• 한국초지조사료학회지
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• 제27권2호
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• pp.109-116
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• 2007

환경스트레스에 강한 내성을 지닌 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 산화스트레스에 의해 강하게 유도되는 SWPA2 promoter 하류에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에 동시에 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 가지며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내 순화시킨 후, Southern 분석을 실시하여 본 결과, 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체 잎 절편을 산화스트레스와 중금속을 포함하고 있는 용액에 처리하여 엽록체의 손상정도를 조사한 결과, 비형질 전환체에 비해 형질전환체는 강한 내성을 나타내었다. 또한 유식물체 수준에서 MV를 처리하여 내성을 비교한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 손상을 덜 받았다. 이와 같은 연구결과는 CuZnSOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시발현시키는 기술이 다양한 환경스트레스에 대해 복합재해내성을 가지는 다양한 작물을 개발하는데 유용하게 이용될 수 있음을 나타낸 결과이다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제10권2호
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• pp.105-113
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• 2006

세포의 대사과정에서 생성되는 활성산소종(reactive oxygen species : ROS)은 세포의 성숙과 발생 과정을 저해하며, 인간의 생식 수관에서 불임의 원인이 된다. 많은 세포생물학적 연구를 통해 ROS에 대한 세포 내의 보호 기작이 밝혀지고 있다. Activating transcription factor 4(ATF4)는 세포 내에서 산화적 스트레스를 비롯한 여러 스트레스 요인으로부터 세포를 보호하는 기작에 관여하는 중요한 인자로서, 스트레스에 의한 세포 사멸을 유도하는 유전자의 활성화와 관련이 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 착상 전 초기 배아의 발생 단계에서 ROS에 의한 산화적 스트레스가 배아의 발생에 영향을 준다는 보고와 관련하여 생쥐 초기배아에 산화적 스트레스 요인인 $H_2O_2$(hydrogen peroxide)를 처리한 후 ATF4 유전자의 발현 변화를 추적하였으며, ROS 방어에 관여하는 SOD1 유전자와 apoptosis 유전자인 Bax의 발현 양상을 함께 비교하였다. 또한 면역형광염색법을 이용하여 착상전 초기배아의 ATF4 단백질 발현 부위를 조사하였다. $H_2O_2$를 0.1 mM 농도로 처리한 2-세포기 배아에서는 처리 8시간 후인 4-세포기 단계부터 발생율이 감소하기 시작하였으며, 0.5 mM과 1.0 mM 농도에서는 배아의 발생이 진행되지 않았다. RT-PCR결과 SOD1 유전자의 발현은 $H_2O_2$를 처리한 모든 그룹에서 처리 1시간째인 2-세포기 배아단계에서 대조군보다 증가하였으며, ATF4 유전자 역시 2-세포기 배아단계에서 발현이 증가하였다. Bax 유전자도 통일한 시기에 발현이 증가하였다. ATF4 단백질의 배아 세포 내 발현부위는 스트레스 방어 기작이 주로 일어나는 세포질에서 많이 발현이 되었으며 포배기 배아에서는 내세포괴(inner cell mass)부위 보다는 영양외배엽(trophectoderm)에서 발현됨을 확인하였다. 2-세포기 배아에서 ATF4 immunoreactivity는 모든 $H_2O_2$농도 처리군에서 대조군보다 증가하였다. 이상의 결과에서, 착상 전 초기 배아에서 ROS에 의해 ATF4 발현이 유도됨을 확인하였다. 따라서 산화적 스트레스에 대해 배아를 보호하기 위한 방어 기작에 ATF4가 관여하는 것으로 사료되며, 세포 사멸 유전자의 발현과도 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권2호
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• pp.294-304
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• 2020

