• 생명과학회지
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• 제18권2호
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• pp.234-240
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• 2008

매향' 딸기의 안토시아닌 생합성은 개화 후 26일째 시작되어 과실의 성숙기 동안 계속된다. 딸기로부터 안토시아닌의 생합성에 관여하는 주요 유전자를 분리하였다. 각각의 유전자에 대해, 다양한 식물체의 유사 유전자의 염기서열을 비교하여 PCR (polymerase chain reaciton) primer를 제작하였다. 숙기의 딸기에서 분리된 total RNA로부터 합성된 CDNA와 각 primer를 이용하여 RT (reverse transcriptase)-PCR을 수행하였다. 각 CDNA clone의 염기서열을 작성하여 분석한 결과, 이들은 안토시아닌 생합성에 관여하는 phenylalanine ammonia lyase (PAL), 4-cummarate CoA ligase (4CL), chalcone synthase (CHS), chalcone isomerase (CHI), flavanone-3-hydroxylase (F3H), dihydroflavonol 4-reductase (DFR), anthocyanidine synthase (ANS) 그리고 UDP-glucose:flavonoid-3-O-glucosyltransferase (UFGT) 효소에 해당되었다. Northern blot 분석 결과, 이들 유전자는 과실 발달과정에서 시기적으로 조절되었다. 특히 PAL을 제외한 모든 유전자는 과실에서만 주로 발현되었다. PAL, DFR 그리고 ANS유전자는 과실 초기 발달 단계인 개화 후 10일에 검출된 후 감소하다가, 22일에 다시 증가하기 시작하여 34일에 최대가 되었다. 한편, 다른 유전자들은 초기에는 발현되지 않다가, 안토시아닌이 축적되기 시작하는 개화 후 $22{\sim}30$일에 처음으로 검출되었다. 본 연구를 통해, 딸기 과실 발달과정에서 안토시아닌 생합성 과정에 관여하는 여러 유전자가 과실 숙기에 함께 조절되는 현상을 알 수 있다. 이러한 연구 결과는 안토시아닌 합성과정을 제어하는 조절 유전자가 존재한다는 것을 시사한다. 그리고 딸기의 안토시아닌 생합성 유전자의 발현패턴을 크게 두 가지로 나눌 수 있는 것으로 보아, 딸기의 안토시아닌 생합성에는 적어도 두 가지 서로 다른 조절 기작이 관여하여 색소 발달 과정을 제어할 것으로 보인다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.438-447
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• 2017

개화는 배추종 작물의 생산성과 연관된 중요 발달 특성 중 하나이다. 이식 후, 갑작스러운 저온에 노출되어 때이른 개화를 하게 되면 수확되는 생산물의 양과 질이 떨어지게 된다. 따라서, 개화조절 메커니즘을 이해하는 것은 배추 종 작물의 농업적 생산성을 향상시키는데 도움을 줄 것이다. 춘화는 배추과 작물에서 일반적으로 알려져 있는 개화를 유도하는 중요한 요소이다. 그러나 옐로우 사순이나 코마수나와 같은 배추 아종은 춘화처리 없이도 개화한다. 1일을 주기로 하여 생물의 생리기작을 조절하는 생체시계 유전자는 일장감응형의 개화 조절에 중요한 역할을 하지만 춘화처리를 통해 개화를 유도하는 기작과도 연관되어 있다. 본 논문에서는 22개의 배추 아종을 개화에 춘화처리가 필요한 춘화형과 춘화처리 없이도 개화하는 비춘화형으로 나누어 보존된 생체시계 유전자, BrPRR1 군의 염기서열 분석을 수행하였다. 그 중 BrPRR1b 유전자의 결손 영역으로 춘화형과 비춘화형 두 그룹을 구분할 수 있었다. 이 서열변이를 증폭할 수 있는 PCR 프라이머를 디자인하여 비춘화형 배추 아종에서는 451 bp의 긴밴드를, 춘화형 배추에서는 422 bp의 작은 크기의 밴드를 증폭할 수 있었다. 