• Journal of Gastric Cancer
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• 제13권4호
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• pp.232-241
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• 2013

Purpose: Gastrokine 1 plays an important role in gastric mucosal defense. Additionally, the Gastrokine 1-miR-185-DNMT1 axis has been shown to suppress gastric carcinogenesis through regulation of epigenetic alteration. Here, we investigated the effects of Gastrokine 1 on DNA methylation and gastritis. Materials and Methods: Expression of Gastrokine 1, DNMT1, EZH2, and c-Myc proteins, and the presence of Helicobacter pylori CagA protein were determined in 55 non-neoplastic gastric mucosal tissue samples by western blot analysis. The CpG island methylation phenotype was also examined using six markers (p16, hMLH1, CDH1, MINT1, MINT2 and MINT31) by methylation-specific polymerase chain reaction. Histological gastritis was assessed according to the updated Sydney classification system. Results: Reduced Gastrokine 1 expression was found in 20 of the 55 (36.4%) gastric mucosal tissue samples and was closely associated with miR-185 expression. The Gastrokine 1 expression level was inversely correlated with that of DNMT1, EZH2, and c-Myc, and closely associated with the degree of gastritis. The H. pylori CagA protein was detected in 26 of the 55 (47.3%) gastric mucosal tissues and was positively associated with the expression of DNMT1, EZH2, and c-Myc. In addition, 30 (54.5%) and 23 (41.9%) of the gastric mucosal tissues could be classified as CpG island methylation phenotype-low and CpG island methylation phenotype-high, respectively. Reduced expression of Gastrokine 1 and miR-185, and increased expression of DNMT1, EZH2, and c-Myc were detected in the CpG island methylation phenotype-high gastric mucosa. Conclusions: Gastrokine 1 has a crucial role in gastric inflammation and DNA methylation in gastric mucosa.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권12호
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• pp.7529-7536
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• 2013

Background and Aims: MicroRNA-21 (miR-21) is reported to be overexpressed and to contribute to proliferation, apoptosis and gemcitabine resistance in pancreatic ductal adenocarcinomas (PDACs). The aims of this study were to explore regulation of miR-21 expression by epigenetic change and its impact on chemoresistance and malignant properties of of pancreatic cancer. Materials and methods: We retrospectively collected 41 cases of advanced pancreatic cancer patients who were sensitive or resistant to gemcitabine and assessed levels of serum circulating miR-21 for correlation with cytotoxic activity. Histone acetylation in the miR-21 promoter was also studied in gemcitabine-sensitive and gemcitabine-resistant PDAC cells. Gemcitabine-resistant HPAC and PANC-1 cells were transfected with pre-miR-21 precursors (pre-miR-21) and antisense oligonucleotides (anti-miR-21), and were treated with TSA. Finally, invasion and metastasis assays were performed and alteration in mir-21, PTEN, AKT and pAKT level was evaluated in these cells. Results: Serum miR-21 levels were increased in gemcitabine-resistant PDAC patients compared with gemcitabine-sensitive subjects. The miR-21 levels were increased in 6 PDAC cells treated with gemcitabine significantly, associated with 50% inhibitory concentrations ($IC_{50}s$). Histone acetylation levels at miR-21 promoter were increased in PDAC cells after treatment with gemcitabine. Enhanced invasion and metastasis, increased miR-21 expression, decreased PTEN, elevated pAKT level were demonstrated in gemcitabine-resistant HPAC and PANC-1 cells. Pre-miR-21 transfection or TSA treatment further increased invasion and metastasis ability, decreased PTEN, and elevated pAKT levels in these two lines. In contrast, anti-miR-21 transfection could reverse invasion and metastasis, and PTEN and pAKT expressions induced by gemcitabine. Conclusions: MiR-21 upregulation induced by histone acetylation in the promoter zone is associated with chemoresistance to gemcitabine and enhanced malignant potential in pancreatic cancer cells.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제22권5호
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• pp.406-413
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• 2014

