텔로미어란 염색체 말단부에 TTAGGG의 반복 염기서열과 특정 단백질로 구성되어 있는 것으로 핵 내 염색체의 안정성에 작용을 하며 세포의 노화, 사멸 및 암의 발생과 관련이 있다. 텔로머레이스는 텔로미어의 길이를 일정하게 유지하기 위한 직접적 효소로서 telomeric DNA 합성에 관여하는 ribonucleoprotein이다. 본 연구에서는 한우와 Holstein종 136두를 대상으로 백혈구 세포를 이용하여 연령 별, 품종 별, 성 별 텔로미어 함량을 분석하였다. 또한 동일 연령에서 혈액, 간, 뇌, 심장, 신장 및 생식선 조직들의 텔로미어 함량과 텔로머레이스 활성도도 비교 분석하였다. Telomeric DNA의 양적분석은 양적형광접합보인법(Q-FISH)을 이용하였고, 텔로머레이스 활성도의 분석은 TRAP방법을 이용하였다. 분석 결과, 소의 백혈구 세포들에 있어 개체의 연령이 증가함에 따라 텔로미어의 함유율이 점진적이며 유의적으로 감소되는 양상을 보였고, 한우가 Holstein에 비해 텔로미어 함유율이 높게 나타나 품종 간 유의적 차이가 있었으며, 성 간에도 수컷이 암컷에 비해 유의적으로 높은 텔로미어 함유율을 나타내었다. 반면 동일 연령의 간, 심장, 신장, 폐, 혈액 세포내 텔로미어의 함유율은 차이가 없는 것으로 나타났다. 텔로머레이스 활성도는 태아의 모든 조직에서 비교적 강한 활성을 보였지만, 성 성숙이 된 18개월령에서는 생식선 조직을 제외한 나머지 조직에서 텔로머레이스 활성도는 현저하게 떨어져 조직별 세포의 증식성 특이성과 텔로머레이스 활성도간에는 밀접한 연관성이 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과로서 세포내 텔로미어 양적 분포 양상 및 텔로머레이스 활성도를 이용하여 개체의 연령 지표 또는 생리적 표지의 개발 가능성을 제시하고 자 한다.
이 연구의 목적은 DNA microarray 분석법을 이용하여 건강한 사람치주인대섬유모세포, 건강한 사람치은섬유모세포, 복제노화된 사람치은섬유모세포, 염증성 사람치주인대 섬유모 세포의 유전자 발현 형태를 상호비교하고자 하였다. 환자의 동의하에 충치, 치주염이 없이 교정발치된 치아의 치주인대세포를 배양하여 건강한 치주인대섬유모세포로, 만성치주염으로 발거된 치아에서 채취하여 배양한 세포를 염증성 치주인대섬유모세포로 선정하였다. 구강에서 채취한 치은결체조직에서 배양한 사람치은섬유모세포를 일차 배양한 후 계대배양을 통해 복제 노화를 유도하였다. $-198^{\circ}C$의 액화질소에 저장되어 있던 2, 4, 8, 15, 16세대 세포를 실험에 이용하였다. 위의 모든 세포들은 60 mm 배양접시에서 세포들이 80-90%의 밀생이 될 때까지 5% $CO_2$, $37^{\circ}C$, 100% 습도의 배양기에서 2일 간격으로 10% FBS가 함유된 DMEM 세포 배양액을 교체하면서 세포를 배양하였다. Trizol Reagent (Invitrogen, USA)를 이용하여 제조회사의 지시에 따라 total RNA를 추출하였다. 18S RNA와 28S RNA를 확인한 후 DNA microarray 분석을 실시하였다. 4배수 이상의 변화양상을 비교시 상호 유전자 발현의 차이를 나타내었다. 건강한 사람치은섬유모세포(2세대)와 노화된 치은섬유모세포에서 가장 높은 발현변화를 나타낸 반면 DMC1 dosage suppressor of mck1 homolog, meiosis-specific homologous recombination,은 건강한 치은섬유모세포에서 가장 높게 나타났다. 염증성 치은인대섬유모세포와 건강한 치주인대 섬유모세포를 비교시, Regucalcin은 염증성 치주인대섬유모세포에서 가장 높게 나타났고, Vascular cell adhesion molecule 1도 두 번째로 높게 나타났다. 건강한 치주인대섬유모 세포와 건강한 치은섬유모세포를 비교시, IL-11과 periostin이 치주인대섬유모세포에서 높은 발현을 나타낸 반면, Prostaglandin D2 synthase 21kDa과 Thioredoxin interacting protein은 치은섬유모세포에서 높은 발현을 나타내었다. 염증성 치주인대섬유모세포와 노화된 치은섬유모세포(15세대 이상)를 비교시 149개의 유전자가 유사한 발현 수준을 나타내었다. 이 연구는 노화, 염증, 세포 형태에 따라서 유전자 수준에서 가장 높거나 높은 수준 변화를 보이는 유전자가 다를 수 있음을 나타낸다. 향후, 치주염 환자들에서, 노염, 염증, 세포 특이성에 관한 유전자 표시지를 이용하여 진단하거나 치료에 응용하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하리라 사료된다.
