• 제목/요약/키워드: 세포주기의 조절

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인공신경망을 이용한 세포 주기상의 전사 조절 모티프 탐색 (Transcriptional Regulatory Motif identification in Cell Cycle using Artificial Neural Networks)

  • 이제근;정제균;장병탁
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (2)
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    • pp.295-297
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    • 2004
  • 생체 내의 모든 기능은 유전자 발현에 의해 결정된다. 유전자 발현은 않은 인자들에 의해 조절되며, 이러한 조절 과정에 따라 유전자 발현량이 결정되는 것이다. 세포 주기 역시 유전자 발현과 밀접한 연관성을 가지고 있다. 본 논문에서는 효모에서 세포 주기의 각 단계와 관련된 유전자들의 분석을 통해서 세포주기를 조절하는데 있어서 중요한 역할을 수행하는 전사 조절 모티프들이 무엇인지를 찾아보았다. 주요 모티프의 추출은 인공신경망 모델을 학습하고. 입출력 에러 분석을 통하여 이루어진다. 그 결과 MCB 등 기존의 실험 결과를 통하여 세포주기에 관련이 있다고 알려진 모티프들이 높은 점수를 보인다는 것을 알 수 있었고. 그 외에 세포주기의 각 단계에서 유전자 발현에 중요한 역할을 수행할 것으로 예상되는 다른 모티프들도 예측해볼 수 있었다.

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옥수수 성 결정에 있어서 세포주기 유전자들의 시간적, 공간적 조절 (Temporal and Spatial Regulation of Cell Cycle Genes during Maize Sex Determination)

  • 이중로;김종철
    • 생명과학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.828-833
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    • 2006
  • 옥수수 (Zea mays L.) 꽃은 암술 세포사멸과 수술 세포 성장정지 등을 통하여 양성상태에서 단성 상태로 성결정 과정을 완성한다. 본 논문에서는 옥수수 성 결정 동안 세포주기 유전자들의 시간적, 공간적 발현조절을 조사하였다. 세포주기의 양성조절 인자 즉 cyclin A, cyclin B, cyclin dependent kinase A (CDK A), Mad2 유전자들은 성장하는 암술과 수술에서 높게 발현되는 반면 죽어가는 암술과 성장이 정지되는 수술에서는 이들의 발현이 사라졌다. 이와 반대로, Wee1과 CDK inhibitor (CKI) 같은 세포주기 음성 조절유전자들은 야생형 암꽃과 tasselseed2 돌연변이 수꽃의 성장이 정지하고 있는 수술에서 발현이 증가되었지만, 흥미롭게도, 이들 유전자들은 죽어가는 암술세포에서는 발현되지 않았다. 이들 결과들을 통하여 옥수수 성 결정 과정 중에서 암술 세포사멸과 수술세포 성장정지는 세포주기조절과 밀접한 관계가 있으며, 특히 성장이 정지하는 수술과 죽어가는 암술에서의 음성 세포주기 조절 유전자들의 다른 발현양상은 이 둘의 성 결정 메커니즘이 구별 될 것이라고 사료된다.

SOMPS 알고리즘을 이용한 세포주기 조절 유전자 검출 (Detecting cell cycle-regulated genes using Self-Organizing Maps with statistical Phase Synchronization (SOMPS) algorithm)

  • 강용석;배철수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권9호
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    • pp.3952-3961
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    • 2012
  • 세포주기조절유전자를 식별하는 계산방법을 개발하는 것은 시스템 생물학의 중요한 주제중 하나이다. 이전 방법의 대부분은 세포주기 조절 유전자를 식별하는 표현신호의 주기적인 특성으로 간주한다. 그러나, 세포주기 조절유전자는 상대적으로 세포 네트워크를 기반으로 서로 활성화된 상대적으로 많은 상호 작용을 일으킨다고 가정한다. 본 연구에서는 세포주기 분석에 변수 위상동기화 이론을 적용하여, "통계적상 동기화를 이용한 자가조직지도 (SOMPS)", 즉, 자가조직지도와 다변수 통계 동기화 방법으로 이루어진 방법을 사용하여 여러 개의 하위집합과의 상호작용을 발생시키고자 한다. 평가방법으로 SOMPS방법 알고리즘이 세포주기조절 유전자를 방법으로 기존에 사용되는 방법들과 같이 유용할 것으로 보인다.

