• BMB Reports
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• 제52권3호
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• pp.175-180
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• 2019

Telomeres are nucleoprotein complexes at the physical ends of linear eukaryotic chromosomes. They protect the chromosome ends from various external attacks to avoid the loss of genetic information. Telomeres are maintained by cellular activities associated with telomerase and telomere-binding proteins. In addition, epigenetic regulators have pivotal roles in controlling the chromatin state at telomeres and subtelomeric regions, contributing to the maintenance of chromosomal homeostasis in yeast, animals, and plants. Here, we review the recent findings on chromatin modifications possibly associated with the dynamic states of telomeres in Arabidopsis thaliana.

• 생명과학회지
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• 제30권9호
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• pp.819-825
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• 2020

모든 생명체는 연령이 증가함에 따라 생체 내에서 노화된 세포수가 축적되면서 피부주름 형성, 근육퇴화, 백내장 및 모발의 백발화 과정 같은 노화의 특성을 나타낸다. 이러한 노화의 핵심적인 원인으로 알려진 세포노화는 세포가 외부 및 내부요인에 의하여 늙어서 결국 세포의 증식이 정지됨으로 생물체의 노화와 직접적으로 밀접하게 연관되어 있다. 이러한 현상에 대한 보다 심층적인 연구로부터 세포노화의 원인이 텔로미어가 세포 분열에 따라 점차적으로 짧아짐으로, 텔로미어의 길이에 의해서 결정된다는 것이다. 최근에는 유전자 발현에 영향을 줄 수 있는 히스톤 디아세틸레이즈 유전자가 효모에서 뿐만 아니라 예쁜 꼬마 선충 및 사람의 항노와 기전에 깊숙히 관여하고 있다는 것이 밝혀졌다. 한편, 최근에는 늙은 세포가 노화 현상에 결정적인 역할을 한다는 것이 발견하여 이러한 노화세포를 채내로부터 제거함으로써 젊은 세포의 증식을 촉진하여 노화를 지연 할 수 있다는 것이 보고되었다. 그러므로 향후 잠재적인 항노화제를 개발하기 위해서는 텔로머레이즈 활성화제, 서르튜언 활성화제, 세노릭틱스에 대한 심층연구로부터 시작되어야 한다고 판단되어, 최근에 각광 받고 있는 위와 관련된 항노화 후보물질에 대한 최근 연구에 대하여 기술한다.

• 한방안이비인후피부과학회지
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• 제19권2호
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• pp.26-39
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• 2006

Objective : The effect of water extract of Chungjogupae-tang (CJGPT) was investigated on the growth of human lung carcinoma A549 cells. Methods : MTT assay and fluorescent microscope performed to compare and examine the efficacy of CJGPT treatment on the cytostaticity of lung cancer cells in proportion to time and doses, and DAPI staining and Western blot analysis were used to examine their effect on apoptosis. In addition the quantitative RT-PCR was used to examine to lung cancer cells growth and Progtaglandin E2 and Telomerase activity were measured Results : Exposure of A549 cells to CJGPT resulted in the growth inhibition and apoptosis in a dose-dependent manner as measured by MTT assay and fluorescent microscope. The antiuoliferative effect by CJGPT treatment in A549 cells was associated with morphological changes such as membrane shrinking and cell rounding up. CJGPT treatment resulted in an up-regulation of cyclin-dependent kinase inhibitor p21(WAF1/CIPl) in a p53-independent fashion. We found that CJGPT treatment decreased the levels of cyclooxygenase (COX)-2 and inducible nitric oxide synthease (iNOS) expression without significant changes in the expression of COX-1, which was correlated with a decrease in protaglandin E2 (PGE2) synthesis. CJGPT treatment also inhibited the levels of human telomerase reverse transcriptase (hTERT) and telomerase-associated protein (TEP)-1 mRNA expression, however the activity of telomerase was slightly increased by CJGPT treatment. Conclusion : These findings suggested that CJGPT-induced inhibition of human lung carcinoma A549 cell growth was connected with the induction of apoptotic cell death and the results provided important new insights into the possible molecular mechanisms of the anti-cancer activity of CJGPT.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권11호
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• pp.6549-6556
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• 2013

