• 제목/요약/키워드: DNA damage rate

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베타아밀로이드로 유도된 신경소교세포 사멸에 대한 루테올린의 보호효과 연구 (Protective Effect of Luteolin against β-Amyloid-induced Cell Death and Damage in BV-2 Microglial Cells)

  • 박규환;장정희
    • 대한본초학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.79-86
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    • 2013
  • Objectives : The purpose of this study is to investigate neuroprotective effects and molecular mechanisms of luteolin against ${\beta}$-amyloid ($A{\beta}_{25-35}$)-induced oxidative cell death in BV-2 cells. Methods : The protective effects of luteolin against $A{\beta}_{25-35}$-induced cytotoxicity and apoptotic cell death were determined by MTT dye reduction assay and TUNEL staining, respectively. The apoptotic cell death was further analyzed by measuring mitochondrial transmembrane potential and expression of pro- and/or anti-apoptotic proteins. To elucidate the molecular mechanisms underlying the protective effects of luteolin, intracellular accumulation of reactive oxygen species, oxidative damages, and expression of antioxidant enzymes were examined. Results : Luteolin pretreatment effectively attenuated $A{\beta}_{25-35}$-induced apoptotic cell death indices such as DNA fragmentation, dissipation of mitochondrial transmembrane potential, increased Bax/Bcl-2 ratio, and activation of c-Jun N-terminal kinase and caspase-3 in BV-2 cells. Furthermore, $A{\beta}_{25-35}$-induced intracellular formation of reactive oxygen species and subsequent oxidative damages such as lipid peroxidation and depletion of endogenous antioxidant glutathione were suppressed by luteolin treatment. The neuroprotective effects of luteolin might be mediated by up-regulation of cellular antioxidant defense system via up-regulation of ${\gamma}$-glutamylcysteine ligase, a rate-limiting enzyme in the glutathione biosynthesis and superoxide dismutase, an enzyme involved in dismutation of superoxide anion into oxygen and hydrogen peroxide. Conclusions : These findings suggest that luteolin has a potential to protect against $A{\beta}_{25-35}$-induced neuronal cell death and damages thereby exhibiting therapeutic utilization for the prevention and/or treatment of Alzheimer's disease.

감마선 조사에 의한 뇌조직의 Jun 및 p53유전자 발현 (Expression of Jun and p53 Genes from the Brain of Rats Irradiated with $^{60}Co{\gamma}$-ray)

  • 김용석;우종규;이용성;고재경;전하정;이명자
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제14권4호
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    • pp.265-279
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    • 1996
  • 방사선은 DNA손상을 초래하고 세포 성장에 관련된 유전자의 발현 조절 및 apoptosis등을 유발한다고 알려져 있으며 본 연구는 신경계에 있어 방사선 조사 후 종양 발생율과 시간 경과의 관계 및 조사 양과 암 발생의 관계를 구명하기 위해 코발트 60의 전신조사에 따른 흰쥐 뇌 조직의 생체 반응을 연구하고자 하였다. 이를 위하여 상기조직의 jun 및 p53 유전자의 발현도를 1 Gy로 부터 100 Gy 범위의 감마선 용량별 및 1시간에서 6시간까지의 조사 훈 경과 시간 별로 Northern 분석하였다. Jun유전자 발현도는 ley이하에서 1시간 이내에 한계수준에 도달하였으며 30 Gy의 조사 1시간 째에 최대였다. 또한 조사 1시간 이후 1 Gy로부터 10 Gy 범위에서는 조사 5시간 및 6시간까지 점진적으로 증가되었으나 20 Gy로부터 100 Gy 범위에서는 조사 2시간까지 증가 후 감소되는 양상을 나타냈다. p53유전자의 발현도는 1 Gy이하에서 1시간 이내에 한계 수준에 근접했고 1 Gy의 조사 후 6시간 째에 최대였다. 1 Gy로부터 40 Gy까지의 범위에서는 조사 5시간 및 6시간까지 점진적으로 증가되는 반면 50 Gy에서 100 Gy범위에서는 조사 2시간 째까지 증가 후 감소되는 양상을 보였다. 따라서 감마선 조사양이 높을수록 jun 및 p53유전자는 신속하게 최대로 발현되었고 감마선 조사양이 낮을수록 서서히 증가되었다 그러나 jun유전자와 p53유전자의 감마선 조사에 따른 발현 양상에는 상호간의 연관성을 찾을 수 없었다.