Objectives: Younnyeniksoobulrodan(延年益壽不老丹) composed of Polygonum multiflorum THUNB. and some medical herbs is known as formula of senescence delay effect. The purpose of this study is to investigate the effect of Younnyeniksoobulrodan(延年益壽不老丹) on antioxidant enzyme activity such as Thiobarbituric acid reactive substance(TBARS), Superoxide dismutase(SOD), Catalase(CAT), Glutathione peroxidase (GSH-px) in rat erythrocytes and liver. Methods: Sprague-Dawley rats divided into 4 gorups, Young group(8 weeks old, N-8), Aging group(18 weeks old, N-18), pathologically induced aging gorup(injected D-galatose 50mg/kg, 1time/day for 6 weeks, CON) and Younnyeniksoobulrodan(延年益壽不老丹) administered group(D-galactose 50mg/kg and Younnyeniksoobulrodan extracts 840.0mg/kg 1time/day for 6 weeks, YIB). Rats were sacrificed and TBARS, SOD, CAT, and GSH-px were measured in rat erythrocytes and liver. Results: Plasma and liver TBARS concentrations of YIB group were significantly lower than those of control. Red blood cell(RBC) SOD activities of YIB group was increased(F=3.445, p=0.033, ANOVA test), and RBC catalase activities of all experimental group were not significantly different. RBC GSH-px activities of YIB group was increased(F=9.365,p=0.0001, ANOVA test). Liver SOD activities of YIB group was higher than those of control(F=4.967, p=0.008, ANOVA test). Liver catalase activities of all experimental group were not significantly different, and liver GSH-px activity of YIB group was significantly higher than that of control(F=3.846, p=0.022,ANOVA test). Conclusions: According to the above results, it is considered that Younnyeniksoobulrodan is effective in inhibiting lipid peroxidation and increasing antioxidative enzyme activities in D-galactose induced aging rat.
Objectives: Rubi Fructus(fruit of Rubus coreanus Miq.) composed of Polygonum multiflorum THUNB. and some medical herbs is known as formula of senescence delay effect. The purpose of this study is to investigate the effect of Rubi Fructus(fruit of Rubus coreanus Miq.) on antioxidant enzyme activity such as Thiobarbituric acid reactive substance(TBARS), Superoxide dismutase(SOD), Catalase(CAT), Glutathione peroxidase(GSH-px) in rat erythrocytes and blood plasma. Methods: Sprague-Dawley rats were divided into 3 groups, Normal group(supplied enough water and feeds only, Normal Group), D-galatose administered group(injected D-galatose 50mg/kg, 1time/day for 6 weeks, Control Group) and Rubi Fructus (fruit of Rubus coreanus Miq.) administered group(D-galactose 50mg/kg and Rubi Fructus(fruit of Rubus coreanus Miq.) extracts 85.0mg/200g 1time/day for 6 weeks, BBJ Group). Rats were sacrificed and TBARS, SOD, CAT, GSH-px, Plasma total lipid, Plasma triglyceride and cholesterol were measured in rat erythrocytes and blood plasma. Results : Plasma TBARS concentrations of all experimental group were not significantly different. Red blood cell(RBC) SOD activities of BBJ group was increased, and RBC catalase activities of all experimental group were not significantly different. RBC GSH-px activities of BBJ group was increased. Plasma total lipid concentration of BBJ group were significantly lower than those of control. Plasma triglyceride, total cholesterol and HDL-cholesterol concentrations of all experimental group were not signi ficantly different. Conclusions: According to the above results, it is considered that Rubi Fructus(fruit of Rubus coreanus Miq.) is effective in inhibiting lipid peroxidation and increasing antioxidative enzyme activities in D-galactose induced aging rat.