마우스의 대뇌조직에서 방사선에 의한 아포토시스와 세포주기의 조절 (Regulation of Apoptosis and Cell Cycle in Irradiated Mouse Brain)

  • 오원용;송미희;정은지;성진실;서창옥
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제19권2호
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    • pp.146-152
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    • 2001
  • 목적 : 마우스 대뇌조직에 방사선이 조사되었을 경우 아포토시스와 세포주기의 조절작용에 어떤 영향을 미치는 지를 연구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 8주간 성숙된 C57B1/6J 마우스의 전뇌에 코발트 방사선조사기로 25 Gy의 방사선을 단일 조사하였다. 방사선조사후 1, 2, 4, 8, 24시간 간격으로 마우스를 경추 탈구사시킨 후 뇌조직을 채취하였다. 채취한 뇌조직을 TUNEL 분석법에 의하며 아포토시스 유도 수준을 평가하였으며 Western blotting법을 이용하여 유전자 산물인 p53, Bcl-2, Bax 그리고 세포주기 조절인자인 cyclin Bl, Dl, E, cdk2, cdk4, $p34^{cdc2}$를 분석하였다. 세포주기의 변화는 유세포분석법에 의하여 분석되었다. 결과 : 아포토시스는 방사선조사후 8시간에서 최고치를 보였고 아포토시스 지수는 $24.0{\pm}0.25$ (p<0.05)였다. 세포주기에서 조절인자의 변화는 cyclin D1를 제외하고는 특이하지 않았다. 결론 : 마우스의 전뇌에 방사선을 조사한 결과 아포토시스는 대뇌의 상의하(subependyma)에서 주로 일어났으며 세포주기의 조절인자에는 영향을 미치지 않는 것으로 판명되었다.

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기계적 응력이 치주인대세포의 세포증식 및 세포주기 조절인자들의 발현에 미치는 영향 (Effect of Mechanical Stress on the Proliferation and Expression of Cell Cycle Regulators in Human Periodontal Ligament Cells)

  • 유형근;신형식;이진;민병무
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제29권3호
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    • pp.593-607
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    • 1999
  • 치주인대세포는 치주인대의 유지와 개조에 있어서 중요한 역할을 담당하는 섬유아세포성 세포로서, 세포에 가해진 여러가지 조건에 따라 다양한 표현형의 변화를 나타내는 것으로 알려져 있다. 기계적 응력은 치주인대세포의 세포증 식과 밀접히 연관되어 있는 것으로 알려져 있으며, 이는 세포주기 조절인자들의 발현을 증가 시킴으로써 이루어질 것으로 생각되나 그 자세 한 작용기전은 알려져 있지 않다. 그러므로 이 연구의 목적은 기계적 응력이 사람 치주인대세 포의 세포증식과 세포주기 조절인자의 발현에 미치는 영향을 연구하기 위하여 사람 치주인대 세포에 기계적 응력을 가한 후 세포증식을 관찰하고 , 세포주기조절인자들인 p 53 , $p21^{WAF1/CIP1}$ cyclin-dependent kinases(cdks), cyclins 및 proliferating cell nuclear antigen(PCNA)의 단백질 발현 변화를 연구하였다. 본 연구에 사용한 사람 치주인 대세포는 교정치료를 목적으로 발거한 건전한 사람 소구치의 치주인대로부터 explantation culture하여 얻은 후 계대배양을 시행하여 제6 계대의 세포를 사용하였다. 배양한 사람 치주인 대세포를 55-mm Petriperm dish당 $1{\times}10^4$ 개를 분주하고, dish당 1kg의 기계적 응력을 가하면서 12일동안 세포배양을 시행하였다. 사람 치주인대세포의 세포증식은 기계적 응력을 가한 후 8-12일 사이에 현저히 증가하였으며, PCNA 단백질의 발현은 기계적 응력을 가한 후 6-10일 사이에 현저히 증가하였다. 또한 기계적 응력은 사람 치주 대세포의 cdk4, cdk6, cdk2 및 cyclin D1 단백질의 발현을 다소 증가 시켰으나, p53 및 $p21^{WAF1/CIP1}$ 단백질의 발현은 큰 변화가 없었다. 이상의 결과 서 기계적 응력은 사람 치주인대세포 의 p53 및 $p21^{WAF1/CIP1}$ 단백질 발현의 변화 없이 cdks 단백질 발현을 증가시킴으로써 세포증식을 증가시키는 것으로 생각된다.