Leukemia stem cells (LSCs) play important roles in leukemia initiation, progression and relapse, and thus represent a critical target for therapeutic intervention. Hence, it is extremely urgent to explore new therapeutic strategies directly targeting LSCs for acute myelogenous leukemia (AML) therapy. We show here that Angelica sinensis polysaccharide (ASP), a major active component in Dong quai (Chinese Angelica sinensis), effectively inhibited human AML $CD34^+CD38^-$ cell proliferation in vitro culture in a dose-dependent manner while sparing normal hematopoietic stem and progenitor cells at physiologically achievable concentrations. Furthermore, ASP exerted cytotoxic effects on AML K562 cells, especially LSC-enriched $CD34^+CD38^-$ cells. Colony formation assays further showed that ASP significantly suppressed the formation of colonies derived from AML $CD34^+CD38^-$ cells but not those from normal $CD34^+CD38^-$ cells. Examination of the underlying mechanisms revealed that ASP induced $CD34^+CD38^-$ cell senescence, which was strongly associated with a series of characteristic events, including up-regulation of p53, p16, p21, and Rb genes and changes of related cell cycle regulation proteins P16, P21, cyclin E and CDK4, telomere end attrition as well as repression of telomerase activity. On the basis of these findings, we propose that ASP represents a potentially important agent for leukemia stem cell-targeted therapy.

• Molecules and Cells
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• 제26권1호
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• pp.93-99
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• 2008

Transcriptional silencing is regulated by promoter methylation and histone modifications such as methylation and acetylation. We constructed a Schizosaccaromyces pombe reporter strain, KCT120a, to identify modifiers of transcriptional silencing, by inserting the $ura4^+$ gene into a heterochromatic telomere region. Two compounds inhibited the activity of histone deacetylases, induced acetylation of histone H3 and caused apoptotic cell death in HeLa cells. Expression of gelsolin and $p21^{waf1/cip1}$ also increased, as it does in response to HDAC inhibitors such as TSA. Therefore, these compounds appear to be potent inhibitors of HDACs, and hence potential anti-cancer drugs. Our observations suggest that a yeast cell-based assay system for transcriptional silencing may be useful for identifying histone deacetylase inhibitors and other agents affecting chromatin remodeling.

• 대한한의학방제학회지
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• 제26권4호
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• pp.319-327
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• 2018

Objectives : Astragali Radix is known as a perennial plant, and it is estimated that there may be differences in the contents and their components depending on the ages. The components of astragali radix may activate differently. Methods : The astragali radix components cultivated in Jecheon( one year ), Korea, Shanxi province( 7 years ), China, Inner Mongolia( 5 years) and Inner Mongolia ( 8 years ) were extracted with pure ethyl alcohol and identified the component molecules. The extracted components of astragali radix were measured the activity of Telomerase for confirmation of their Telomere lengths. Results : The cell activity has been shown the greatest contribution in astragali radix of Inner Mongolia(8 years). Although there is the difference in cell activity between the two products of the 5 and 7 years, the difference between the values was small and the 7 years product was slightly higher than 5 years product. Conclusions : Total Astragaloside contents were highest in the product of Inner Mongolia(8 years), followed by the 7 year product of Shanxi province. Especially, astragaloside and cycloastragenol (TA-65) among the astragali radix components have shown to be increased Telomerase activity in the DNA metabolism of the cells, and the efficacy depends on the ages of growth.

• 한국가금학회지
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• 제35권3호
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• pp.283-290
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• 2008

가시오갈피와 두충은 강력한 항산화 작용을 가진 약용 식물로 알려져 있다. 본 연구에서는 상업용 브로일러를 대상으로 가시오갈피 잎과 두충 잎의 첨가 급여(0.5% 및 1%)가 개체의 생산 능력, 장기 무게, 혈장 생화학적 성분 및 텔로미어 함량에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 시험 전체 기간($4{\sim}35$일) 동안 체중, 증체량 및 사료 섭취량에서는 처리구 간 유의적 차이를 보이지 않았으나, 사료 요구율에 있어서는 가시오갈피 첨가 급여구가 대조구 및 두충 첨가구에 비해 다소 저조한 결과를 나타내었다. 장기 무게에 있어서 간, 비장 및 흉선의 무게는 처리구 간 차이가 없었으나, F낭(bursa of Fabricius)의 무게는 가시오갈피 및 두충 첨가 급여가 대조구에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 혈액 생화적 성분 분석에서는 혈장 내 albumin, AST, ALT 및 total protein은 대조구와 처리구 간에 거의 비슷한 수치를 나타내었으나 triglycerides, cholesterol 및 gluocose 수준은 생리활성 물질 첨가 급여구가 대조구에 비해 높게 나타났다. 가시오갈피 및 두충 급여에 따른 각 조직 별 텔로미어 함량 분석에 있어 백혈구 내 텔로미어 함유율은 모든 첨가 급여구가 대조구에 비해 현저히 높은 함량을 보이나 간, 심장, 정소 조직 간에는 처리구별 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 브로일러에 가시오갈피와 두충의 첨가 급여는 생산의 능력 저하 없이 개체의 면역 활성을 증진시키고, 텔로미어 길이의 감축을 상대적으로 완화시키는 것으로 판단된다.