Objective: The study was conducted to evaluate the effects of the absorbent (a mixture of activated carbon and hydrated sodium calcium aluminosilicate) on growth performance, blood profiles and hepatic genes expression in broilers fed diets naturally contaminated with aflatoxin. Methods: A total of 1,200 one-day-old male chicks were randomly assigned to 6 treatments with 10 replicate cages per treatment. The dietary treatments were as follows: i) control (basal diets); ii) 50% contaminated corn; iii) 100% contaminated corn; iv) control+1% adsorbent; v) 50% contaminated corn+1% absorbent; vi) 100% contaminated corn+1% absorbent. Results: During d 1 to 21, feeding contaminated diets reduced (p<0.05) body weight (BW), average daily gain (ADG), and average daily feed intake (ADFI), but increased (p<0.05) feed-to-gain ratio (F/G). The absorbent supplementation increased (p<0.05) BW, ADG, and ADFI. There were interactions (p<0.05) in BW, ADG, and ADFI between contaminated corn and absorbent. Overall, birds fed 100% contaminated diets had lower (p<0.05) final BW and ADG, but higher (p<0.05) F/G compared to those fed control diets. The absorbent addition increased (p<0.05) serum albumin concentration on d 14 and 28 and total protein (TP) level on d 28, decreased (p<0.05) alanine transaminase activity on d 14 and activities of aspartate aminotransferase and alkaline phosphatase on d 28. Feeding contaminated diets reduced (p<0.05) hepatic TP content on d 28 and 42. The contaminated diets upregulated (p<0.05) expression of interleukin-6, catalase (CAT), and superoxide dismutase (SOD), but downregulated (p<0.05) glutathione S-transferase (GST) expression in liver. The absorbent supplementation increased (p<0.05) interleukin-1β, CAT, SOD, cytochrome P450 1A1 and GST expression in liver. There were interactions (p<0.05) in the expression of hepatic CAT, SOD, and GST between contaminated corn and absorbent. Conclusion: The results suggest that the naturally aflatoxin-contaminated corn depressed growth performance, while the adsorbent could partially attenuate the adverse effects of aflatoxin on growth performance, blood profiles and hepatic genes expression in broilers.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제38권4호
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• pp.203-209
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• 2011

Objective: This study was performed to compare the efficiency of slow freezing and vitrification based on survival, development to blastocysts, and cell numbers of blastocysts. Changes in embryonic gene expression in fresh and frozen-thawed embryos were also examined. Methods: Eight-cell stage embryos were collected from superovulated female BDF1 mice. The collected embryos were randomly divided into three groups. One group was maintained as fresh controls (n=42), one was frozen by slow freezing (n=43), and one was cooled by vitrification (n=43). After thawing or cooling, survival rates, development to blastocyst, and cell numbers and inner cell mass (ICM) cell numbers of blastocysts were compared with those of the control group. The expressions of eight genes ($Rbm3$, $Birc5$, $Sod1$, $Sod2$, $Cirbp$, $Caspase3$, $Trp53$, $Hsp70.1$) were examined by real time-quantitative polymerase chain reaction in the fresh and frozen-thawed embryos. Results: There were no significant differences in the slow freezing and vitrification groups' survival rate after thawing (88.4% vs. 88.4%), development to blastocyst (100% vs. 97.4%), cell numbers ($107.0{\pm}21.0$ vs. $115.0{\pm}19.7$), or ICM cell numbers of blastocysts ($11.3{\pm}5.2$ vs. $11.1{\pm}3.7$). Cell numbers of blastocysts were significantly ($p$ <0.05) lower in the frozen-thawed embryos than the fresh embryos. There were no significant differences in the slow freezing and the vitrification groups' expressions of the eight genes. The expressions of $CirbP$ and $Hsp70.1$ were higher in the frozen-thawed embryos than in the fresh embryos but there were no significant differences. Conclusion: These results suggest that there were no significant differences between embryos that underwent slow freezing and vitrification.