이 프라이머 세트는 43개 배추 아종과 4개의 배추속 작물, 브로콜리, 양배추, 갓, 그리고 유채의 개화형을 구분하는데 적용되었다. 각 작물의 PCR 결과와 개화시기에 대한 정보를 통하여 프라이머 세트가 개화형을 판별할 수 있는 마커로 이용될 수 있음이 확인되었다. 이 마커시스템은 배추 종 작물 육종에 유묘 단계에서 개화형을 판단하는데 이용할 수 을 것이다. 또한 이 결과들은 생체시계 유전자가 배추 종 작물의 개화를 조절하는 좋은 전략이 될 수 있음을 보여주었다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제8권1호
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• pp.57-64
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• 2004

본 연구는 생쥐의 난소 및 정소 조직에서 발달 단계에 따라 나타나는 일주기성 clock유전자의 발현과 단백질의 발현 양상을 알아보고자 하였다. 생쥐의 난소 및 정소에서 일주기성 변화와 연관된 유전자(Period1(Per1), Period2(Per2), Period3(Per3), Cryptochromel(Cry1), Cryptochrome2 (Cry2), Clock, Bmall)와 시교차 상핵에서 분비되어 표적 조직 또는 기관으로 전달되는 물질로 알려진 Prokineticin (Prok2)에 대 한 수용체들 (Prok1r과 Prok2r), PERI 단백질의 발현 양상을 발달 단계에 따라 (post partum day; ppd 1, 7, 10, 21, 35) 확인하였다. 주요 clock 유전자들은 생후 발달 단계에 따라 각각 다양한 발현양상을 보였다. 난소의 경우 많은 난포가 성장을 시작하는 시기인 생후 7일과 10일을 전후하여 발현량이 대부분 증가하는 것을 볼 수 있었으며, 정소의 경우에도 발달 단계에 따라 7일에서 발현이 증가하는 양상을 보였다. 특히 clock유전자들은 생후 7일과 10일에서 상대적으로 높은 발현 양상을 보였다 시교차 상핵에서 분비되어 표적기관으로 분비되는 것으로 알려진 Prok2의 수용체의 경우에도 주요 주기성 유전자들의 발현이 증가하는 것과 같은 시기에 발현이 높아지는 것을 확인할 수 있었고, 생식소 발달 초기에 강하게 발현되나 차후 점진적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 PER1의 발현양상을 면역조직화학적 방법으로 확인한 결과, 난포의 각 발달 단계에서 난소 내 정상적인 난포의 과립세포와 난자에서 높게 발현되는 것을 알 수 있었고, 상기의 결과는 Perl 유전자의 발현 양상과 일치함을 확인할 수 있었다 또한 정소 내 Per1 유전자와 PER1 단백질의 발현은 모두 생후 10일과 21일에서 감소하는 경향을 보이나 성적으로 성숙됨에 따라 다시 증가하는 것을 확인할 수 있어, PER1 단백질은 생식소의 발생 단계별로 다양한 발현 양상의 차이를 보이며, 정자와 난자의 정상적인 발달에 밀접한 연관이 있음을 추론할 수 있었다. 본 연구의 결과, 일주기성 clock유전자들 중 특히 Per1이 생식소의 정상 발달에 중요하게 작용할 수 있음을 시사하여 차후 이에 대한 다양한 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제49권4호
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• pp.431-438
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• 2006

