic cells of three patients with type 2 DM (T2D) and three patients with non-diabetes counterpart. The mtDNA mutations were detected randomly without any tendency among tissues or patients. In T2D patients, 62% (21/34) of iPSC clones harbored multiple mtDNA mutations, of which 37% were homoplasmy at the 100% mutation level compared to only 8% in non-diabetes. We next selected iPSC clones that were a wild type or carried mutations and differentiated into pancreatic cells. Oxygen consumption rates were significantly lower in cells carrying mutant mtDNA. Additionally, the mutant cells exhibited decreased production of insulin and reduced secretion of insulin in response to glucose. Overall, the results suggest that screening mtDNA mutations in iPSCs from patients with T2D is an essential step before pancreatic cell differentiation for disease modeling or autologous cell therapy.

본태성 수전증 환자의 미토콘드리아 DNA 분석 (Analysis of Mitochondrial DNA in Patients with Essential Tremor)

  • 이언;유영미;유찬종
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제29권2호
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    • pp.188-195
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    • 2000
  • Objective : Essential tremor(ET) is the most common movement disorder, however, there has been little agreement in the neurologic literature regarding diagnostic criteria for ET. Familial ET is an autosomal dominant disorder presenting as an isolated postural tremor. The main feature of ET is postural tremor of the arms with later involvement of the head, voice, or legs. In previous studies, it was reported that ET susceptibility was inherited in an autosomal dominant inheritance. As previous results, it would suggest that ET might be associated with defect of mitochondrial or nuclear DNA. Recent studies are focusing on molecular genetic detection of movement disorders, such as essential tremor and restless legs syndrome. Moreover, authors have analysed mitochondrial DNA(mtDNA) from the blood cell of positive control(PC) and ET patients via long and accurate polymerase chain reaction(LA PCR). Materials & Methods : Blood samples were collected from PC and 9 ET patients. Total DNA was extracted twice with phenol followed by chloroform : isoamylalcohol. For the analysis of mtDNA, LA PCR was performed by mitochondrial specific primers. Results : With this technique, deletions of large quantities were detected within several regions of mtDNA in ET patients except for D-loop and CO I regions. Conclusion : The authors believe that ET is a genentic disorder with deficiency of mitochondrial DNA multicomplexes and mitochondiral dysfunction could be one of major causative factors of ET. Mitochondrial dysfunction may play an important role in the pathogenesis and possibility of disease progression among familial group with ET patients.

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한국, 중국, 러시아에 서식하는 등줄쥐, Apodemus agrarius(포유강, 설치목), 6아종의 미토콘도리아 DNA 절단단편의 변이 (Variation Pattern of mtDNA among Six Subspecies of Apodemus agrarius(Mammalia, Rodentia) in Korea, China, and Russia)

  • 고흥선;안용철;유정원;이우재
    • Animal Systematics, Evolution and Diversity
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    • 제15권2호
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    • pp.153-164
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    • 1999
  • 한국, 중국, 러시아에 서식하는 등줄쥐 Apodemus agrarius 6아종 111마리를 이용하여, 미토콘드리아 DNA를 8개의 제한효소로 절단한 단편들을 blot hybridization법으로 분석하였다. 모두 32개의 단편들이 보여졌고, 9개의 haplotype이 밝혀졌으며, 평균 발산값이 0.896에서 1.150%인 4아군이 나타났다. 결론적으로 세 형을 인정할 수가 있었다: [I. 아종 chejuensis (제주도, 한국)], [ll, 아종 pallescens(남서 한국), coreae(중앙 한국), 및 septentrionalis(러시아)], and [lll, 아종 manchuricus(북동 중국)와 pallidior(북부 중국)]. 그러나 아종 coreae의 일부 표본들은 다른 6아종의 표본들과 다소 차이를 보였고, 아종 pallidior의 일부 표본들은 아종 septentrionalis의 모든 표본들과 같아서 동일한 haplotype을 형성하였다. 아종 a. agrarius chejuensis는 독특한 아종중의 하나이고, 아종 corea(pallescens포함)도 독특한 아종중의 하나이며, 아종 manch-uricus와 pallidior는 아종 ningpoensis의 동아종이명이고, 아종 septentrionalis도 아종 agrarius의 동아종이명임이 재확인되었다. 뿐만 아니라, 등줄쥐는 염색체 핵형이 일정하며, 미토콘드리아 DNA 유전형에 약간의 변이를 보이고, 형태형질의 상당한 발산을 보이고 있지만, 이들 분류형질의 변이 정도의 파악과 아종분류의 재검토를 위하여 유라시아산 등줄주의 보다 많은 표본을 이용한 분석이 앞으로 필요하다.