텔로미어란 염색체 말단부에 (TTAGGG)n의 반복 염기서열이 단백질과 결합된 형태를 말하는데 이의 역할은 염색체의 안정성에 본질적으로 작용하여 세포의 노화, 사멸 및 암의 발생과 관련이 있다고 알려져 있다. 반면 텔로머레이스는 telomeric DNA 합성에 직접 관여하는 ribonucleoprotein이다. 본 연구에서는 마우스 염색체의 텔로미어 분포 양상을 제시하고, 초기 배 발생단계별 수정란의 텔로미어 함량과 이들 수정란의 텔로머레이스 활성도를 분석하고자 하였다. 본 분석에는 마우스의 섬유아세포, 생식세포, 정자, 난자 및 1세포기, 2세포기, 4세포기, 8세포기, 상실배와 배반포배의 각 단계별 수정란을 대상으로 하였다. 텔로미어의 양적 분석은 human telomeric DNA probe를 이용한 Q-FISH 방법을 이용하였고, 텔로머레이스 활성도는 TRAP 방법을 이용하였다. 분석 결과 마우스 염색체의 텔로미어는 성 염색체를 포함한 모든 염색체의 앙 말단부에 분포되어 있고, 염색체별 다소의 양적 차이를 보이나 대부분의 염색체에서 q-arm 말단이 p-arm 말단에 비해 높은 텔로미어의 함량을 나타내었다. Q-FISH를 이용한 마우스 초기 배 발생단계별 수정란의 텔로미어의 양적 분석에서 수정 직후 1세포기에서부터 상실배까지 거의 비슷한 텔로미어 함유율을 나타내고 있으나 배반포기에서 월등히 증가된 양상을 나타내었다. TRAP 분석을 이용한 초기배아의 텔로머레이스 활성도는 초기 배 발생 모든 단계에서 이의 활성도를 나타내었으며, 특히 상실배 및 배반포기에서 점진적으로 강한 활성을 보였다. 이상의 분석 결과로부터 마우스의 초기 배 분열단계의 각 세포들에 있어 텔로미어의 함유율과 텔로머레이스 활성도는 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 포유동물의 초기 배자에 있어 텔로미어의 함유율과 텔로머레이스 활성도는 배 발생 및 배자의 세포 분화와 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 사료되어 텔로미어의 양적 분석 및 텔로머레이스 활성도 분석은 발생학적 연구를 위한 또 다른 좋은 자료로 생각된다.
텔로미어는 염색체를 보호하고 세포 분열의 안정성에 주된 작용을 하며 세포의 사멸, 노화 및 암의 발생과 직접적 관련이 있다고 알려져 있다. 최근 텔로미어의 길이와 텔로머레이스의 활성에 대한 많은 연구들은 광범위하게 진행되어 왔지만 닭에서는 매우 제한적으로 연구되어왔다. 따라서 본 연구에서는 한국 재래닭에서 발육, 성장 및 노화 단계별 간, 뇌, 심장, 신장, 정소 및 백혈구 세포에 대한 텔로미어의 양적 분포와 텔로머레이스 활성도를 분석 고찰하고자 하였다. 텔로미어의 함량 분석은 telomeric DNA probe 를 이용하여 Q-FISH 법으로 수행하였고, 텔로머레이스 활성도 분석은 TRAP 방법을 이용하였다. 분석 결과, 닭 염색체상 텔로미어는 모든 염색체 양 말단부에 나타나며 특히 1, 2 및 3 번 염색체에서는 양 말단 외 interstitial telomeric DNA 가 존재하였다. 닭의 조직별 세포들의 telomeric cDNA 함량을 분석한 결과 성장 및 노화가 진행됨에 따라 대부분의 세포들에서 텔로미어 함유율이 유의적으로 감소하였고, 조직 간 텔로미어 함유율 에서도 많은 차이를 보였는데 특히 증식성 세포인 정소 내 세포들이 다른 비 증식성 세포들에 비해 월등히 높게 나타났다. 텔로머레이스 활성도는 간, 뇌, 심장 등 대부분의 조직에서 성장 및 노화가 진행됨에 따라 활성이 감소되거나 없어지나 생식선 조직인 정소세포는 연령과 무관하게 지속적으로 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과로부터 닭의 조직별 세포 분화 및 증식성 특이성과 텔로미어의 함량 및 텔로머레이스 활성도 간에는 매우 밀접한 관련이 있으며, 텔로머레이스 활성도와 텔로미어 함유율 간에 매우 높은 상관이 있었다.