목 적 : 새로운 암억제 유전자로 알려진 IGFBP-3의 주요 기능은 IGF-I과 IGF-II와 결합을 하여 IGF의 기능을 조절하는 IGF dependent mechanism과 IGFBP-3 자체가 IGF와 결합과는 무관하게 세포의 apoptosis를 유도하는 IGF independent mechanism이 보고되었다. 암억제 유전자 p53의 대표적인 항암 기전의 하나는 직접 IGFBP-3의 발현을 증가시키며, 발현된 IGFBP-3는 암세포의 apoptosis를 유도시킨다. IGFBP-3의 항암작용은 보고되었지만, IGFBP-3의 변역 후 변형에 의한 항암기전은 전혀 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 p53의 항암기전과 관련하여 IGFBP-3의 당화에 관련된 기전을 밝히고, IGFBP-3 당화의 의미를 규명하였다. 방 법 : 실험 세포주로는 p53의 변이를 보이며 p53의 발현이 일반세포에 비교하여 낮은 특징을 갖고 있는 사람의 유방암세포인 MDA-MB-231를 사용하였으며, Ad/p53과 Ad/IGFBP-3 아데노바이러스를 감염시킨 후 IGFBP-3의 발현 변화와 apoptosis 기전을 분석하였다. glycosylation 억제제로 알려져 있는 tunicamycin을 처리하여 당화의 정도를 조사하였다. 결 과 : 실험 세포에 Ad/p53을 감염시켜 p53을 발현시킨 결과 성장의 억제와 apoptosis가 유도되었고, IGFBP-3의 발현이 현저하게 증가되었으며, 특히 IGFBP-3의 당화 형태를 증가시켰다. 당화된 IGFBP-3의 증가는 세포의 apoptosis의 유도가 촉진되었으며, 이러한 IGFBP-3의 당화는 p53과 IGFBP-3의 발현을 동시에 유도시킨 결과 더욱 항진되었다. 결 론 : 이상의 연구에서 IGFBP-3의 암억제 능력의 향상은 p53에 의한 IGFBP-3의 당화의 증가를 통하여 안정화됨으로서 나타나고 있음을 알 수 있었다. 이는 p53과 IGFBP-3를 이용한 혼합유전자 치료가 가능할 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권4호
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• pp.395-404
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• 2002

연구배경: SP-A는 surfactant의 분비, 합성 및 재순환에 관여하는 중요한 역할을 담당한다. Glucocorticoid는 폐의 형태학적 발생을 촉진시키며, surfactant인지질의 생산을 증가시키고, surfactant B와 C의 축적 및 폐탄성을 향상시킨다. 시험관 내에서의 실험을 통하여 관찰 한 바에 의하면 glucocorticoid의 투여량에 따라 SP-A mRNA와 SP-A 단백의 총량이 증가하기도하고 감소하기도 한다. 그러나 실험동물 내에서의 SP-A mRNA와 SP-A 단백량에 대한 스테로이드의 효과에 관한 보고는 드물다. 방 법: 저자들은 실험동물 내에서의 현황을 파악하고자 dexamethasone을 백서에 투여한 후 SP-A의 유전자 발현양상은 filter hybridization방법으로, SP-A 단백량은 double sandwich ELISA 방법으로 각각 검색하여 dexamethasone의 투여양과 투여기간에 따라 실험동물 내의 SP-A 유전자 발현과 총 SP-A 단백량에 대한 dexamethasone의 효과를 관찰하였다. 결 과: 1) Dexamethasone 투여량에 따른 SP-A mRNA량은 dexamethasone을 일일 0.2 mg/kg 투여한 지 24시간 경과후에 38.8%가 증가하였다. 2) Dexamethasone투여기간에 따른 SP-A mRNA량은 dexamethasone을 일일 2 mg/kg씩 일주일간 투여 후에 대조군에 비하여 49.7%가 유의하게 증가하였다(P<0.01). 3) 폐의 총 SP-A 단백량은 dexamethasone을 일일 2 mg/kg씩 일주일간 투여 후에 대조군에 비하여 373.7%가 유의하게 증가하였다(P<0.005). 결 론: 이상의 결과는 실험동물 내 dexamethasone양에 따른 SP-A mRNA량과 총 SP-A 단백량은 소량을 투여하였을때보다는 대량을 투여 하였을 때, 단기간보다는 장기간 사용하였을 때 유의한 증가가 있음을 알 수 있었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권2호
