Shuyi Wang;Jingwen Hao;Jicheng Yang;Qianqian Zhang;Aihua Li
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제33권2호
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pp.167-179
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2023
The rifampicin-resistant strain E9-302 of Edwardsiella ictaluri strain 669 (WT) was generated by continuous passage on BHI agar plates containing increasing concentrations of rifampicin. E9-302 was attenuated significantly by 119 times to zebrafish Danio rerio compared to WT in terms of the 50% lethal dose (LD50). Zebrafish vaccinated with E9-302 via intraperitoneal (IP) injection at a dose of 1 × 103 CFU/fish had relative percentage survival (RPS) rates of 85.7% when challenged with wild-type E. ictaluri via IP 14 days post-vaccination (dpv). After 14 days of primary vaccination with E9-302 via immersion (IM) at a dose of 4 × 107 CFU/ml, a booster IM vaccination with E9-302 at a dose of 2 × 107 CFU/ml exhibited 65.2% RPS against challenge with wild-type E. ictaluri via IP 7 days later. These results indicated that the rifampicin-resistant attenuated strain E9-302 had potential as a live vaccine against E. ictaluri infection. A previously unreported amino acid site change at position 142 of the RNA polymerase (RNAP) β subunit encoded by the gene rpoB associated with rifampicin resistance was identified. Analysis of the whole-genome sequencing results revealed multiple missense mutations in the virulence-related genes esrB and sspH2 in E9-302 compared with WT, and a 189 bp mismatch in one gene, whose coding product was highly homologous to glycosyltransferase family 39 protein. This study preliminarily explored the molecular mechanism underlying the virulence attenuation of rifampicin-resistant strain E9-302 and provided a new target for the subsequent study of the pathogenic mechanism of E. ictaluri.
영아형 바텐병은 PPT1 결핍 및 기능장애로 인해 발병하며, 12,500명 당 1명의 발병률을 가진 신경 퇴행 질환이다. 전 세계적으로 수많은 연구가 진행 중 이지만, 아직 명확하게 밝혀진 발병원인 및 치료방법에 대해서는 알려지고 있지 않다. 본 연구에서는 뇌에서 풍부하게 발현되는 neurogranin의 발현수준이 WT과 EBD KO 쥐에서 어떤 변화를 보이는지 확인하기 위해 mRNA, 단백질, 배양된 neurospheres를 이용하여 실험을 수행하였다. real-time PCR을 통한 neurogranin의 발현수준 비교 결과 WT에서는 노화와 무관하게neurogranin mRNA 수준에 차이가 없었으나, EBD KO 쥐에서는 노화가 진행됨에 따라 neurogranin mRNA 발현수준이 감소하였으며, 뇌에서 추출된 단백질을 이용한 western blot 분석에서도 real-time PCR과 동일한 결과를 확인할 수 있었다. 또한 WT, EBD KO 쥐의 태아로 부터 neural stem cell 인 neurospheres를 배양하여 western blot 분석을 수행한 결과 PPT1 결핍에 의해 neurogranin의 정상적인 인산화에 문제가 발생함을 확인하였다. 이러한 결과들을 바탕으로 neurospheres에 산화스트레스 유발물질인 $H_2O_2$를 처리하였고, 24시간 경과 후 항산화제인 NAC을 처리하자 $H_2O_2$를 처리한 시료에서는 mock control인 인산화된 neurogranin에 비해 그 수준이 증가하였으며, $H_2O_2$ 처리 후 NAC을 투여한 시료의 인산화 수준은 mock control 보다는 높았지만 $H_2O_2$만을 처리한 시료 수준보다 neurogranin의 인산화 정도가 감소하는 결과를 확인하였다. 이러한 결과들을 통해 PPT1 결핍으로 인해 신경세포 내에 과다하게 인산화된 neurogranin이 존재하며, neurogranin 인산화 정도는 세포가 지닌 산화스트레스 정도에 의해 변화함을 알 수 있었다. 또한 항산화제를 사용하여 세포의 산화스트레스 수준을 감소시킬 경우 neurogranin의 기능을 정상적으로 회복시킬 수 있는 가능성을 확인하였다.