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감마선이 무당벌레의 생존과 발육에 미치는 영향 (Effects of Gamma Irradiation on the Survival and Development of the Multicolored Asian Ladybird Beetle, Harmonia axyridis (Coccinellidae; Coleoptera))

  • 서미자;이희진;강은진;강시용;유용만;윤영남
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.335-342
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    • 2011
  • 감마선을 조사하였을 경우에 무당벌레의 생존 및 발육, 산란, 부화와 같은 생식작용 및 이들 자손들의 성비에 미치는 영향을 조사하였다. 무당벌레 알은 조사선량 50 Gy 이상에서는 부화하지 못했으며, 1령과 3령 유충은 40 Gy 이상에서는 대부분 사망하였다. 번데기와 성충도 70 Gy 이상의 감마선 조사선량에 대해 조금씩 영향을 받기 시작하였다. 일정량의 감마선에 노출된 후에 정상적으로 생존하였다 하더라도, 유충과 번데기의 발육기간이 정상개체에 비해 길어지는 경향을 나타내었다. 감마선에 노출된 성충의 자손들은 일부 처리구에서 암컷이 편중적으로 나타나기도 하였으나, 세대가 진행될수록 성비가 안정되어 가는 것도 확인되었다. 대체적으로 F1과 F2세대에서 감마선에 의해 영향을 받는 것으로 확인되었다. 감마선에 조사된 후 생존한 개체의 세포를 코멧분석한 결과, DNA손상에 의한 코멧꼬리를 확인할 수 있었다.

고려엉겅퀴 재배지에서 발생한 우리대벌레 공간분포 및 기주식물 (Spatial Distribution and Host Plants of the Ramulus koreanus (Phasmida; Phasmatidae) in Korean Thistle Cultivation)

  • 손민웅;정충렬;권기면;정철의
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제59권4호
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    • pp.281-293
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    • 2020
  • 고려엉겅퀴는 강원도에서 곤드레라는 음식 재료로 재배하는 작물이다. 고려엉겅퀴에 대한 정기적인 병해충 모니터링 중 우리대벌레의 국부적인 발생으로 인한 큰 피해를 발견하였고, 우리대벌레의 동정과 생태학적 특성을 보고한다. 본 조사는 2019년 5월 28일부터 동년 10월 1일까지 강원도 정선군에 있는 3곳의 고려엉겅퀴 재배지에서 실시하였다. 해당 포장에서 채집한 우리대벌레의 형태적, 분자 생물적 분석으로 대벌레과(Phasmida) 계열의 Ramulus koreanus Kwon Ha et Lee로 동정하였다. 우리대벌레는 6월 11일부터 8월 22일까지 고려엉겅퀴 포장에서 발생하였으며, 7월 23일에 최대 발생 밀도를 보였다. Taylor's power law와 Greens index를 이용하여 공간분포를 분석한 결과 무작위로 분포하는 것을 확인하였다. 우리대벌레의 고려엉겅퀴 일일 섭식량은 성충 기준 60.98 ± 4.35 ㎠ 였으며, 주요 기주식물은 가래나무와 아로니아였다. 우리대벌레 발생 메커니즘과 우리대벌레가 농업과 산림 생태계에 미칠 수 있는 영향 및 농작물 피해를 줄이기 위해 그 방법을 추구할 것이다.