to valproic acid (VPA) during pregnancy produces ASD-like core behavioral phenotypes as well as hyperactivity in offspring both in human and experimental animals, which makes it a plausible model to study ASD-related neurobiological processes. In this study, we examined the effects of two of currently available attention defecit hyperactivity disorder (ADHD) medications, methylphenidate (MPH) and atomoxetine (ATX) targeting dopamine and norepinephrine transporters (DAT and NET), respectively, on hyperactive behavior of prenatally VPA-exposed rat offspring. In the prefrontal cortex of VPA exposed rat offspring, both mRNA and protein expression of DAT was increased as compared with control. VPA function as a histone deacetylase inhibitor (HDACi) and chromatin immunoprecipitation experiments demonstrated that the acetylation of histone bound to DAT gene promoter was increased in VPA-exposed rat offspring suggesting epigenetic mechanism of DAT regulation. Similarly, the expression of NET was increased, possibly via increased histone acetylation in prefrontal cortex of VPA-exposed rat offspring. When we treated the VPA-exposed rat offspring with ATX, a NET selective inhibitor, hyperactivity was reversed to control level. In contrast, MPH that inhibits both DAT and NET, did not produce inhibitory effects against hyperactivity. The results suggest that NET abnormalities may underlie the hyperactive phenotype in VPA animal model of ASD. Profiling the pharmacological responsiveness as well as investigating underlying mechanism in multiple models of ASD and ADHD may provide more insights into the neurobiological correlates regulating the behavioral abnormalities.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권1호
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• pp.12-20
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• 2016

DNA 염기서열 분석기술의 진보는 많은 근본적인 생명현상을 이해하는데 기여해왔다. 유례없는 저비용에 염기서열을 대량으로 분석을 할 수 있게 되어 단일 규모의 실험실에서도 관심이 있는 종의 신규유전체를 해독할 수 있다. 게다가 유전집단의 전체 염기서열을 편향되지 않은 채 분석하여 무수한 분자마커를 발굴할 수 있게 됨에 따라 집단유전학 연구도 두드러지게 가속화되어 왔다. 그러나 식물의 유전체가 이형접합성, 반복염기서열, 배수성과 같은 복잡한 특성이 있다는 것을 고려해 볼 때 기술이 매우 빠르게 진화함에 따라 적절한 개체 혹은 집단을 확보하는 것이 식물 연구에서 주요한 문제가 되었다. 이러한 난제는 오래되었지만 매우 효율적인 기술인 반수체 육성을 통하여 극복될 수 있을 것이다. 정상적인 개체가 갖는 염색체의 절반을 보유하는 반수체 식물은 주로 자방이나 화분과 같은 배우체 세포를 배양함으로써 빠르게 구축될 수 있다. 뒤이은 반수체 식물의 염색체 배수화는 완벽한 동형접합성을 보이는 안정된 배가반수체를 만든다. 본 논문에서는 반수체 식물을 육성하고 판별하기 위한 고전적인 방법론을 요약할 것이다. 게다가 동원체의 히스톤을 후성적으로 조절함으로써 반수체를 유도하는 방법을 설명할 것이다. 마지막으로, 유전체 시대에 반수체 식물의 활용 방안을 유전체 해독과 집단 유전학의 측면에서 논의할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제26권9호
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• pp.1097-1104
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• 2016

차세대 염기서열 분석기술의 발달로 대량의 전사수준의 단위체들이 발견되었는데, 이것들 중 대부분의 전사체들은 비암호화 RNA들이다. 이들 중 긴 비암호화 RNA (lncRNA)들은 200개 이상의 뉴클레오티드를 가지며 단백질로 번역이 되지 않는 기능적 RNA 분자들이다. 식물의 lncRNA들은 RNA Pol II, Pol III, Pol IV, Pol V에 의해 전사체가 만들어지고, 전사 후 이들 lncRNA들은 추가적인 splicing과 polyadenylation 과정이 일어난다. 식물의 lncRNA들은 그 발현수준이 매우 낮고, 조직 특이적으로 발현 되지만, 이들 lncRNA들은 외부자극에 의해 강한 발현이 유도된다. 환경스트레스를 포함한 각기 다른 외부자극에 의해 많은 식물 lncRNA들의 발현이 유도되었기 때문에 이들 lncRNA들은 식물의 다양한 생물학적 기능과 식물의 생장발달 과정에 있어 새로운 조절 인자로 고려되고 있다. 특히 후성유전학적인 유전자 억제, 크로마틴 변형, 타겟모방, 광형태형성, 단백질 재배치, 환경스트레스 반응, 병원균 감염등에 관련하여 기능을 한다. 또한 어떤 lncRNA들은 short RNA들의 전구체로 역할도 한다. 최근 식물에서 많은 lncRNA들이 분리 동정되었지만, 이들 lncRNA들의 생리학적인 기능에 대한 현재의 이해는 여전히 제한적이고, 이들의 세부적인 조절 메커니즘 연구는 지속적으로 이루어져야 할 것이다. 이 총설에서는 식물 lncRNA들의 생합성 및 조절 메커니즘과 현재까지 밝혀진 분자수준에서의 중요한 기능들을 요약 정리하였다.

