Ondrej, Vladan;Kitner, Miloslav;Dolezalova, Ivana;Nadvornik, Petr;Navratilova, Bozena;Lebeda, Ales
Molecules and Cells
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제27권4호
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pp.443-447
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2009
This paper reports on the structural rearrangement of satellite DNA type I repeats and heterochromatin during the dedifferentiation and cell cycling of mesophyll protoplasts of cucumber (Cucumis sativus). These repeats were localized in the telomeric heterochromatin of cucumber chromosomes and in the chromocenters of interphase nuclei. The dramatic reduction of heterochromatin involves decondensation of subtelomeric repeats in freshly isolated protoplasts; however, there are not a great many remarkable changes in the expression profile. In spite of that, reformation of the chromocenters, occurring 48 h after protoplast isolation, is accompanied by recondensation of satellite DNA type I; however, only partial reassembly of these repeats was revealed. In this study, FISH and a flow cytometry assay show a correlation between the partial chromocenter and the repeats reassembly, and with the reentry of cultivated protoplasts into the cell cycle and first cell division. After that, divided cells displayed a higher variability in the expression profile than did leaves' mesophyll cells and protoplasts.
V(D)J recombination, a site-specific gene rearrangement process occurring during the lymphocyte development, begins with DNA double strand breaks by two recombination activating gene products (RAG1/2) and finishes with the repair process by several proteins including DNA-dependent protein kinase (DNA-PK). In this report, we found that RAG2 was specifically phosphorylated by DNA-PK at the $365^{th}$ serine residue, and this phosphorylated RAG2 affected the V(D)J recombination activity in cells in the GFP expression-based assay. While the V(D)J recombination activity between wild-type RAG2 and mutant S365A RAG2 in the assay using a signal joint substrate was undistinguishable in DNA-PK deficient cells (M059J), the activity with wild-type RAG2 was largely increased in DNA-PK proficient cells (M059K) in comparison with mutant RAG2, suggesting that RAG2 phosphorylation by DNA-PK plays a crucial role in the signal joint formation during V(D)J recombination.
One hundred and seventeen crude drugs were screened for DNA-binding activity in vitro. The DNA-methyl green assay is a useful biochemical screen for the detection or development of biologically active compounds which bind to DNA. This assay is based upon the fact that free methyl green undergoes rapid spontaneous molecular rearrangement to its colorless carbinol base so that the liberation of the dye from DNA by displacement can be followed spectrophotometrically as a decrease in absorbance at 65Onm. Seven methanolic extracts of crude drugs including Cinnamomi Cortex spissus, Coicis Semen, Coptidis Rhizoma, Perillae Semen, Plantaginis Semen, Polygalae Radix and Zanthoxyli Fructus showed less than 2,000${\mu}$g/ml as their $IC_{50}$ values. The active principles of Plantaginis Semen and Zanthoxyli Fructus were transferred into organic solvents, which showed the $IC_{50}$ values with 588 and 574${\mu}$g/ml, respectively. These fractions have been selected for isolation of biologically active constituents.
수계 환경에서 일어나는 유전자의 전이행방을 이해하기 위하여, conjugation에 의하여 전이되는 kanamycin 내성 ($Km^r$) 유전자에 대하여 DNA probe를 이용하여 Southern hybridization 방법으로 추적하였다. 자연계로부터 분리한 $Km^r$ 세균과 $Km^r$ 유전자를 유전자 조작기법으로 변형시킨 GMM 균주들을 donor로 하여 conjugation을 했을 때, $Km^r$ 유전자는 자연계 분리 균주에서보다 수질환경에 관계없이 10~00배 잘 전이되었다. LB 배지에서 GMM 균주의 $Km^r$ 유전자가 전이된 conjugant에서는 새로 생성되는 plasmid가 많이 나타났고 AW와 FW에서는 conjugation 시간에 따라 plasmid의 재배열 현상이 다양하였다. LB에서 얻은 conjugant들의 plasmid에 대하여 $Km^r$ DNA probe로 Southern analysis를 한 결과, plasmid의 재배열이 다양함에도 불구하고 conjugant들의 $Km^r$ plasmid는 donor에서와 같은 위치에서 hybridization signal이 나타났다. 그러나 AW에서 50시간 conjugation시켰을 때 DKI의 pDK101과 DKC601의 pDT529, 그리고 AW에서 30시간 conjugation 시켰을 때 DKC600의 pDK101은 전혀 나타나지 않고, 소실되었다. 또 전이된 $Km^r$ plasmid의 크기는 AW와 FW의 수질에 따라 약간 변화되어 나타났다. 그러므로 DNA probe에 의한 Southern hybridization 방법은 수질환경에서 특정 유전자의 전이행방을 추적하는데 매우 유용하다고 판단된다.