백색레그혼 종에 있어 케이지 사육과 평사 사육 간의 생산능력과 스트레스 반응 정도 비교 (Comparison of Production Performance and Stress Response of White Leghorns Kept in Conventional Cages and Floor Pens)

  • 최은식;조은정;정현철;김보경;손시환
    • 한국가금학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.189-197
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    • 2020
  • 본 연구는 케이지 사육과 평사 사육 형태에 따른 닭의 스트레스 반응 정도와 이들의 생산능력을 비교하고자 한 것이다. 시험은 단관백색레그혼 종 암컷 491수를 대상으로 하여 34주령부터 43주령까지 10주 동안 이들의 생산 특성을 조사하고, 스트레스 반응 지표들을 비교 분석하였다. 분석 결과, 생존율, 산란율 및 체중은 평사 사육군과 케이지 사육군 간의 차이가 없었고, 난중을 포함한 난각색, 난각무게 및 난백고 등 일부 난질은 케이지 사육 개체들이 평사 사육 개체들과 비교해 우수한 것으로 나타났다. 백혈구 세포들의 텔로미어 함량 분석 결과, 평사 사육 개체들이 케이지 사육 개체들보다 유의하게 높은 텔로미어 함유율을 보였지만(P<0.05), H/L ratio 값은 케이지 사육 개체들이 평사 사육 개체들에 비해 높게 나타났다(P<0.01). HSP-70, HSP-90α 및 HSP-90β 유전자 발현율에 있어, 모든 HSP 유전자 발현율이 케이지 사육개체들이 평사 사육 개체들에 비해 다소 상승한 것으로 나타났으나, HSP-90β의 발현율을 제외하고 사육 형태 간에 유의한 차이는 없었다. 또한, 세포 내 DNA 손상률 분석에서도 케이지 사육 개체들의 모든 comet 지표들이 평사 사육 개체들보다 유의하게 높게 나타났다(P<0.01). 이상의 결과로부터 케이지 사육과 평사 사육 간에 개체들의 생산능력의 차이는 없는 것으로 보이나, 모든 스트레스 반응 정도 분석에서 케이지 사육 개체들이 평사 사육 개체들에 비해 높은 스트레스 지표 값을 나타내었다. 따라서 백색레그혼 종에 있어 생산능력과는 무관하게 케이지 사육 형태가 평사 사육 형태보다 더욱 높은 스트레스적 환경인 것으로 판단된다.

당근 EST 염기서열을 이용한 종자모 형질 관련 SNP 분자표지 개발 (Development of SNP Molecular Markers Related to Seed-hair Characteristic Based on EST Sequences in Carrot)

  • 오규동;심은조;전상진;박영두
    • 원예과학기술지
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    • 제31권1호
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    • pp.80-88
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    • 2013
  • 당근(Daucus carota L. var. sativa)은 세계적으로 광범위하게 사용되는 채소 작물 중 하나로 비타민 A 카로티노이드의 전구체로 잘 알려진 베타카로틴이 다량 함유되어 있어 영양학적으로도 중요한 작물이다. 하지만 당근 종자는 종피의 epidermal 세포에서 연장되는 형태로 생성되는 종자모의 캐로톨 등과 같은 다양한 요인들에 의해 종자의 수분흡수와 발아가 억제된다. 따라서 당근 종자를 상품화하기 이전에 기계적인 종자모 제거과정을 거쳐야 하며 이러한 과정 때문에 생산자는 종자의 물리적인 손실은 물론 시간과 노동력, 그리고 자본금과 같은 추가적인 손실을 감수해야만 한다. 그리고 종자의 물리적인 손실은 종자발아율을 불균일하게 한다. 이러한 문제점들을 보완하기 위해서 무모종자 당근품종 개발을 위한 육종이 필요하게 되었으며 이러한 육종과정을 위해 종자모 형질관련 분자표지에 관한 연구가 필요하게 되었다. 이에 따라, 본 연구에서는 단모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 659-1 개체와 유모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 677-14 개체, 그리고 단모종자 표현형 CT-ATR 615 OP 666-13 개체와 유모종자 표현형 CT-ATR 615 OP 671-9 개체의 cDNA library를 각각 작성하였다. 또한 각각의 개체별로 1,248개의 EST, 합계 4,992개의 EST를 sequencing하였다. 단모종자와 유모종자 개체의 EST sequence들을 2개의 조합에서 각각 비교 분석하여 19개의 SNP site, 14개의 SNP site를 확인하였으며 이를 바탕으로 SNP site에 대한 High Resolution Melting 분석을 위한 프라이머를 작성하였다. 작성된 HRM 프라이머들은 유모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 1040 개체군과 무모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 1024, 1025, 1026 개체군을 이용하여 확인하였다. 그 중 한세트의 HRM 프라이머에서 유모 및 단모종자 표현형 개체군들의 melting curve간 특이적 다형성을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 유모종자 당근 및 단모종자 당근간의 보다 간편한 선발을 위해 allele-specific PCR 프라이머를 작성하였다. 이러한 HRM 및 AS-PCR 결과는 무모종자 당근육종에 있어 유용한 분자표지로써 사용될 수 있을 것이라 기대된다.