• Nutrition Research and Practice
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• 제16권5호
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• pp.549-564
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• 2022

BACKGROUND/OBJECTIVES: Oxidative stress is caused by an imbalance between harmful free radicals and antioxidants. Long-term oxidative stress can lead to an "exhausted" status of antioxidant defense system triggering development of metabolic syndrome and chronic inflammation. Green perilla (Perilla frutescens) is commonly used in Asian cuisines and traditional medicine in southeast Asia. Green perilla possesses numerous beneficial effects including anti-inflammatory and antioxidant functions. To investigate the potentials of green perilla leaf extract (PE) on oxidative stress, we induced oxidative stress by high-fat diet (HFD) in aging mice. MATERIALS/METHODS: C57BL/6J male mice were fed HFD continuously for 53 weeks. Then, mice were divided into three groups for 12 weeks: a normal diet fed reference group (NDcon), high-fat diet fed group (HDcon), and high-fat diet PE treated group (HDPE, 400 mg/kg of body weight). Biochemical analyses of serum and liver tissues were performed to assess metabolic and inflammatory damage and oxidative status. Hepatic gene expression of oxidative stress and inflammation related enzymes were evaluated by quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). RESULTS: PE improved hepatopathology. PE also improved the lipid profiles and antioxidant enzymes, including hepatic glutathione peroxidase (GPx) and superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) in serum and liver. Hepatic gene expressions of antioxidant and anti-inflammatory related enzymes, such as SOD-1, CAT, interleukin 4 (IL-4) and nuclear factor erythroid 2-related factor (Nrf2) were significantly enhanced by PE. PE also reduced the levels of hydrogen peroxide (H₂O₂) and malondialdehyde (MDA) in the serum and liver; moreover, PE suppressed hepatic gene expression involved in pro-inflammatory response; Cyclooxygenase-2 (COX-2), nitric oxide synthase (NOS), interleukin 1 beta (IL-1β), and interleukin 6 (IL-6). CONCLUSIONS: This research opens opportunities for further investigations of PE as a functional food and possible anti-aging agent due to its attenuative effects against oxidative stress, resulting from HFD and aging in the future.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권3호
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• pp.443-450
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• 2012

최근 연구에 의하면, NOX4에 의해 생성된 세포내 ROS는 지방세포의 분화를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 본 연구진의 보고에 의하면 천년초 추출물은 $PPAR{\gamma}$의 발현 및 지방세포의 분화를 억제하는 것으로 밝혀진 바 있다. 따라서 본 연구에서는 천년초 선인장의 건강기능식품 소재화시 기초자료를 제공하고자 지방세포내 생성되는 ROS에 대한 천년초 열수 및 에탄올 추출물의 억제효과 및 주요 유전자(NOX4, G6PDH 및 항산화효소)의 발현 양상을 조사하였다. 천년초 열수 및 에탄올 추출물을 처리한 지방세포에서는 대조군에 비해 ROS 생성량이 유의적으로 감소하는 것으로 나타내었고, 추출용매별 천년초 추출물의 ROS 저감효능은 열수 추출물에 비해 에탄올 추출물에서 높게 나타났다. 천년초 추출물을 처리한 지방세포에서는 ROS 생성과 연관된 주요 유전자 NOX4 및 G6PDH의 발현이 대조군에 비해 감소하는 경향을 나타낸 반면, Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, catalase, GPx 등과 같은 항산화효소의 발현은 대조군에 비해 증가한 것으로 나타났다. 이상의 결과들로 볼 때, 천년초 추출물은 지방세포의 분화과정에서 ROS의 생성을 억제하고 항산화효소의 발현을 증가시켜 ROS에 의한 산화적 스트레스를 효과적으로 저감화하는 것으로 밝혀졌다.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제3권4호
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• pp.267-272
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• 2007