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• pp.217-228
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• 2003

뇌와 두개골의 조화로운 성장 발육은 성장 중인 두개골과 이 뼈들을 연결하는 두개봉합부들 그리고 발육중인 뇌사이의 일련의 상호작용에 의해 이루어진다. 두개봉합부의 조기융합으로 알려진 craniosynostosis는 이러한 상호균형적인 관계가 파괴될 때 야기될 수 있다. Bone morphogenetic protein의 하나인 Bmp2는 골 각각의 형태와 골격의 상대적인 비례성을 조절하는데 관여하고 있으며, Bmp의 하부 유전자로 알려져 있는 Msx2 homeobox 유전자의 돌연변이는 Boston-type craniosynostosis를 야기한다 이와 함께 Dlx5 homozygote mutant mouse의 표현형은 두개골 골화의 지연을 포함한 다양한 두개안면의 이상을 나타낸다. 이러한 사실들은 Bmp2, Msx2, Dlx5 유전자들이 두개봉합부의 형태발생과정에 중요하게 작용할 수 있음을 시사하고 있다. Mouse 두개봉합부의 초기형태발생과정에 위 유전자들의 기능을 알아보기 위해, 태생기 동안의 시상봉합부에서의 Bmp2, Msx2, Dlx5 유전자들의 발현양상을 in situ hybridization 방법을 이용하여 분석하였다. Bmp2 mRNA는 osteogenic front에서 강하게 발현되었으며, parietal bone의 골막에서도 관찰되었다. Msx2 mRNA는 시상봉합부의 미분화 간엽조직에서 강하게 발현되었으며, osteogenie front 및 dura mater에서도 관찰되었다. Dlx5 mRNA는 osteogenic front와 parietal bone에서 강하게 발현되었다. 두개봉합부에서의 Bmp signaling의 역할을 알아보기 위해 태생 15.5일 mouse의 두개골을 이용하여 in vitro 실험을 시행하였다. Bmp2-soaked beads를 osteogenic fronts에 올려놓고 48시간 기관배양한 결과 BSA 대조군에 비해 Bmp2 beads 주위 조직의 두께와 세포수가 증가하였으며 Msx2와 Dlx5 유전자들의 발현을 유도하였다. 그러나 FGF2 beads주위로는 이들 유전자들의 발현이 관찰되지 않았다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, Bmp2 유전자는 두개골 성장과 두개봉합부의 초기 형태발생을 조절하는데 중요한 역할을 담당하고 있으며, Bmp signaling은 Msx2, Dlx5 유전자들을 조절함으로써 두개골의 골화와 두개봉합부의 유지에 관여하고 있음을 제시해 주고 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권2호
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• pp.193-202
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• 2010

더덕 70% 에탄올 추출물(CL) 및 그 분획물들(헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 그리고 물)의 in vitro 항산화 효과는 총 페놀 함량, 환원력, ABTS, DPPH 및 ORAC 분석법들로 실험하였다. 더덕 70% 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물(CLEA)은 가장 높은 총 페놀 함량을 보여 주었고 그 함량은 22.7 mg/g이었으며, CLEA는 $250\sim1,000\;{\mu}g/mL$에서 0.42~1.27로 뛰어난 환원력을 가지고 있었다. $100\sim400\;{\mu}g/mL$에서 CLEA는 27.7~70.3의 ABTS radical 소거작용을 보여주었으며, $400\;{\mu}g/mL$에서 81.6%로 가장 높은 DPPH radical 소거활성을 나타내었다. CLEA는 가장 높은 $ORAC_{{ROO}{\cdot}}$ 활성을 가졌고, CLEA와 부탄올 분획물은 70% 에탄올, 헥산, 클로로포롬 그리고 물 분획물보다 현저하게 높은 $ORAC_{{ROO}{\cdot}}$ 활성을 나타내었다. CLEA는 CL 70% 에탄올 추출물과 그 분획물들 중 가장 높은 항산화효과를 가지고 있었다. 