Confirmation of Drought Tolerance of Ectopically Expressed AtABF3 Gene in Soybean

  • Kim, Hye Jeong;Cho, Hyun Suk;Pak, Jung Hun;Kwon, Tackmin;Lee, Jai-Heon;Kim, Doh-Hoon;Lee, Dong Hee;Kim, Chang-Gi;Chung, Young-Soo
    • Molecules and Cells
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    • 제41권5호
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    • pp.413-422
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    • 2018
  • Soybean transgenic plants with ectopically expressed AtABF3 were produced by Agrobacterium-mediated transformation and investigated the effects of AtABF3 expression on drought and salt tolerance. Stable Agrobacterium-mediated soybean transformation was carried based on the half-seed method (Paz et al. 2006). The integration of the transgene was confirmed from the genomic DNA of transformed soybean plants using PCR and the copy number of transgene was determined by Southern blotting using leaf samples from $T_2$ seedlings. In addition to genomic integration, the expression of the transgenes was analyzed by RT-PCR and most of the transgenic lines expressed the transgenes introduced. The chosen two transgenic lines (line #2 and #9) for further experiment showed the substantial drought stress tolerance by surviving even at the end of the 20-day of drought treatment. And the positive relationship between the levels of AtABF3 gene expression and drought-tolerance was confirmed by qRT-PCR and drought tolerance test. The stronger drought tolerance of transgenic lines seemed to be resulted from physiological changes. Transgenic lines #2 and #9 showed ion leakage at a significantly lower level (P < 0.01) than ${\underline{n}}on-{\underline{t}}ransgenic$ (NT) control. In addition, the chlorophyll contents of the leaves of transgenic lines were significantly higher (P < 0.01). The results indicated that their enhanced drought tolerance was due to the prevention of cell membrane damage and maintenance of chlorophyll content. Water loss by transpiration also slowly proceeded in transgenic plants. In microscopic observation, higher stomata closure was confirmed in transgenic lines. Especially, line #9 had 56% of completely closed stomata whereas only 16% were completely open. In subsequent salt tolerance test, the apparently enhanced salt tolerance of transgenic lines was measured in ion leakage rate and chlorophyll contents. Finally, the agronomic characteristics of ectopically expressed AtABF3 transgenic plants ($T_2$) compared to NT plants under regular watering (every 4 days) or low rate of watering condition (every 10 days) was investigated. When watered regularly, the plant height of drought-tolerant line (#9) was shorter than NT plants. However, under the drought condition, total seed weight of line #9 was significantly higher than in NT plants (P < 0.01). Moreover, the pods of NT plants showed severe withering, and most of the pods failed to set normal seeds. All the evidences in the study clearly suggested that overexpression of the AtABF3 gene conferred drought and salt tolerance in major crop soybean, especially under the growth condition of low watering.

Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF)의 방사선보호작용에 대한 실험적 연구 (In vivo Radioprotective Effects of Basic Fibroblast Growth Factor in C3H Mice)

  • 김연실;윤세철
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제20권3호
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    • pp.253-263
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    • 2002
  • 목적 : bFGF (basic fibroblast growth factor)는 섬유아세포(fibroblast)에서 분비하는 대표적인 성장인자로 섬유아세포뿐 아니라 간질조직과 골수 및 다른 상피 근원세포의 성장에도 관여하며 방사선보호제 역할에 관한 연구가 시도되고 있다. 이 연구는 방사선보호제로서의 bFGF의 기능을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 간엽조직 기원(mesenchymal origin)인 마우스육종 180 종양세포를 생쥐 대퇴부 피하에 이식하고 bFGF를 투여한 후 전신방사선조사(6, 8, 10 Gy)하여 생쥐의 생존률을 조사하고 bFGF (3, $6\;{\mu}g$/쥐)의 방사선보호효과를 관찰하였다. 동시에 이식한 마우스 180 고형종양을 국소방사선조사한 후 bFGF가 종양성장에 미치는 영향을 알아보았다. 또한 bFGF에 의한 방사선보호효과의 기전을 이해 하고자 소장점막, 골수, 폐조직 및 이식종양조직에 대한 병리 조직학적 검사와 DNA terminal transferase nick-end labeling assay 방법으로 아포프토시스(apoptosis) 빈도를 측정하였다. 결과 : 1) 방사선조사단독군에 비해 방사선조사와 $6\;{\mu}g$ bFGF 투여병행군에서 생쥐의 골수치사를 감소시켜 생존률이 증가되었다(p<0.05). 2) 방사선조사단독군에 비해 방사선조사와 $6\;{\mu}g$ bFGF 투여병행군에서 공장 소낭선 깊이 및 미세융모 길이가 의의 있게 증가되었다(p<0.05). 소낭선세포의 아포프토시스 빈도는 방사선조사단독군에 비해 방사선조사와 bFGF 투여병행군에서 방사선조사후 8시간, 24시간에 감소하였으며 bFGF를 고용량 투여한 군에서 뚜렷하였다. 3) 골수조직에서는 방사선조사 후 7일, 14일째 세포 밀도가 방사선조사단독군에 비해 방사선조사와 $6\;{\mu}g$ bFGF 투여병행군에서 증가하였으며 특히 거핵구(megakaryocyte) 계열의 증가가 뚜렷하였다. 4) 폐조직의 H-E 염색 조직소견에서 방사선단독군과 방사선조사와 bFGF 투여병행군 간의 차이는 없었다. 5) 골수 및 폐 조직에서 bFGF 투여에 따른 초기 아포프토시스 빈도의 차이는 려었다(p>0.05). 6) 양성대조군과 bFGF단독투여군 비교시 bFGF투여에 의한 종양성장은 관찰되지 않았으며(p>0.05) 방사선조사단독군과 방사선조사와 $6\;{\mu}g$ bFGF 투여병행군에서도 종양성장곡선의 차이는 없었다(p>0.05). 결론 : 이상의 결과로 bFGF는 소장점막 및 골수세포에 방사선보호효과가 있었으며 그 기전은 조혈모세포 및 소장낭선세포의 성장 및 재생을 촉진하고 조기에 방사선으로 유도된 아포프토시스를 감소시키기 때문인 것으로 생각된다.

LAMP 방법에 의한 소 수정란의 성 판별과 Biopsy에 따른 수정란의 체외발달 (Sex Detection and In Vitro Development of Biopsied Bovine Embryo for LAMP Based Embryo Sexing)