Smith-Lemli-Opitz 증후군은 콜레스테롤 합성 과정의 장애로 발생하는 상염색체 열성으로 유전되는 드문 질환으로 다양한 기형을 동반한다. 이는 DHCR7 유전자 변이로 인한 활성도 저하로 발생하는 질환으로 7DHC, 8DHC의 증가 및 체내 콜레스테롤의 감소에 따른 임상상을 특징으로 한다. 저자들은 국내에서 최초로 SLO 증후군을 유전자 분석을 통하여 진단하였기에 이를 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다.
신생아 선별검사의 확장으로, 조기에 진단되어 치료하지 않으면 치명적인 경과를 보이는 고전적 갈락토스 혈증 환자를 조기 발견하여 치료할 수 있게 되었다. 신생아 선별검사에서는 원인에 관계없이 갈락토스 대사 산물이 증가한 경우를 양성으로 판정한다. 그러나 신생아 선별검사에서 양성 판정을 받은 경우 실제 GALT 효소의 완전 결핍에 의한 고전적 갈락토스혈증 뿐만 아니라, 다른 원인에 의해 갈락토스가 증가하는 경우도 많으므로 정확한 감별진단을 위한 진단 과정이 필수적이다. 특히 우리나라를 포함한 아시아에서는 서양과 달리 고전적 갈락토스혈증의 발생률이 낮으며, 유전형이 전혀 다른 것으로 보고되고 있어, 신생아 선별검사에서 갈락토스혈증이 있는 경우 정확한 원인을 감별하는 진단 과정이 서양의 것과 차별화 될 필요가 있다. 그러나 아직 우리나라에서는 선천성 대사이상질환 신생아 선별검사에서 갈락토스혈증 양성 판정을 받은 경우 이후 확진을 위한 진단 및 치료 지침이 확립되어 있지 않은 실정이다. 이에 본 종설에서는 국내 현실을 고려하여 신생아 선별검사 양성 판정을 받은 이후 확진을 위한 적절한 진단 및 치료를 위한 지침을 제시하고자 하였다. 갈락토스혈증은 위양성의 경우, 추적검사 결과를 기다리는 적어도 2-3주 동안 모유 수유를 중단해야 한다는 점을 고려해야 한다. 최근 국내에서 다양한 선천성 질환에서 유전자 검사가 매우 활발하게 이용되고 있으므로, 갈락토스혈증의 선별검사나 생화학적 검사결과가 모호하여 추적 검사를 필요로 하는 경우, 유전자 검사를 조기에 시행하면 Duarte 변이형 갈락토스혈증과 같이 철저한 식이 제한을 필요로 하지 않는 형태의 갈락 토스혈증을 감별하는데 도움이 될 것으로 생각된다.
Nitropyrene, the predominant nitropolycyclic hydrocarbon found in diesel exhaust, is a mutagenic and tumorigenic environmental pollutant that requires metabolic activation via nitroreduction and ring oxidation. In order to determine the role of ring oxidation in the mutagenicity of 1-nitropyrene, its oxidative metabolites, 1-nitropyrene 4,5-oxide and 1-nitropyrene 9,10-oxide, were synthesized and their mutation spectra were determined in the coding region of hprt gene of CHO cells by a PCR amplification of reverse-transcribed hprt mRNA, followed by a DNA sequence analysis. A comparison of the two metabolites for mutation frequencies showed that 1-nitropyrene 9,10-oxide was 2-times higher than 1-nitropyrene 4,5-oxide. The mutation spectrum for 1-nitropyrene 4,5-oxide was base substitutions (33/49), one base deletions (11/49) and exon deletions (5/49). In the case of 1-nitropyrene 9,10-oxide, base substitutions (27/50), one base deletions (15/50), and exon deletions (8/50) were observed. Base substitutions were distributed randomly throughout the hprt gene. The majority of the base substitutions in mutant from 1-nitropyrene 4,5-oxide treated cells were $A{\rightarrow}G$ transition (15/33) and $G{\rightarrow}A$ transition (8/33). The predominant base substitution, $A{\rightarrow}G$ transition (11/27) and $G{\rightarrow}A$ transition (8/27), were also observed in mutant from 1-nitropyrene 9,10-oxide treated cells. The mutation at the site of adenine and guanine was consistent with the previous results, where the sites of DNA adduct formed by these compounds were predominant at the sites of purines. A comparison of the mutational patterns between 1-nitropyrene 4,5-oxide and 1-nitropyrene 9,10-oxide showed that there were no significant differences in the overall mutational spectrum. These results indicate that each oxidative metabolite exhibits an equal contribution to the mutagenicity of 1-nitropyrene, and ring oxidation of 1-nitropyrene is an important metabolic pathway to the formation of significant lethal DNA lesions.