따라서 고지방식이에 의해 산화적 스트레스가 유발된 동물 모델에 CLEA를 섭취시켰을 때 항산화 유전자 발현 변화를 microarray와 RT-PCR 기법으로 알아보았다. 31개의 항산화 유전자가 발현되었으나 CLEA 섭취에 의해 2배 이상 발현 증가를 보인 항산화 유전자는 없었다. 결론적으로 CLEA는 직접적인 항산화 효과는 있으나 고지방식 이에 의해 유도된 비만 마우스 내에서 항산화 유전자 발현 증가에 의한 간접적인 항산화 효과는 없었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권5호
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• pp.679-688
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• 2003

본 연구는 재래돼지와 랜드레이스를 기초축으로 한 F$_2$ 354두에 대해 Leptin receptor와 연관되어있는 초위성체 표지인자를 이용하여 그 다형성을 조사하고 돼지의 성장형질, 도체형질, 육질형질과 그 유전자형간의 연관성을 구명코자 실시하였다. F$_2$ 354두로부터 얻어진 총 대립유전자는 255bp, 259bp 261bp, 263bp, 265bp, 267bp로써 총 6가지 형태로 나타났다. 집단 내에서 6개의 대립유전자들은 19가지의 유전자형 조합을 나타내었고 가장 많이 나타난 유전자형은 CE형 (261bp/265bp)으로 전체의 20.0%를 차지하였고 다음으로 CC(261/261)와 EE(265/ 265)가 각각 10.1%와 9.6%로 나타났으며 AC(255/261)와 EF(265/267)은 각각 1두에서만 관찰되었다. 각 유전자형간 12주령 체중이 고도의 유의성을 가지고 있었고 (P〈0.001), 3주령 체중(P〈0.05)과 30주령 체중(P〈0.01)에서도 유의성을 보였다. 특히, 성장초기와 달리 12주령 이후 돼지의 증체율은 급증하게 되고 각 개체간의 증체량에 대한 변이가 커지게 되는 것으로 나타났다. 3, 5, 12, 30주령 체중에서 DD(263/263), DF(263/267)형은 항상 상위를 나타내는 유전자형들로 나타났다. 특히 263bp 대립유전자를 가지고 있는 유전자형에 있어서 증체량에 대한 영향력이 크게 나타났다. 각 유전자형간 도체지방과 전단력도 유의성을 가지고 있었고 (P〈0.001), 등지방층 두께에서도 유의성을 보였다(P〈0.05). 그러나 근내지방함량에 대해서는 LEPR 유전자형들의 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 등지방층 두께와 도체지방에 대한 최상위 값을 갖는 유전자형은 두 형질 모두 DF (263/267)형으로 나타났다. 반면, 등지방층 두께에서 최하위 값을 갖는 유전자형은 AB (255/259), BE (259/265), AE(255/265) 순으로 나타났고, 도체지방에서는 AB(255/259), DD (263/263), AE(255/ 265) 순으로 나타났다. 특히 255, 259, 265bp 대립유전자를 갖는 개체들은 두 형질에 있어서 부의 상관관계를 갖는 것으로 판단되어진다. 전단력의 평균값이 각각 4.59kg/$cm^3$과 4.52kg/$cm^3$인 DD(263/263), BB(259/259)가 등심근육의 연도를 저하시켰고 반대로 DF(263/267) 유전자형을 갖은 개체는 더 좋은 연도를 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1215-1224
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• 2017