Fluorescence in situ hybridization (FISH) with the DNA probe for human chromosome 4 was used to analyse in vitro radiation induced chromosome rearrangement in peripheral lymphocyte. Translocations, dicentrics, acentrics and color junctions involving the painted chromosome were scored according to the Protocol for Aberration Identification and Nomenclature Terminology (PAINT) system. The frequency of chromosome rearrangements including reciprocal translocation, dicentric, acentric fragment and color junction increased with radiation dose. The frequency of dicentric chromosome reduced by the fixation time following irradiation, whereas that of translocation was relatively persistent. The applicability of FISH for scoring stable translocation for biological dosimetry was demonstrated.
탈회방법은 골수조직의 병리학적 진단을 위해서 항상 시행되는 과정이다. HCl 탈회용액과 같이 주로 사용하고 있는 산성용액은 탈회과정 동안에 조직내의 항원성에 손상을 입힌다. 특히, 골수조직 내의 RNA나 DNA에 심하게 손상을 준다. 따라서 조직의 항원성을 보존하기 위한 표준화된 탈회방법이 필요하다. 본 연구는 일반적으로 가장 많이 사용되는 HCl 기반의 상품화된 탈회용액과 직접 제조한 EDTA 탈회용액이 골수조직의 탈회과정에 어떤 영향을 미치는지 분석하였다. 환자로부터 채취된 73예의 골수생검조직을 HCl 탈회와 EDTA 탈회의 두 그룹으로 나누어 탈회과정을 진행하였다. 골수생검조직의 탈회과정 후 결과의 차이는 hematoxylin & eosin 염색과 reticulum 염색, Ki-67, CD20, CD138의 항체를 이용한 면역조직화학염색, DNA 추출 및 분석, in situ hybridization, IGH gene rearrangement 와 같은 분자병리검사를 시행하여 분석하였다. 일반적인 염색과 특수염색에서는 두 탈회용액간의 차이는 없었다. 또한 세포증식 표지자와 같은 세포막 혹은 세포질에서 발현되는 항체는 탈회용액간의 차이 없이 잘 염색되었다. 반면 HCl 탈회 용액에 처리한 후 핵 내 단백질인 Ki-67의 염색상은 현저히 불량한 것으로 관찰되었다. HCl 탈회용액과 비교하여 EDTA 탈회용액에서의 골수생검조직 내의 DNA와 RNA가 잘 보존되었음을 다양한 분자병리검사를 통해 확인할 수 있었다. 특히 HCl 탈회용액에 처리한 28예와 EDTA 탈회용액에 처리한 12예의 DNA의 순도와 농도을 비교한 결과 통계학적으로 유의한 수준으로 차이가 있음을 확인하였다. 이로써 EDTA 탈회용액이 조직 내의 항원성을 잘 유지시키며, 면역조직화학염색과 분자병리검사에 적합한 방법임을 확인 할 수 있었다.