• 한국가금학회지
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• 제35권3호
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• pp.267-274
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• 2008

천연식물자원들 중에 항산화 물질로 알려진 다양한 소재들이 소개되고 있다. 이들 중 가시오갈피와 두충과 같은 소재는 항산화 효과뿐만 아니라 약용으로서도 널리 입증된 천연식물성 소재이다. 따라서 본 연구에서는 실용 산란계에 이들 소재의 첨가 급여가 개체의 생리활성도 및 계란 품질에 미치는 영향을 알아보고자 텔로미어의 함량을 비교 분석하고, 생산된 계란의 난질을 조사하였다. 시험 분석은 하이라인 브라운 상업용 실용 산란계 360수를 이용하여 가시오갈피 및 두충을 각각 사료 급여량 대비 0.5%와 1%를 첨가하였다. 급여 시기는 초기 산란기($20{\sim}30$주령) 및 후기 산란기($60{\sim}70$주령)로 제한하고, 30주령 말과 70주령 말 개체의 혈액 및 각종 조직들의 텔로미어 함유율과 생산한 계란의 품질을 양적형광접합보인법(Q-FISH) 및 난질 분석기로 분석하였다. 가시오갈피 및 두충 급여에 따른 각 조직별 텔로미어 함량을 비교 분석한 바 산란 초기에 증식성 세포인 백혈구 내 텔로미어 함유율은 모든 첨가 급여구가 무 첨가구에 비해 현저히 높은 함량을 보이고 비 증식성 세포에 있어서는 처리구별 차이가 없었다. 그러나 산란 후기 시 첨가 급여에 따른 모든 조직들의 텔로미어 함량 차이는 없는 것으로 나타났다. 가시오갈피 및 두충의 첨가 급여가 난질에 미치는 영향을 살펴본 바 산란 초기에 난중, 난백고, 호우 유니트는 첨가 급여 처리구가 무처리구에 비해 유의적으로 높은 결과를 보였고, 난각 두께, 난각색, 난황색, 난각 무게 및 난각 밀도는 처리구별 차이가 없었다. 반면 산란 후기에서는 급여처리간 난질에 미치는 효과는 없는 것으로 나타났다. 이는 항산화 물질의 급여가 성장기 개체의 생리 활성도 및 생체기능을 향상 시킨다는 것을 강력히 뒷받침하는 증거로서 산란계에 있어 산란 초기에 소량의 가시오갈피와 두충의 첨가는 체내에 미치는 독성 없이 개체의 기능성 증가와 더불어 난 형성에 매우 긍정적 영향을 미치는 것으로 사료된다.

• 한국가금학회지
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• 제42권2호
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• pp.157-167
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• 2015

본 연구에서는 국립축산과학원에서 보유하고 있는 토종닭 순계 12계통에 대한 계통 간 스트레스 반응 정도를 비교 분석하고자 하였다. 개체 별 스트레스 반응 정도 분석은 혈액으로부터 열 스트레스 단백질인 HSP-70, HSP-$90{\alpha}$, HSP-$90{\beta}$ 및 hydroxyl-3-methyl-glutaryl coenzyme A reductase(HMGCR)의 유전자 발현율과 텔로미어 함량을 반응 대상 표지로 하여 총 1,101수에 대해 정량 실시간 중합효소 연쇄반응법(real-time PCR)으로 분석하였다. 분석 결과 계통 간 HSP-70, HSP-$90{\alpha}$, HMGCR의 유전자 발현율과 텔로미어 함량의 차이가 있는 것으로 나타났으며, 암수 간에 있어서도 HSP-$90{\alpha}$, HSP-$90{\beta}$ 및 HMGCR의 발현율 차이를 나타내었다. 뿐만 아니라 닭의 연령 간에도 HSP-70 및 HSP-$90{\beta}$의 유전자 발현율과 텔로미어 함량의 차이가 있는 것으로 나타났다. 계통 간 HSP 유전자 발현율과 텔로미어 함량 분석의 결과에 따라 공시 계통들 중 R, L, Y 계통들이 상대적으로 외부 스트레스에 강한 계통으로 보여지고, 반면 S, O, W 계통들은 스트레스에 민감한 계통들로 판단된다. 암수 간 스트레스 반응 정도에 있어 열 스트레스 단백질의 표지들 중 일부가 성 간 유의적 차이가 나타나지만 표지들 간 서로 상반된 결과를 보이고 또한 계통과 성 간의 상호작용이 있음에 따라 닭의 암수 간 스트레스 반응 정도의 차이는 없는 것으로 판단된다. 더불어 연령 간에도 일부 열 스트레스 유전자 발현도의 유의적 차이가 있었지만 표지들 간에 일관성이 없어 닭의 연령 간 스트레스 반응 정도의 차이는 없는 것으로 사료된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권6호
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• pp.423-428
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• 2000