• 미생물학회지
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• 제44권4호
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• pp.277-281
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• 2008

HIV에 감염된 환자의 경우 다양한 종류의 암이 발생하는 것으로 알려져 있다. 이러한 암종의 높은 발생률의 원인으로, 감염에 의한 면역세포의 감소 및 결핍과 같은 간접적인 이유 뿐 아니라, HIV 바이러스 단백질의 발현이 직접적으로 병의 발생에 관여한다는 보고가 있다. 본 연구에서는 HIV 환자에서 높게 나타나는 암의 발생에 대한 기전을 이해하기 위하여 HIV-1 Tat 유전자와, 다수의 암 발생과 관련이 있는 세포막단백 CD99와의 관계를 규명하였다. 먼저 CD99의 발현에 미치는 Tat의 영향을 알아보기 위하여 HIV-1 Tat 발현 안정화 세포주를 확립하고 Tat 단백에 의한 CD99 유전자의 발현 양상 변화를 분석하였다. 실험결과 Tat의 발현에 의하여 CD99 유전자의 발현이 활성화되는 것이 관찰되었으며 이와 반대로 STAT3의 발현은 낮아졌다. CD99 프로모터는 CpG 함량이 높기 때문에 Tat 단백이 DNA 메칠화를 통해서 CD99 유전자의 발현을 조절하는지 확인하기 위하여 methylation specific PCR을 수행하였고 Tat의 발현이 높은 곳에서 특이적으로 CD99 프로모터 부위가 탈메칠화되는 것을 발견하였다. Tat 발현 세포에서만 특이적인 발현 차이를 보이는 유전자 분석을 위한 Differentially Expressed Gene keratin 17과 collagen, type IV 증가됨이 확인되었다. 위의 결과는 HIV Tat 단백이 직접 세포 단백들을 조절하여 암을 발생시킬 수 있다는 보고를 뒷받침한다.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.1047-1054
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• 2019

이동성 유전인자는 인간 유전체의 45%를 차지하며 기능성 유전자 내부로 자유롭게 들어갈 수 있다. 이들은 진화과정에서 중복현상으로 다수의 복사수로 생성되며, 생물종다양성 및 계통유전체학 분야에 기여한다. 이동성 유전인자의 대부분은 메틸화 또는 아세틸화 현상과 같은 후성유전학적 조절에 의해 제어된다. 다양한 생물종은 그들만의 고유의 이동성 유전인자를 가지고 있으며, 일반적으로 DNA트란스포존과 레트로트란스포존으로 나뉜다. 레트로트란스포존은 LTR의 유무에 따라 다시 HERV와 LINE으로 구분된다. 이동성 유전인자는 프로모터, 인핸서, 엑손화, 재배열 및 선택적 스플라이싱과 같은 다양한 생물학적 기능을 수행한다. 또한 이들은 유전체의 불안정성을 야기시켜 다양한 질병을 유발하기도 한다. 따라서, 암과 같은 질병을 진단하는 바이오 마커로 사용될 수 있다. 최근, 이동성 유전인자는 miRNA를 만들어 내는 것으로 밝혀졌으며, 이러한 miRNA는 타겟 유전자의 seed 영역에 결합함으로서 mRNA의 분해 및 번역을 억제하는 역할을 수행한다. 이동성 유전인자 유래의 miRNA는 기능성 유전자의 발현에 큰 영향을 미친다. 다양한 생물종과 조직에서 서로 다른 miRNA의 비교 분석 연구는 생물학적 기능과 관련하여 진화학과 계통학 영역에서 흥미 있는 연구 분야라 할 수 있겠다.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.102-113
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• 2023

