• 제목/요약/키워드: Mitochondrial RNA

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Expression of Heat Shock Protein and Antioxidant Genes in Rice Leaf Under Heat Stress

  • Lee, Dong-Gi;Ahsan, Nagib;Kim, Yong-Goo;Kim, Kyung-Hee;Lee, Sang-Hoon;Lee, Ki-Won;Rahman, Md. Atikur;Lee, Byung-Hyun
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.159-166
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    • 2013
  • We have previously investigated the proteome changes of rice leaves under heat stress (Lee et al. in Proteomics 2007a, 7:3369-3383), wherein a group of antioxidant proteins and heat shock proteins (HSPs) were found to be regulated differently. The present study focuses on the biochemical changes and gene expression profiles of heat shock protein and antioxidant genes in rice leaves in response to heat stress ($42^{\circ}C$) during a wide range of exposure times. The results show that hydrogen peroxide and proline contents increased significantly, suggesting an oxidative burst and osmotic imbalance under heat stress. The mRNA levels of chaperone 60, HSP70, HSP100, chloroplastic HSP26, and mitochondrial small HSP responded rapidly and showed maximum expression after 0.5 or 2 h under heat stress. Transcript levels of ascorbate peroxidase (APX), dehydroascorbate reductase (DHAR) and Cu-Zn superoxide dismutase (Cu-Zn SOD) showed a rapid and marked accumulation upon heat stress. While prolonged exposure to heat stress resulted in increased transcript levels of monodehydroascorbate reductase, peroxidase, glyoxalase 1, glutathione reductase, thioredoxin peroxidase, 2-Cysteine peroxiredoxin, and nucleoside diphosphate kinase 1, while the transcription of catalase was suppressed. Consistent with their changes in gene expression, the enzyme activities of APX and DHAR also increased significantly following exposure to heat stress. These results suggest that oxidative stress is usually caused by heat stress, and plants apply complex HSP- and antioxidant-mediated defense mechanisms to cope with heat stress.

피조개, Scapharca broughtonii Schrenck RFLP 마커 개발 (Development of Molecular Detection Marks Using PCR-RFLP Technique for Arkshell (Scapharca broughtonii Schrenck))

  • 조은섭;정춘구;김철원;손상규
    • 생명과학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.879-883
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    • 2005
  • 한국산과 중국산 피조개의 신속 진단, 유전적 특성 및 유연관계를 분석하기 위하여 DNA 수준에서 확인 할 수 있는 PCR-aided RFLP를 사용하였다. 피조개 mtDNA 165 rDNA gene를 제한효소로 처리하여 그 band 양상을 조사하고자 하였다. 165 rDNA gene을 분리하기 위하여 ArkF-3, ArkR-3 primer를 사용한 결과 한국산과 중국산 피조개 모두 분자량이 720 bp band가 나타났다 PCR에 의하여 증폭된 16S rRNA gene을 총 8종류의 제한효소(PvuII, BamHI, HinfI, HaeIII, EcoRI, RsaI, Ksp221, BstX21)로 절단하여 RFLP 양상을 보았다. HinfI의 제한효소 처리 시 득량, 가막, 남해, 진해, 태안산 피조개 모두 275 band절편이 관찰되었으나, 중국산은 나타나지 않았다. HinfI를 제외한 나머지 제한효소는 다형형이 관찰되지 않았고 한국산과 중국산 모두 700 bp의 동일한 band를 보였다. HaeIII에서도 득량, 가막, 태안과 남해와 진해산 PCR product가 700 bp위치에서 상이하게 보였다. 또한 한국산과 중국산 절편이 다르게 나타났다. 한국산 피조개 종내 restriction 쇼pe에 의해 유연관계의 결과에 의하면 득량, 가막, 태안은 동일한 유사도를 보였고, 남해와 진해와는 거리가 7 정도로 나타났다. 특히 한국산과 중국산 거리는 25로 나타났다. 이상의 결과를 보아서,HinfI 제한효소는 한국산과 중국산을 구별하는데 매우 유용한 molecular marker가 될 수 있을 것으로 판단되며, 유전적으로 거리가 먼 것으로 보인다. 또한 HaeIII은 한국산 종내 구분 및 중국산 신속 동정에 좋은 molecular tool로 사용될 것으로 예상된다.

Synergistic Effect of Hydrogen and 5-Aza on Myogenic Differentiation through the p38 MAPK Signaling Pathway in Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells

  • Wenyong Fei;Erkai Pang;Lei Hou;Jihang Dai;Mingsheng Liu;Xuanqi Wang;Bin Xie;Jingcheng Wang
    • International Journal of Stem Cells
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    • 제16권1호
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    • pp.78-92
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    • 2023
  • Background and Objectives: This study aims to clarify the systems underlying regulation and regulatory roles of hydrogen combined with 5-Aza in the myogenic differentiation of adipose mesenchymal stem cells (ADSCs). Methods and Results: In this study, ADSCs acted as an in vitro myogenic differentiating mode. First, the Alamar blue Staining and mitochondrial tracer technique were used to verify whether hydrogen combined with 5-Aza could promote cell proliferation. In addition, this study assessed myogenic differentiating markers (e.g., Myogenin, Mhc and Myod protein expressions) based on the Western blotting assay, analysis on cellular morphological characteristics (e.g., Myotube number, length, diameter and maturation index), RT-PCR (Myod, Myogenin and Mhc mRNA expression) and Immunofluorescence analysis (Desmin, Myosin and 𝛽-actin protein expression). Finally, to verify the mechanism of myogenic differentiation of hydrogen-bound 5-Aza, we performed bioinformatics analysis and Western blot to detect the expression of p-P38 protein. Hydrogen combined with 5-Aza significantly enhanced the proliferation and myogenic differentiation of ADSCs in vitro by increasing the number of single-cell mitochondria and upregulating the expression of myogenic biomarkers such as Myod, Mhc and myotube formation. The expressions of p-P38 was up-regulated by hydrogen combined with 5-Aza. The differentiating ability was suppressed when the cells were cultivated in combination with SB203580 (p38 MAPK signal pathway inhibitor). Conclusions: Hydrogen alleviates the cytotoxicity of 5-Aza and synergistically promotes the myogenic differentiation capacity of adipose stem cells via the p38 MAPK pathway. Thus, the mentioned results present insights into myogenic differentiation and are likely to generate one potential alternative strategy for skeletal muscle related diseases.

한국 서해 남부해역에서 채집된 도화뱅어, Neosalanx anderssoni (뱅어과) 자치어의 분자 동정 및 첫 형태기재 (Molecular Identification and First Morphological Description of Larvae and Juveniles of Neosalanx anderssoni (Salangidae) Collected from the Southwestern Sea of Korea)

  • 구서연;명세훈;김진구
    • 한국어류학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.94-100
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    • 2024
  • 본 연구는 2023년 4~5월 전라남도 영광군 칠산도 주변 해역에서 채집된 뱅어과(Salangidae) 자치어 총 6개체를 대상으로 분자 동정과 발달단계별 형태특징을 상세히 기재하였다. MtDNA COI 또는 16S 영역을 대상으로 분자 분석을 진행한 결과, 자치어 6개체는 도화뱅어(Neosalanx anderssoni) 성어와 유전거리 0~0.2%의 차이를 보여 도화뱅어로 동정되었다. 도화뱅어 자치어 6개체는 모두 측편형의 가늘고 긴 체형을 보였다. 전기자어~중기자어(10.24 mm NL, 13.37 mm SL) 시기에는 복강의 배쪽에 타원형의 흑색소포가, 복강 등쪽에는 옅은 점 모양의 흑색소포가 열을 이루었다. 반면 후기자어~치어 시기(22.12 mm SL, 28.43 mm SL)에는 복강 배쪽의 흑색소포가 사라지고 복강 등쪽의 흑색소포가 수적으로 증가하여 1열로 나타났다. 또한, 후기자어 시기부터는 꼬리지느러미에 크고 짙은 검은 반점 2개가 대칭적으로 나타났다. 본 연구 결과는 이전의 연구 결과(Kim and Park, 2002)와 달리 도화뱅어가 연안을 산란 또는 성육장으로 이용할 수 있음을 시사한다.

국내에서 유통되는 8종의 식육감별을 위한 multiplex PCR법 개발 (Development of Multiplex PCR Assay for Identification of Eight Species from Meats in Korea)

  • 허은정;고은경;윤향진;김연화;김영조;박현정;위성환;문진산
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.28-35
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    • 2016
  • 본 연구에서는 국내 대표 식육인 소, 돼지, 닭, 오리의 4종 식육과 염소, 양, 말, 칠면조의 4종 식육을 동시에 신속하게 감별할 수 있는 2 set의 multiplex PCR법을 개발하고자 미토콘드리아 16S RNA에서 종 특이부위를 선발하고 각 종에 대한 특이도를 높이기 위하여 인위적인 미스매치를 주어 프라이머를 제작한 후 8종 식육의 274개 시료를 대상으로 특이도와 민감도를 조사하였다. 그 결과 소, 돼지, 닭, 오리 모든 시료에서 각각 279, 94, 192, 477 bp의 증폭산물이, 말, 양, 염소, 칠면조의 모든 시료에서 각각 152 bp, 271 bp, 670 bp, 469 bp에서 뚜렷한 PCR 유전자 산물이 확인되어 모든 축종에서 100%의 특이도를 나타내어 축종별 감별력이 우수한 것으로 나타났다. 8종의 축종별로 DNA를 $10ng/{\mu}l$으로 정량한 후 혼합물을 10배씩 단계 희석하여 반응여부를 조사한 결과, 소, 돼지, 오리에서는 100 fg까지, 닭에서는 1 pg까지 검출됨을 확인할 수 있었다. 소, 돼지, 닭, 오리고기를 99.9%, 99%, 90%, 70%, 50%, 30%, 10%, 1%, 0.1%의 비율로 혼합한 식육과 $83^{\circ}C$ 20분, $100^{\circ}C$ 30분, $121^{\circ}C$ 10분에서 각각 열처리한 가열 혼합육에 대하여 검출한계를 조사한 결과 마지막 단계의 희석 비율인 모든 혼합육의 0.1%에서 검출이 가능하였으며, 열처리 혼합육에서는 닭에서는 1% 농도에서 소와 돼지의 혼합육에서 0.1% 농도에서 검출되어 민감도가 높음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 multiplex PCR법은 특이도 및 민감도에 있어서 국내 대표 식육을 감별하는데 있어서 유용한 것으로 평가된다.