In 1997 when cloned sheep Dolly and soon after Polly were born, it had become head-line news because in the former the nucleus that gave rise to the lamb came from cells of six-year-old adult sheep and in the latter case a foreign gene was inserted into the donor nucleus to make the cloned sheep produce human protein, factor IX, in e milk. In the last few years, once the realm of science fiction, cloned mammals especially in livestock have become almost commonplace. What the press accounts often fail to convey, however, is that behind every success lie hundreds of failures. Many of the nuclear-transferred egg cells fail to undergo normal cell divisions. Even when an embryo does successfully implant in the womb, pregnancy often ends in miscarriage. A significant fraction of the animals that are born die shortly after birth and some of those that survived have serious developmental abnormalities. Efficiency remains at less than one % out of some hundred attempts to clone an animal. These facts show that something is fundamentally wrong and enormous hurdles must be overcome before cloning becomes practical. Cloning researchers now tent to put aside their effort to create live animals in order to probe the fundamental questions on cell biology including stem cells, the questions of whether the hereditary material in the nucleus of each cell remains intact throughout development, and how transferred nucleus is reprogrammed exactly like the zygotic nucleus. Stem cells are defined as those cells which can divide to produce a daughter cell like themselves (self-renewal) as well as a daughter cell that will give rise to specific differentiated cells (cell-differentiation). Multicellular organisms are formed from a single totipotent stem cell commonly called fertilized egg or zygote. As this cell and its progeny undergo cell divisions the potency of the stem cells in each tissue and organ become gradually restricted in the order of totipotent, pluripotent, and multipotent. The differentiation potential of multipotent stem cells in each tissue has been thought to be limited to cell lineages present in the organ from which they were derived. Recent studies, however, revealed that multipotent stem cells derived from adult tissues have much wider differentiation potential than was previously thought. These cells can differentiate into developmentally unrelated cell types, such as nerve stem cell into blood cells or muscle stem cell into brain cells. Neural stem cells isolated from the adult forebrain were recently shown to be capable of repopulating the hematopoietic system and produce blood cells in irradiated condition. In plants although the term$\boxDr$ stem cell$\boxUl$is not used, some cells in the second layer of tunica at the apical meristem of shoot, some nucellar cells surrounding the embryo sac, and initial cells of adventive buds are considered to be equivalent to the totipotent stem cells of mammals. The telomere ends of linear eukaryotic chromosomes cannot be replicated because the RNA primer at the end of a completed lagging strand cannot be replaced with DNA, causing 5' end gap. A chromosome would be shortened by the length of RNA primer with every cycle of DNA replication and cell division. Essential genes located near the ends of chromosomes would inevitably be deleted by end-shortening, thereby killing the descendants of the original cells. Telomeric DNA has an unusual sequence consisting of up to 1,000 or more tandem repeat of a simple sequence. For example, chromosome of mammal including human has the repeating telomeric sequence of TTAGGG and that of higher plant is TTTAGGG. This non-genic tandem repeat prevents the death of cell despite the continued shortening of chromosome length. In contrast with the somatic cells germ line cells have the mechanism to fill-up the 5' end gap of telomere, thus maintaining the original length of chromosome. Cem line cells exhibit active enzyme telomerase which functions to maintain the stable length of telomere. Some of the cloned animals are reported prematurely getting old. It has to be ascertained whether the multipotent stem cells in the tissues of adult mammals have the original telomeres or shortened telomeres.