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Cyclin들과 암 (Cyclins and Cancer)

  • 박성수;이정희
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제42권2호
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    • pp.123-129
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    • 1995
  • 장차 세포증식과 분화의 전환에 있어서 세포주기의 구성요소들과 Rb 사이의 상호관계 및 세포주기의 조절과 DNA 손상에 대한 p53의 역할을 함께 상세하게 �P혀야 한다. 형질전환된 경우에는 p16과 p21을 포함하여 관련된 CDI들에 의한 cyclin과 CDK의 복합체의 조절에 있어서 중요한 변화들을 야기시키므로 CDI들의 불활성과 발암현상과의 정확한 인과관계를 �P혀내야 한다. 발아 또는 분열효모균에서 Sic 1과 Rum 1과 같은 cyclin-CDK의 중요한 조절인자들이 확인되었는데, 포유동물에 있어서 이러한 단백들에 대한 대응물들을 기대해보며, 체크포인트와 세포사망기전 및 암세포들에 있어서 탈조절에 대한 이해가 새로운 항암치료제 개발에 중요하다고 생각된다.

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HepG2세포에서 향버섯 추출물이 세포주기 조절단백질에 미치는 영향 (Effect of Sarcodon aspratus Extract on Expression of Cell Cycle-Associated Proteins in HepG2 Cells)

  • 배준태;장종선;이갑랑
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.329-332
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    • 2002
  • 본 연구는 사람의 간암세포인 HepG2 세포를 대상으로 강력한 암 예방 효과물질을 함유하고 있을 것으로 추측되는 향버섯 메탄올 추출물의 암세포 성장 저해 효과를 검토하고 또한 암세포 성장 억제 효과의 분자생물학적 기전을 파악하기 위하여 암세포주의 세포주기 조절인자들의 발현을 조사하였다. 향버섯 메탄을 추출물의 HePG2세포에 대한 성장 저해 효과를 MTT assay로 검토한 결과 높은 암세포 성장 저해 효과를 나타내었으며 사람의 정상 간세포인 Chang cell에서는 세포독성이 나타나지 않았다. 또한 향버섯 추출물의 작용으로 HepG2 세포에서 cyclin A와 Dl 단백질의 발현이 억제 되었으며 cyclin Bl 단백질의 발현은 증가하는 경향을 나타내었다. 그리고 암 억제 단백질인 p53의 발현은 전반적으로 증가되었으며, 이와 대조적으로 PCNA 단백질은 감소하는 경향을 나타내었고 세포분열 억제 단백질 p27의 발현은 증가 하는 경향을 나타내었다. 이러한 결과로 볼 때 향버섯 메탄올 추출물은 간암세포의 세포주기 중 Gl기 에서 S기로의 진행을 조절하는 인자인 cyclin A와 cyclin Dl 발현을 억제시키고 p53, p27 단백질을 활성화 시킴과 동시에 PCNA 작용을 억제 함으로써 세포주기 중 Gl/S기 차단을 유도하여 암세포 증식을 억제한 것으로 추정된다.