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사슴 미토콘드리아 DNA의 염기서열 및 PCR-RFLP분석에 의한 녹용의 종 감별 (Identification of Deer Antler Species Using Sequence Analysis and PCR-RFLP of Mitochondrial DNA)

  • 신기현;신성철;정구용;정의룡
    • 한국축산식품학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.276-282
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    • 2008
  • 우리나라는 전 세계 녹용의 약 80% 이상을 소비하고 있는 양록 대국이나 최근 국내 녹용시장에서의 녹용 둔갑판매 및 불법유통 현상이 문제점으로 대두되고 있다. 따라서 본 연구는 녹용의 종 감별 기술을 개발하고자 현재 국내에서 유통되고 있는 러시아산 원용, 북미산 대록, 국산화용, 중국산 깔깔이 및 알래스카산 순록 등 5종의 대표적인 녹용들을 대상으로 종간 염기서열 변이성이 매우 높은 유전자로 알려져 있는 mt DNA내 cytochrome b 및 D-loop 유전자 영역의 염기서열 분석 및 종간 변이성 비교분석을 수행하였다. 각 녹용시료에서 mt DNA를 분리하고 cytochrome b와 D-loop유전자의 특정 영역을 포함하는 primer를 설계 합성하고 PCR로 증폭한 후 DNA 증폭산물의 염기서열을 분석하여 종간 유전정보의 동일성 여부를 비교한 결과 녹용 종간에 명확한 차이를 보이는 염기서열 부위가 검출되었고 이러한 종간 염기배열 차이에 근거하여 녹용의 종 감별이 가능하였다. 또한, mt DNA cytochrome b유전자에서 종간 특이적 염기서열을 인지하는 두 종류의 제한효소(NlaIV 및 TaqI)을 이용한 PCR-RFLP 기법으로 녹용으로 인정되지 않는 순록의 종 특이적 RFLP 분자표지를 검출하였고 이를 이용하여 녹용과 순록간의 종 판별이 가능하였다. 한편, D-loop 유전자의 특정 영역 염기서열 분석기법을 이용하여 시중에서 러시아산 원용으로 유통되고 있는 녹용 절편 32개를 무작위표본 추출하여 녹용의 종 감별을 조사한 결과 러시아산 원용으로 인정되는 것은 62.5%에 불과하였고 나머지는 중국산 마록(25.0%)과 엘크 및 순록의 아종으로 추정되는 시료도 일부 검출되었다. 따라서 본 연구를 통해 사슴 녹용 mt DNA 유전자의 염기서열 유전정보 변이 차이를 이용한 염기서열 분석법과 특정 제한효소(NlaIV 및 TaqI)를 이용한 PCR-RFLP 기법은 녹용의 과학적인 종 감별과 이를 바탕으로 녹용 원산지의 추정도 가능할 것으로 기대된다.

소아 IgA 신병증 환자에서 미토콘드리아 DNA 돌연변이 분석 (Mutational Analysis of Mitochondria DNA in Children with IgA Nephropathy)