현재까지 다양한 암의 발병 원인이 밝혀졌는데, 그 중 하나로써 DNA에 돌연변이가 축적되어 유전체가 불안정 해짐에 따라 암이 발생될 수 있는 기작들이 주목받고 있다. 생물정보학과 유전체학의 발달에 따라 질병 연구에 있어서 보다 더 정확하고 신뢰성 있는 바이오마커를 찾는 것이 가능해졌다. 따라서, 생물정보학과 유전체학의 연구 기반을 바탕으로 한 암의 바이오마커는 암의 조기진단뿐만 아니라, 더 나아가 암 발생 예측과 암환자의 예후 진단에 적용될 수 있다. 최근 들어 인간 유전체에서 약 45%를 차지하는 이동성 유전인자(transposable elements, TEs)가 유전자의 발현 조절과 DNA의 돌연변이를 유도함으로써 다양한 질병에 영향을 미친다는 사실이 밝혀짐에 따라, 이러한 이동성 유전인자들이 암의 발생과 어떤 연관이 있는지에 대한 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 따라서 우리는 이동성 유전인자가 대장암과 어떤 연관성이 있는지에 대해 조사를 하였으며, 이를 어떻게 바이오마커로 활용할 수 있는지 알아보았다. 우선, 이동성 유전인자 중 인간 유전체에 많이 존재하면서 유전체에 많은 영향을 미치는 LINE-1 (long interspersed nuclear element-1, L1)과 Alu, LTR (long terminal repeat) 위주로 확인하였다. 흥미롭게도, 대장암 세포에서 LINE-1의 저메틸화, APC 유전자 내에 LINE-1 삽입, Alu의 저메틸화와 과메틸화, LTR 삽입에 따른 isoform 발생 등이 특징적으로 나타나는 것을 알 수 있었다. 또한 원발암유전자에서의 L1 저메틸화가 대장암 전이의 바이오마커로 쓰일 수 있다는 것과 Alu에 의한 MLH1 돌연변이가 가족성 및 유전성 대장암에서 흔히 발견된다는 것을 알 수 있었다. 이 때 이동성 유전인자에 의하여 영향 받는 유전자들의 발현을 in silico 발현 분석을 통하여 분석하였으며, 조직별, 성별 특이적 발현 양상을 제시하였다. 이들을 토대로 대장암 바이오마커를 개발하여 유전성 대장암의 예측 및 대장암 진단 또는 대장암 예후 예측을 통한 개인 맞춤형 치료에 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.615-620
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• 2018

EGCG는 녹차의 카테킨 중의 하나로서 항산화, 항염증 그리고 항암 활성 등 다양한 생리활성을 가지고 있는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 EGCG를 처리한 HCT116 세포와 p53-null HCT116 세포에서 oligo DNA microarray 실험을 통하여 유전자 발현 변화를 분석하였다. Microarray 실험에서 EGCG를 처리한 HCT116 세포주에서 증가된 유전자 4개(ATF3, CDKN1A, DDIT3, NAG-1)를 선별하여, p53-null HCT116에서의 데이터와 비교하였다. NAG-1을 제외한 3개의 유전자는 p53의 상태와 관계없이 발현이 증가하였고, p53-null HCT116 세포주에서는 EGCG에 의해 NAG-1의 발현이 증가되지 않았다. EGCG의 처리에 의해 ATF3와 NAG-1의 유전자와 단백질의 발현을 확인한 경우 동일한 결과를 보여주었다. 또한, 파이토케미칼 genistein과 resveratrol을 처리한 후 ATF3와 NAG-1의 발현을 연구한 결과 genistein은 p53의 상태와 관계없이 ATF3 발현에 영향을 주지 못하는 반면, NAG-1 단백질은 p53 존재 하에서만 발현이 증가되었다. 이에 반해 resveratrol은 p53의 상태와는 관계없이 ATF3와 NAG-1 단백질의 발현을 증가시켰다. 따라서, 항암 활성을 가진 3 종류의 파이토케미칼이 각각 다른 기전으로 항암 유전자를 발현시키는 것으로 생각된다. 종합적으로 본 연구결과는 파이토케미칼 EGCG, genistein, resveratrol에 의해 매개되는 항암 활성의 기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 생각된다.