본 총설에서는 지난 수년 동안 자궁내막 염증 관련 새롭게 밝혀진 에스트로겐과 프로게스테론 수용체의 기능 중 지엽적 에스트로겐의 합성, 특이적 에스트로겐 수용체의 조절, 프로게스테론 저항성 그리고 스테로이드 호르몬의 작용에 의한 자궁내막 조직세포의 염증반응, 분화 및 생존에 대한 세포 및 분자적 조절기전들을 고찰한다. 자궁내막 조직 기질세포의 비정상적인 후성유전체적 변화는 자궁내막증의 발병과 진행에 중요한 요인으로 작용한다. 특히, 에스트로겐 수용체 유전자들의 차별적 메틸화는 기질세포내 ERα로부터 ERβ로의 발현 우세도 전환을 유도하여, ERβ-매개 염증반응, 프로게스테론 저항성 및 레티노이드 합성장애 등의 비정상적인 에스트로겐 반응을 초래한다. 이 기질세포는 또한 PGE2 및 SF-1 매개에 의한 스테로이드 합성효소의 발현유도를 통하여 지엽적 에스트로겐의 생성을 촉진하며, 증가된 에스트라디올은 다시 ERβ에 피드백으로 작용하여 COX-2 촉진을 통한 염증반응의 악순환을 야기한다. 높은 ERβ의 발현은 중간엽 줄기세포의 염색질 구조변화릉 야기하여 프로게스테론 저항성을 획득하고, 이는 반복적 생리에 따른 지속적 노출로 자궁내막 조직의 염증을 형성하며, 이후에는 ERβ-매개 에스트로겐과 TNF-α 및 TGF-β1을 포함한 염증 유발 인자들이 작용하여 염증 조직세포의 부착, 혈관생성 및 생존과 기질세포의 분화조절장애를 유도한다. 따라서, 생리주기의 역동적인 호르몬 변화와 이에 따르는 자궁내막 조직의 핵수용체 신호전달 조절기전에 대한 구체적인 이해는 정상적인 생식기능을 유지하면서 자궁내막증과 같은 비정상적 염증질환을 치료하기 위한 새로운 안목을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• Animal Bioscience
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• 제35권10호
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• pp.1461-1478
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• 2022

The maintenance of poultry gut health is complex depending on the intricate balance among diet, the commensal microbiota, and the mucosa, including the gut epithelium and the superimposing mucus layer. Changes in microflora composition and abundance can confer beneficial or detrimental effects on fowl. Antibiotics have devastating impacts on altering the landscape of gut microbiota, which further leads to antibiotic resistance or spread the pathogenic populations. By eliciting the landscape of gut microbiota, strategies should be made to break down the regulatory signals of pathogenic bacteria. The optional strategy of conferring dietary fibers (DFs) can be used to counterbalance the gut microbiota. DFs are the non-starch carbohydrates indigestible by host endogenous enzymes but can be fermented by symbiotic microbiota to produce short-chain fatty acids (SCFAs). This is one of the primary modes through which the gut microbiota interacts and communicate with the host. The majority of SCFAs are produced in the large intestine (particularly in the caecum), where they are taken up by the enterocytes or transported through portal vein circulation into the bloodstream. Recent shreds of evidence have elucidated that SCFAs affect the gut and modulate the tissues and organs either by activating G-protein-coupled receptors or affecting epigenetic modifications in the genome through inducing histone acetylase activities and inhibiting histone deacetylases. Thus, in this way, SCFAs vastly influence poultry health by promoting energy regulation, mucosal integrity, immune homeostasis, and immune maturation. In this review article, we will focus on DFs, which directly interact with gut microbes and lead to the production of SCFAs. Further, we will discuss the current molecular mechanisms of how SCFAs are generated, transported, and modulated the pro-and anti-inflammatory immune responses against pathogens and host physiology and gut health.