Berberine and berberrubine, which display antitumor activity, have also demonstrated distinct enzyme-poisoning activities by stabilizing topoisomerase Ⅱ-DNA cleavable complexes. The protoberberine berberrubine differs in chemical structure with berberine at only one position, however, it shows a prominent activity difference from berberine. Solution structures of berberine and berberrubine determined by NMR spectroscopy are similar, however, the minor structural rearrangement has been observed near 19 methoxy or hydroxyl group. We suggest that the DNA cleavage activities of topoisomerase Ⅱ poisons could be correlated with both chemical environments and minor structural change together with hydrophobicity of interacting side chains of drugs with DNA molecule.
The clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) system, a rapidly advancing genome editing technology, allows DNA alterations into the genome of organisms. Gene editing using the CRISPR system enables more precise and diverse editing, such as single nucleotide conversion, precise knock-in of target sequences or genes, chromosomal rearrangement, or gene disruption by simple cutting. Moreover, CRISPR systems comprising transcriptional activators/repressors can be used for epigenetic regulation without DNA damage. Stem cell DNA engineering based on gene editing tools has enormous potential to provide clues regarding the pathogenesis of diseases and to study the mechanisms and treatments of incurable diseases. Here, we review the latest trends in stem cell research using various CRISPR/Cas technologies and discuss their future prospects in treating various diseases.
Plasminogen kringle 5는 plasminogen kringles 1-4로 구성된 내생의 혈관 신생 억제제인 angiostatin과 같이 내피세포의 분열을 강력하게 억제한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 plasminogen kringle 5의 재조합 단백질을 효모 발현 체계에서 생산하여 내피세포의 이동에 대한 저해 효과와 이에 대한 작용기전을 조사하였다 재조합 단백질 PK5는 plasminogen의 Thr456에서 Phe546까지 이르는 cDNA 부분을 ${\alpha}-factor$ prepro-peptide의 분비 신호 서열 뒤에 도입하여 Pichia pastoris GS115에서 발현시켰다. 메탄올 유도 후 얻은 배양액을 S-spin column을 이용하여 정제하였다. 정제된 단백질을 SDS-PACE하였을 때 약 10kDa의 단일 밴드를 나타냄을 확인할 수 있었다. 정제된 PK5는 bFGF나 VEGF에 의해 유도된 인간의 제대 유래 내피 세포의 이동을 약 500nM의 $IC_{50}$ 값으로 농도 의존적으로 감소시켰다. 내피 세포에 PK5 500M을 처리한 결과 bFGF에 의해 유도된 ERK1/2의 인산화를 감소시켰다 또한, PK5는 bFGF에 의해 유도된 내피세포의 골격 재형성을 강력하게 억제하는 것으로 관찰되었다. 따라서, 이러한 결과들은 효모 생산 PK5가 내피세포의 이동을 효과적으로 억제하며, 이는 ERK1/2의 활성과 세포골격의 재배열을 억제함으로써 나타나는 것으로 부분적으로 설명될 수 있다.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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제35권1호
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pp.1-6
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2009
DNA double-strand breaks (DSBs) occur commonly in the all living and in cycling cells. They constitute one of the most severe form of DNA damage, because they affect both strand of DNA. DSBs result in cell death or a genetic alterations including deletion, loss of heterozygosity, translocation, and chromosome loss. DSBs arise from endogenous sources like metabolic products and reactive oxygen, and also exogenous factors like ionizing radiation. Defective DNA DSBs can lead to toxicity and large scale sequence rearrangement that can cause cancer and promote premature aging. There are two major pathways for their repair: homologous recombination(HR) and non-homologous end-joining(NHEJ). The HR pathway is a known "error-free" repair mechanism, in which a homologous sister chromatid serves as a template. NHEJ, on the other hand, is a "error-prone" pathway, in which the two termini of the broken DNA molecule are used to form compatible ends that are directly ligated. This review aims to provide a fundamental understanding of how HR and NHEJ pathways operate, cause genome instability, and what kind of genes during the pathways are associated with head and neck cancer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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