Chang, Yoo Jin;Bae, Jihyeon;Zhao, Yang;Lee, Geonseong;Han, Jeongpil;Lee, Yoon Hoo;Koo, Ok Jae;Seo, Sunmin;Choi, Yang-Kyu;Yeom, Su Cheong
Journal of Veterinary Science
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제21권2호
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pp.26.1-26.14
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2020
Pancreatic ductal adenocarcinoma is a lethal cancer type that is associated with multiple gene mutations in somatic cells. Genetically engineered mouse is hardly applicable for developing a pancreatic cancer model, and the xenograft model poses a limitation in the reflection of early stage pancreatic cancer. Thus, in vivo somatic cell gene engineering with clustered regularly interspaced short palindromic repeats is drawing increasing attention for generating an animal model of pancreatic cancer. In this study, we selected Kras, Trp53, Ink4a, Smad4, and Brca2 as target genes, and applied Campylobacter jejuni Cas9 (CjCas9) and Streptococcus pyogens Cas9 (SpCas9) for developing pancreatic cancer using adeno associated virus (AAV) transduction. After confirming multifocal and diffuse transduction of AAV2, we generated SpCas9 overexpression mice, which exhibited high double-strand DNA breakage (DSB) in target genes and pancreatic intraepithelial neoplasia (PanIN) lesions with two AAV transductions; however, wild-type (WT) mice with three AAV transductions did not develop PanIN. Furthermore, small-sized Cjcas9 was applied to WT mice with two AAV system, which, in addition, developed high extensive DSB and PanIN lesions. Histological changes and expression of cancer markers such as Ki67, cytokeratin, Mucin5a, alpha smooth muscle actin in duct and islet cells were observed. In addition, the study revealed several findings such as 1) multiple DSB potential of AAV-CjCas9, 2) peri-ductal lymphocyte infiltration, 3) multi-focal cancer marker expression, and 4) requirement of > 12 months for initiation of PanIN in AAV mediated targeting. In this study, we present a useful tool for in vivo cancer modeling that would be applicable for other disease models as well.
Carbamoyl phosphate synthetase 1 (CPS1) 결핍은 요소회로 이상 질환 중 하나로 상염색체 열성으로 유전되며 2q35 염색체에 존재하는 CPS1 유전자 변이로 발생된다. CPS1의 완전한 결핍을 가진 경우 신생아 시기에 빠르게 진행하는 고암모니아혈증으로 발현한다. 신생아 시기의 심한 고암모니아혈증은 즉각적인 치료를 받지 않을 시 심각한 뇌 손상, 혼수, 사망에 이르기에 진단 시 응급 투석과 체계적인 집중 치료가 필요하다. 본 증례는 생후 4일 째 신생아실에서 발열, 경련, 고암모니아혈증이 확인되어 생화학적, 분자유전학적 방법으로 두 개의 새로운 변이 c.1117G>C (p.Ala373 Pro)와 c.1883G>T (p.Gly628Val)가 이형접합체로 발견되고 CPS1 결핍이 진단된 신생아에서 응급 투석 및 집중치료와 함께 궁극적인 치료인 간이식 전 간세포이식술을 생후 1개월에 시행하여 반복적인 고암모니아혈증 발생을 막고 불가역적인 신경손상을 예방하여 현재 생후 6개월까지 단기간 경과관찰 결과 성장과 발달 및 신경학적 예후가 좋음을 보고하는 바이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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