텔로미어란 진핵세포의 염색체 양 말단에 있는 DNA-단백질 복합체로서, 특정단백질과 TTAGGG의 반복염기서열로 구성되어있다. 이들의 기능은 핵 내 염색체의 안정성에 본질적으로 작용함으로 세포의 노화와 직접적 관련이 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 소의 간기상태의 백혈구 세포를 대상으로 연령별, 품종별, 성별간 telomeric DNA 함량을 분석하여 이러한 요인들이 텔로미어 함량에 미치는 영향을 살펴보고 또한, 텔로미어 함량을 이용한 개체의 연령예측 가능성을 제시하고자 하였다. 소의 텔로미어의 함량 분석은 1개월령에서 166개월령의 한우 및 홀스타인종 460두를 대상으로 telomeric DNA probe를 이용한 Q-FISH 방법으로 분석하였다. 분석 결과 소에 있어서 연령이 증가함에 따라 telomeric DNA 함유율이 일관되게 점진적으로 감소되는 양상을 보였다. 소의 품종간 telomeric DNA 함유율을 비교한 결과 한우의 telomeric DNA 함량이 홀스타인종에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 성별 간에도 수컷이 암컷에 비해 유의적으로 높은 telomeric DNA 함유율을 나타내어 품종별, 성별 모두 텔로미어 함유율의 유의적인 차이가 있음 확인 할 수 있었다(P<0.01). 따라서 요인별 유의적 차이가 있음으로 한우 암컷 및 홀스타인 암컷에 대한 각기 연령예측 회귀함수를 추정하였다. Telomeric DNA 함량을 독립변수(X)로 하고, 연(월)령을 종속변수(Y)로 설정하여 2차회귀식을 도출한 바 한우 암컷의 경우 $\hat{Y}$=$38.102X^2$-220.103X+318.309(P<0.0001, $R^2$=0.8019)이고, 홀스타인 암컷은 $\hat{Y}$=$42.799X^2$-199.682X+242.106(P<0.0001, $R^2$=0.8379)으로 분석되었다. 이상의 두 회귀식 모두 유의한 함수로 결정계수($R^2$) 또한 0.8 이상의 높은 상관 값을 보임에 따라 본 회귀식으로 소의 연령 예측이 가능함을 제시하고자 한다.
'설갱'은 다양한 전분소재를 육성할 목적으로 1991년 하계에 양질다수성 품종인 일품벼에 돌연변이 유도물질(MNU)을 처리하여 $M_1$세대 697개체를 얻었다. 1992년 하계온실에서 $M_2$세대 113개체를 선발하여 1992/'93 동계 온실에서 $M_3$집단을 육성하였다. $M_4$세대부터는 포장에서 계통선발법에 의해 주요 병충해 및 미질검정을 병행하여 다양한 전분 신소재 계통을 선발 고정시켰다. 중만생종이며 전분의 형태가 아밀로스 함량은 일반 메벼와 같고 투명도는 찰벼와 같은 뽀얀메 일품(MNU) 28-3-GH1-2-5-3 계통을 선발하여 '수원 461호'로 계통명을 부여한 후 1999년부터 2001년까지 3년간 지역적응시험 실시 결과 그 우수성이 인정되어 2001년 12월 직무육성 신품종 선정위원회에서 국가목록등재품종으로 선정됨과 동시에 '설갱' 으로 명명하였다. 그 주요 특성을 요약하면 다음과 같다. 1. '설갱'의 출수기는 보통기 보비재배에서 평균 출수기가 8월 21일로 화성벼보다 9일 늦은 중만생이며, 간장은 83 cm로 화성벼보다 6 cm 짧으며 이삭당 벼알수는 화성벼보다 23개 많으나 등숙률은 73.3%로 화성벼보다 14.3% 낮았다. 2. '설갱'은 잎도열병, 흰잎마름병, 바이러스병 및 멸구류에는 약한 반응을 보였다. 3. '설갱'은 내냉성에는 중강 정도의 특성이었으며, 벼 키와 3절 간장이 화성벼보다 짧고 도복지수가 낮아서 도복에 강하다. 4. '설갱' 쌀의 외관은 찹쌀과 같은 뽀얀특성을 지니고 있으나 아밀로스 함량은 19.3%로 일반메벼와 같은 특성을 보였으며, 식미 관능검정에서 밥맛이 화성벼보다 양호하였으나, 도정율은 화성벼보다 떨어졌다. 5. '설갱' 쌀의 발효적성 검정 결과 황국균 발효에서 일품벼보다 균사의 밀도 및 향이 우수하며 홍국균 고체 발효에서도 일품벼보다 색소 및 균사체 상태가 우수하였다. 6. '설갱'의 쌀 수량은 보통기 보비재배에서 평균 5.27 MT/ha으로 대비품종 화성벼 및 동진벼와 비슷하였고, 남부평야지 이모작 재배에서는 5.08 MT/ha로 동진벼보다 3% 감수하였으나, 만식재배에서는 5.75 MT/ha로 동진벼보다 6% 증수하였다. 7. 재배적지는 중부 및 남부 평야지이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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