Environmental and anthropogenic changes affect the health and stability of marine ecosystem. In this study we aimed to identify molecular biomarkers for ecotoxicological pollutants risk assessment in the rockfish (Sebastes schlegeli). We designed primers based on conserved sequences by multiple alignments of target genes from related species, and cloned the partial cDNAs of cytochrome P450 (CYP1A1), glutathione S-transferase (GST), metallothionein (MT), superoxide dismutase (SOD), ubiquitin (UB), vitellogenin (VTG) and $\beta$-actin by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) from S. schlegeli. Northern blot results indicated that these six genes expressions were significantly induced by benzo[a]pyrene (BaP, 1 ${\mu}M$) and that the level of each of their transcripts increased in BaP-exposed rockfish in a time-dependent manner. This study suggests that transcriptional changes in these six genes may be used for monitoring environmental exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs).

• 대한한방내과학회지
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• 제30권4호
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• pp.746-760
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• 2009

Objectives : This study was designed to evaluate the effect of Hasuogamibang (HGB) on hyperlipidemia and antioxidant activity. Methods : For this study, we divided four groups of rats (normal WKY group, normal SHR group, high cholesterol diet and saline-treated SHR group, high cholesterol diet and HGB-treated SHR group), and observed the change of body weight, weight of liver, cholesterol, triglyceride, glucose, albumin, histologic change of liver and aorta, lipid peroxidation and antioxidant activity of liver tissue, and cholesterol gene revelation control efficiency. Results : Total-cholesterol, LDL-cholesterol, triglycerides were decreased significantly by HGB. However, HDL-cholesterol increased significantly. The tissue of liver and aorta were controlled defect by HGB on histologic study. Lipid peroxidation and SOD of liver tissue was decreased significantly by HGB. Gene revelation of ACAT and HMG CoA reductase in hepatic tissue was decreased significantly by HGB. Conclusion : This study suggests that HOB is significantly effective on hyperlipidemia and antioxidant activity.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제23권1호
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• pp.11-16
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• 2008

카드뮴은 환경과 인체 위해도에 큰 영향을 미치는 중요한 환경오염물질로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 토양선충인 Caenorhabditis elegans에 카드뮴을 12시간과 48시간으로 나누어 처리하여 시간에 따른 장, 단기적 독성영향을 알아보고자 하였다. 이때 생리학적 수준으로 성장 및 생식을 조사하고, 분자수준에서 스트레스 관련 유전자들의 시간에 따른 발현 정도를 관찰하였다. 생식에서는 단기노출(12시간) 시 그 영향이 대조군에 비해 크게 나타났으며, mtl-2의 스트레스 관련 유전자가 증가하였다 장기 노출(48시간) 시에는 cyp35a2, ape-1, sod-1, ctl-2 유전자가 대조군에 비해 약 $2{\sim}4$배 가량의 발현 증가 결과를 조사할 수 있었다. 본 연구결과들을 통해 스트레스 관련 유전자의 발현을 조사하는 것이 중요하고 민감한 생체지표가 된다는 것과 토양선충 C. elegans는 환경중 오염물질에 대한 장기, 단기적 영향을 평가하기 위한 좋은 생물학적 모델이 된다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권1호
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• pp.48-54
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• 2005

A comparison of promoter fusions with the luxCDABE genes from Vibrio fischeri and Photorhabdus luminescens was made using promoters from several genes (katG, sodA, and pqi-5) of E. coli that are responsive to oxidative damage. The respective characteristics, such as the basal and maximum bioluminescence and the relative bioluminescence, were compared. E. coli strains carrying fusions of the promoters to P. luminescens lux showed higher basal and maximally induced bioluminescent levels than strains carrying the same promoter fused to the luxCDABE genes from V. fischeri. The sensitivities between the strains were similar, regardless of the luciferase used, but lower response ratios were seen from strains harboring the P. luminescens lux fusions. Furthermore, using the two katG::lux fusion strains, the bioluminescence from the P. luminescens lux fusion strain, DK1, was stable after reaching a maximum, while that of strain DPD2511 decreased very rapidly due to substrate limitation.