  • 조상래;최선호;김현종;한만희;최창용;정연길;손동주
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.169-176
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    • 2005
  • 수정란의 성 판별은 유전적으로 우수한 유전형질을 보유하고 있는 소의 수정란을 성 판별하므로서 희망하는 성의 송아지를 생산할 수 있으며, 부가가치가 높은 수정란을 확보할 수 있는 기술이다. 수정란의 손상을 최소화하면서 할구를 biopsy하는 기술을 개발하고, 간단하고 빠른 시간에 성 판별이 가능한 Loop-mediated isothermal amplification방법으로 수정란을 성 판별을 실시한 결과는 다음과 같다. 1. 한우 체내 수정란의 성비는 암컷이 $56.5\%$, 수컷이 $43.5\%$였고, 체외 수정란은 암컷이 $49.2\%$, 수컷이 $33.9\%$였다. 그리고, 젖소 체외 수정란의 성비는 암컷이 $29.2\%$, 수컷이 $70.8\%$를 나타내어 한우 체내 및 체외 수정란보다 젖소 체외수정란의 수컷비율이 유의적으로 높게 나타내었다(p<0.05). 또한, 한우 체외 수정란에서 성 판별이 불가능한 것이 $16.9\%$를 나타내어 한우 체내 수정란 및 젖소 체외 수정란과는 유의적인 차이를 나타내었다.(P<0.05). 2. Biopsy한 체내 수정란의 체외 발달율은 $100\%$였으나 체외 수정란에서는 정상적으로 발달하지 못하고 퇴화된 수정란이 $13.2\%$로 체내 수정란보다 유의적으로 높은 결과를 나타내었다.(P<0.05). 3. Punching 방법으로 수정란의 biopsy 후 정상적으로 발달하지 못하고 퇴화된 수정란은 체내 및 체외 수정란에서는 없었으나 biopsy 방법으로 biopsy한 수정란은 체내 및 체외 수정란에서 각각 $16.7\%$$22.6\%$를 나타내어 Punching 방법보다 유의적으로 높은 결과를 나타내었다(P<0.05). 이상의 결과로 보아 한우 체내 수정란은 LAMP방법을 이용하여 간단하고 신속하게 성 판별이 가능하며, 수정란의 biopsy는 punching 방법이 수정란에 손상을 적게 주는 것으로 사료된다.

Amelioration of colitis progression by ginseng-derived exosome-like nanoparticles through suppression of inflammatory cytokines

  • Jisu Kim;Shuya Zhang ;Ying Zhu;Ruirui Wang;Jianxin Wang
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제47권5호
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    • pp.627-637
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    • 2023
  • Background: Damage to the healthy intestinal epithelial layer and regulation of the intestinal immune system, closely interrelated, are considered pivotal parts of the curative treatment for inflammatory bowel disease (IBD). Plant-based diets and phytochemicals can support the immune microenvironment in the intestinal epithelial barrier for a balanced immune system by improving the intestinal microecological balance and may have therapeutic potential in colitis. However, there have been only a few reports on the therapeutic potential of plant-derived exosome-like nanoparticles (PENs) and the underlying mechanism in colitis. This study aimed to assess the therapeutic effect of PENs from Panax ginseng, ginseng-derived exosome-like nanoparticles (GENs), in a mouse model of IBD, with a focus on the intestinal immune microenvironment. Method: To evaluate the anti-inflammatory effect of GENs on acute colitis, we treated GENs in Caco2 and lipopolysaccharide (LPS) -induced RAW 264.7 macrophages and analyzed the gene expression of proinflammatory cytokines and anti-inflammatory cytokines such as TNF-α, IL-6, and IL-10 by real-time PCR (RT-PCR). Furthermore, we further examined bacterial DNA from feces and determined the alteration of gut microbiota composition in DSS-induced colitis mice after administration of GENs through 16S rRNA gene sequencing analysis. Result: GENs with low toxicity showed a long-lasting intestinal retention effect for 48 h, which could lead to effective suppression of pro-inflammatory cytokines such as TNF-α and IL-6 production through inhibition of NF-κB in DSS-induced colitis. As a result, it showed longer colon length and suppressed thickening of the colon wall in the mice treated with GENs. Due to the amelioration of the progression of DSS-induced colitis with GENs treatment, the prolonged survival rate was observed for 17 days compared to 9 days in the PBS-treated group. In the gut microbiota analysis, the ratio of Firmicutes/Bacteroidota was decreased, which means GENs have therapeutic effectiveness against IBD. Ingesting GENs would be expected to slow colitis progression, strengthen the gut microbiota, and maintain gut homeostasis by preventing bacterial dysbiosis. Conclusion: GENs have a therapeutic effect on colitis through modulation of the intestinal microbiota and immune microenvironment. GENs not only ameliorate the inflammation in the damaged intestine by downregulating pro-inflammatory cytokines but also help balance the microbiota on the intestinal barrier and thereby improve the digestive system.