옥수수 성 결정 메커니즘: 세포 사멸, 세포 방어, 세포주기 멈춤 (The Sex Determination Mechanisms in Maize: Cell Death, Cell Protection and Cell Cycle Arrest)

  • 김종철;이균오
    • 생명과학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.699-703
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    • 2006
  • 옥수수(Zea mays)는 단성화 식물로서 암꽃과 수꽃이 한 식물체내에 분리되어서 존재하며 수정시 이질성을 높이는 방향으로 진화되었다. 암꽃과 수꽃 각각은 단성화 상태로 분화하기 전에 한 개의 암술과 세 개의 수술 원시세포가 동일하게 형성된다. 옥수수가수꽃으로 분화할 때는 암술 원시세포에서 세포사멸 현상이 일어나는데 이것은 TASSELSEED 유전자들에 의해 매개된다. 이와 대조적으로 암꽃의 암술에서는 TASSELSEED 유전자들에 의한 세포사멸이 억제되는데 여기에는 SILKLESS1 유전자가 관여한다. 한편, 암꽃의 수술에서는 세포주기 멈춤 현상이 오랜 시간 지속되다가 결국에는 수술이 죽게 된다. 이때 세포주기를 조절하는 유전자인 CYCLIN B 와 WEE1 유전자가 이 과정에 참여한다. 이와 더불어, 지베렐린 생합성의 시간적 공간적 조절이 수술의 세포주기 멈춤의 원인이 된다. 본 총설에서는 옥수수의 성 결정 과정 중에 일어나는 세포사멸, 세포 방어, 세포주기 멈춤에 대하여 분자세포 발생 생물학 및 유전학적인 견지에서 고찰하였다.

히스톤 탈아세틸화 효소 억제제 trichostatin A가 C2C12 myoblast 세포 분화와 세포주기 조절인자의 발현에 미치는 영향 (Effects of Histone Deacetylase Inhibitor, Trichostatin A, on the Differentiation of C2C12 Myoblasts and the Expression of Cell Cycle Regulators)

  • 이원준
    • 생명과학회지
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    • 제17권7호통권87호
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    • pp.976-982
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    • 2007
  • 본 연구는 분화 전단계인 C2C12 myoblast세포에 중요한 후천적 기작의 하나인 DNA 히스톤 단백질의 아세틸화를 조절하였을 때 일어나는 변화를 살펴본 결과, 히스톤 탈아세틸화 효소를 trichostatin A로서 억제시키자 C2C12 myoblast 세포가 smooth muscle로 분화하였다. 이는 immunofluorescentstaining을 통해 smooth muscle ${\alpha}-actin$의 발현 증가를 trishostatin A로 처리한 세포에서 관찰하였으며, DAPI 염색을 통해 대조군 세포와 비교하여 세포의 증식이 많이 억제됨을 관찰하였다. 또한 real-time PCR 결과는 smooth muscle ${\alpha}$-actin과 transgelin mRNA의 발현이 trichostatin A 처리군 세포에서 현저히 증가함을 보여주었다. 이러한 결과를 바탕으로 히스톤 단백질의 탈아세틸화 억제는 C2C12 myoblast 세포의 분화에 매우 중요한 역할을 하며, 또한 C2C12 myoblast 세포를 골격근인 다핵의 myotube로 분화시키지 않고, smooth muscle로 분화시킴을 알 수 있었다. 이것은 분명히 HDAC억제제 인 trichostatin A가 DNA 히스톤 단백질의 HDAC 효소에 의한 탈아세틸화를 강력히 억제하고, 이러한 HDAC효소의 억제는 세포주기에 있어서 증식과 분화를 조절하는 유전자들의 발현을 조절하였음을 시사한다. 이를 검증하기 위해 세포주기 조절인자인 p21과 cyclin Dl mRNA의 발현을 조사한 결과 세포를 증식단계로 진행하는데 있어서 필수적인 cdk 억제제인 p21 mRNA의 발현이 trichostatin A로 처리한 세포에서 현저히 증가함을 보였으며, 세포 증식을 유도하는 cyclin Dl mRNA의 발현은 trichostatin A를 처 리 한 후 24시간 후 유의하게 감소함을 보였는데 이는 trichostatin A가 세포증식을 억제하는 초기단계에서 cyclin Dl 유전자의 발현을 조절함을 보여준다. 향후 연구에서는 또 하나의 중요한 후천적 기작인 DNA 메틸화와 히스톤 아세틸화가 유전자 발현을 조절하는데 있어서 상호작용에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.