  • 엄태민;장창한;김형규;김나리;정윤서;한진;정우영
    • Childhood Kidney Diseases
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    • 제16권2호
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    • pp.73-79
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    • 2012
  • 목적: 일부 사구체 질환 그리고 말기 신부전 환자를 대상으로 한 연구들에서 특정 부위의 돌연변이와 deletion 그리고 미토콘드리아 DNA copy 수 등이 예후적인 경과와 관련이 있다는 주장이 제기되었다. 연구자들은 소아 IgA 신병증 환자를 대상으로 혈소판을 이용한 미토콘드리아 DNA 전체 염기서열 분석을 실시하였다. 방법: 인제의대 부산백병원 소아청소년과에서 신생검을 실시하여 IgA 신병증으로 확진된 7명의 환자를 대상으로 하였다. 대상 환아들은 동반된 전신질환이 없고 가족력상 신장질환이 없는 경우로 국한 하였다. 신생검 당시 혈청 크레아티닌 치와 사구체 여과율은 모두에서 정상 범위였으며, 각각의 연령 대에 정상 범위의 혈압을 보였다. 환자의 성별은 남자 4명 여자 3명 이었다. 환자들은 단백뇨의 정도에 따라 두 군으로 분류하였다. 결과: 신생검 당시 환자들의 평균 나이는 $11.5{\pm}2.2$세 였으며 최종 추적검사 당시의 나이는 평균 $17.9{\pm}3.2$세 였다. 환자들의 평균 추적관찰 기간은 평균 $7.8{\pm}3.1$년 이었다. 환자들은 입원당시 단백뇨의 정도에 따라 2군으로 분류하였다. 1군은 입원당시 단백뇨가 동반되지 않았던 환자들이며 2군은 신증후군의 임상 양상을 보인 환자들이었다. 최종 추적 관찰 당시 양군의 혈청 크레아티닌 치, BUN은 모두 정상 범위였다. 혈청 알부민 치는 2군에서 $3.7{\pm}0.6g/dL$로 1군의 $4.7{\pm}0.2g/dL$에 비해 유의하게 낮았으며(P=0.0241), 혈청 콜레스테롤치는 2군에서 $222.7{\pm}35.7mg/dL$로 1군의 $148.3{\pm}29.1mg$ 보다 유의하게 높았다(P=0.0283). 24시간 채집뇨상의 총단백량도 2군에서 $1,466.0{\pm}742.5\;gm$으로 1군의 $122.5{\pm}48.1\;gm$에 비해 유의하게 높았다(P=0.0135). 단회 소변을 이용한 단백/크레아티닌 비는 2군에서 $1.8{\pm}1.6$으로 1군의 $0.2{\pm}0.2$에 비해 높았으나(P=0.0961), 통계적인 유의성은 없었다. 2명의 환자에서 8,272-8,281(CCCCCTCTA) 부위 염기서열 누락을 관찰되었다. 단백뇨 정도에 따라 분류한 두군 모두에서 각각 한명씩 염기 서열의 누락이 있었다. 누락된 부위는 미토콘드리아 유래 발현되는 단백질 서열 등에 관련 없는 비부호화부위(non coding region) 이었다. 8,272-8,281 부위를 제외한 미토콘드리아 DNA 염기서열은 모두 정상이었다. 결론: 소아 IgA 신병증에서도 mtDNA common deletion이 증명됨으로해서 향후 소아 IgA 신병증에서 미토콘드리아의 기능 이상이 진행성 임상적 경과에 어떠한 영향을 미칠 수 있는 지에 대한 추가 연구가 필요하다고 생각한다.

Chlamydomonas에서 분리한 DNA Methylase와 엽록체 DNA Methylation (DNA Methylase and Chloroplast DNA Methylation in Chlamydomonas)

  • 김남곤
    • Journal of Plant Biology
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    • 제35권4호
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    • pp.415-423
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    • 1992
  • Chlamydomonas reinhardtii 21 gr(mt+) strain의 배우체로부터 두 종류의 DNA methylase를 부분 분리하여 몇가지 기질 DNA에 대한 효소 활성을 측정하였다. DNA methylase I과 II는 동일한 pH와 ionic strength에서 서로 상이한 물리적인 성질과 서로 다른 분자량을 가지며 DNA methylase I과 II는 모두가 DNA 염기 중 adenine보다는 cytosine에 methylation을 수행하는 것으로 생각된다. 합성 DNA를 사용한 실험에서 DNA methylase I과는 달리 DNA methylase II는 poly(dA-dC)·poly(dG-dT)에서 보다 poly(dG-dC)·poly(dG-dC)의 oligonucleotide에서 더 높은 효소활성을 나타내었다. Chlamydomonas reinhardtii에서 추출한 엽록체 DNA를 기질로 사용하였을 때 DNA methylase I과 II 모두가 배우체기 보다는 영양생장기의 엽록체 DNA에 더 높은 활성을 나타내었다.

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