한국인 다낭성난소증후군 환자에서 미토콘드리아 DNA Copy 수의 정량적 분석 (Mitochondrial DNA Copy Number in the Patients of Korean Polycystic Ovary Syndrome (PCOS))

  • 박지은;장민희;조성원;김유신;원형재;조정현;백광현;이숙환
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제33권4호
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    • pp.245-251
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    • 2006
  • 목 적: 제2형 당뇨의 위험도가 높은 PCOS 환자와 미토콘드리아와의 연관성을 보기 위하여 mitochondria DNA copy 수를 알아보고자 하였다. 연구방법: 연구대상자는 ESHRE의 진단 기준을 만족하는 다낭성난소증후군 여성 28명과 연령이 비슷하며 규칙적인 생리를 하는 여성 28명의 대조군을 대상으로 하였다. 연구대상자들의 genomic DNA는 혈액에서 추출하였으며, 미토콘드리아의 ribosomal RNA 부위를 중합효소 연쇄반응을 통해 증폭한 후 클로닝 하여 표준곡선을 작성한 후, 이를 토대로 다낭성난소증후군 환자의 미토콘드리아 initial quantity를 계산하였다. 결 과: Real-time PCR 결과 다낭성난소증후군 환자의 mtDNA copy 수는 $2,167,887.50{\pm}1,252,459.28$, 정상 대조군은 $1,726,410{\pm}407,858.519$으로 다낭성난소증후군 환자에서 약간 감소하였으나 유의한 차이는 없었다 (p=0.08). 결 론: 본 연구에서는 다낭성난소증후군 환자의 혈액에서 mtDNA copy 수를 조사한 결과, 정상 대조군과 다낭성난소증후군 환자 사이에서 mtDNA copy 수의 유의한 차이가 없었다. 다낭성난소증후군의 병인에는 상당히 복합적인 요소가 있는 것으로 보여지며 그 중 인종적, 지역적 그리고 유전적인 변이가 있는 것으로 보이기 때문에 앞으로 여러 인종에서 더 많은 다낭성난소증후군 환자를 대상으로 연구하여야 될 것으로 사료되는 바이다.

일반 프라이머를 이용한 PCR의 식품원료 진위 판별에 적용 (Application for Identification of Food Raw Materials by PCR using Universal Primer)

  • 박용춘;진상욱;임지영;김규헌;이재황;조태용;이화정;한상배;이상재;이광호;윤혜성
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.317-324
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    • 2012
  • 본 연구는 식품원료의 진위여부를 판별하기 위한 시험법으로 일반 프라이머를 이용한 DNA barcode 기법을 도입하였다. 동물성식품원료의 경우 미토콘드리아 DNA 중 cytochrome oxidase subunit I(COI) 부위 검출을 위하여 디자인된 프라이머(LCO1490/HCO2198 및 VF2/FISH R2)와 cytochrome b(cyt b) 부위 검출을 위하여 디자인된 프라이머(L14724/H15915)를 사용하였다. 상기 3 종류의 프라이머를 사용하여 가축류 6종(소, 돼지, 염소, 양, 말 및 사슴), 가금류 4종(닭, 오리, 칠면조 및 타조), 어류 7종(명태, 대구, 청대구, 청어, 송어, 다랑어 및 우럭)을 대상으로 PCR 후 전기영동하여 예상되는 PCR 산물의 생성 유무를 확인하였다. 가축류 6종에 대하여는 LCO1490/HCO2198, VF2/FISH R2 및 L14724/H15915 프라이머를 사용한 경우 COI 및 cyt b가 모두 검출되었으며, 가금류 4종은 LCO1490/HCO2198 및 VF2/FISH R2 프라이머를 사용한 경우만 COI이 검출되었다. 또한 어류 7종은 VF2/FISH R2 프라이머를 사용한 경우에만 COI 부위가 검출됨을 확인하였다. 식물의 경우 엽록체 DNA 부위를 이용하여 디자인된 3 종류의 프라이머(trnH/psbA, rpoB 1F/4R 및 rbcL 1F/724R)를 사용하였다. 각각의 프라이머를 이용하여 식물 5종(마늘, 양파, 무, 녹차 및 시금치)에 대하여 실험한 결과 3종류의 프라이머에서 PCR의 산물을 모두 확인하였으며 trnH/psbA 프라이머의 경우 식물 종마다 PCR 산물의 크기는 다르게 검출되었다. 본 연구에서는 17종의 식품원료별 일반 프라이머 및 PCR 조건을 확립하였으며, 생산된 PCR 산물을 대상으로 염기서열을 결정하고 유전자은행에 있는 염기서열과 DB 비교 분석을 통하여 식품에 사용된 원료의 진위여부 판별에 적용이 가능할 것으로 기대된다.