Helianthus tuberosus Linne (Compositae) has been widely used as a folk remedy to treat various ailments including fever, bleeding, fracture and contusion. This study was designed to elucidate the lifespan extending activities MeOH extract of the tubers of Helianthus tuberosus Linne (MHT) using Caenorhabditis elegans (C. elegans) model system. In the current study, we found that the lifespan of worms was significantly extended by MHT supplement, dose-dependently. MHT also provided robust protection against various stress environments such as osmotic, thermal and oxidative condition. In addition, elevated antioxidant enzyme activities by MHT resulted in attenuation of intracellular reactive oxygen spices (ROS) levels, suggesting antioxidant capacity of MHT might be associated with longevity properties. Herein, we showed that altered food intake and growth of worms were also involved in the MHT activity. Furthermore, MHT increased body movement in aged worms, indicating possible role for MHT in healthspan.
Park, Byung-Joon;Lee, Hyeon-Jeong;Lee, Sung-Lim;Rho, Gyu-Jin;Kim, Seung-Joon;Lee, Won-Jae
한국수정란이식학회지
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제33권2호
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pp.75-84
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2018
The cryopreservation has been extensively applied in many cells including spermatozoa (semen) during past several decades. Especially, the canine spermatozoa cryopreservation has contributed on generation of progeny of rare/genetically valuable dog breeds, genome resource banking and transportation of male germplasm at a distant place. However, severe and irreversible damages to the spermatozoa during cryopreservation procedures such as the thermal shock (cold shock), formation of intracellular ice crystals, osmotic shock, stress of cryoprotectants and generator of reactive oxygen species (ROS) have been addressed. According as a number of researches have been conducted to overcome these problems and to advance cryopreservation technique, several analytical methods have been employed to evaluate the quality of the fresh or cryopreserved canine spermatozoa in regards to the motility, morphology, integrity of membrane and DNA, mitochondrial activity, ROS generation, binding affinity to oocytes, in vitro fertilization potential and fertility potential by artificial insemination. Because the study designs with certain application of analytical methods are selective and varied depending on each experimental objective and laboratory condition, it is necessary to establish the normal reference data of the fresh or cryopreserved canine spermatozoa for each analytical method to monitor experimental procedure, to translate raw data and to discuss results. Here, we reviewed the recent articles to introduce various analytical methods for the canine spermatozoa as well as to establish the normal reference data for each analytical method in the fresh or cryopreserved canine spermatozoa, based on the results of the previous articles. We hope that this review contributes to the advancement of cryobiology in canine spermatozoa.
Proline accumulates in plants under environmental stresses including saline stress and alkaline stress. Here, we investigated the responses to two different stresses, saline stress (200 mM NaCl) and alkaline stress (100 mM $Na_2CO_3$) in two Leymus chinensis (Trin.) genotypes, LcWT07 and LcJS0107, and effects of exogenous proline on the activities of antioxidant enzymes. Both saline stress and alkaline stress significantly induced the accumulation of proline in leaves of the two genotypes after 96 h, and alkaline stress caused a transient and significant increase in LcJS0107 plants at 6 h. A reduction in the activities of catalase (CAT, EC 1.11.1.6) and ascorbate peroxidase (APX, EC 1.11.1.11), but not in the activity of superoxide dismutase (SOD, EC 1.15.1.1), was detected in plants exposed to saline and alkaline stresses. Remarkable decrease in relative water contents (RWC) was found in 144 h stressed plants. However, lipid peroxidation estimated by malonyldialdehyde (MDA) content in leaves remained relatively stable. With the addition of exogenous proline, it did not cause changes of proline levels in two genotypes, but combined with saline or alkaline stress, the exogenous application of proline significantly induced proline accumulation after even short treatment periods. Combined with salt stress, the exogenous application also increased the activities of CAT and APX. These results indicated that exogenous proline not only increases proline levels in vivo as a osmotic adjustment under stress, but mitigates the detrimental effects of saline and alkaline stresses by increasing the activities of antioxidant enzymes.
Objective: Approximately 30% of preeclamptic pregnancies exhibit abnormal liver function tests. We assessed liver injury-associated enzyme levels and circulating transforming growth factor beta (TGF-β) levels in an arginine vasopressin (AVP)-induced pregnant Sprague-Dawley rat model. Methods: Pregnant and non-pregnant Sprague-Dawley rats (n=24) received AVP (150 ng/hr) subcutaneously via mini-osmotic pumps for 18 days. Blood pressure was measured, urine samples were collected, and all animals were euthanized via isoflurane. Blood was collected to measure circulating levels of TGF-β1-3 isomers and liver injury enzymes in pregnant AVP (PAVP), pregnant saline (PS), non-pregnant AVP (NAVP), and non-pregnant saline (NS) rats. Results: The PAVP group showed significantly higher systolic and diastolic blood pressure than both saline-treated groups. The weight per pup was significantly lower in the AVP-treated group than in the saline group (p<0.05). Circulating TGF-β1-3 isomer levels were significantly higher in the PAVP rats than in the NS rats. However, similar TGF-β1 and TGF-β3 levels were noted in the PS and PAVP rats, while TGF-β2 levels were significantly higher in the PAVP rats. Circulating liver-type arginase-1 and 5'-nucleotidase levels were higher in the PAVP rats than in the saline group. Conclusion: This is the first study to demonstrate higher levels of TGF-β2, arginase, and 5'-nucleotidase activity in PAVP than in PS rats. AVP may cause vasoconstriction and increase peripheral resistance and blood pressure, thereby elevating TGF-β and inducing the preeclampsia-associated inflammatory response. Future studies should explore the mechanisms through which AVP dysregulates liver injury enzymes and TGF-β in pregnant rats.
Waterlogging tolerance of corn is one of the important factor for cultivate in paddy soil condition to increase cultivation area and self-sufficiency of corn in Korea. In order to develop elite waterlogging tolerance corn, the new corn lines bred by crossing wild corn, Teosinte, and cultivated corn inbred lines. Five accessions among the 2 species, Zea mays sub spp. mexicana and Zea mays spp. parviglumis, of 81 Teosinte were selected through the waterlogging treatment. The waterlogging treatments were implemented for 7 days at the seedling(V3) stage. The inbred lines were developed by crossing 5 teosinte accessions and cultivated corn lines and they were estimated waterlogging tolerance. It was screened and analyzed the metabolites extracted from roots of 19KT-32(KS141 × teosinte) that was treated waterlogging. We selected 8 of 180 metabolites like as γ-aminobutyric acid(GABA), putrescine, citrulline, Gly, and Ala that expression was remarkably changed over 2.5-times, 7 metabolites increased and 1 metabolite decreased in waterlogging, respectively. Glutamate decarboxylase(GAD) catalyzing GABA accumulation gene have 10 haplotypes, and exon1 was highly conserved, but identified to 135 SNPs after the first intron. Among the 135 SNPs, the number of transversion mutations (52) surpassed the number of transition mutations (38). Most of metabolites were related to abiotic stress in plant that it regulated to pH, osmotic pressure K+/Ca++ and ATPase activity. We are analyzing the association using these results for increase breeding efficiency.
Bifidobacterium breve의 최적 배양 조건과 안정성을 증진시킬 수 있는 배양조건을 조사하기 위하여 pH와 L-cysteine HCI의 첨가효과를 조사하였다. 최대 균체수를 얻기위한 pH 조건은 pH $6.0{\sim}6.5$가 최적 배양 조검임을 알 수 있었다. 저장시의 최적 배양 조건은 $5.5{\sim}6.0$에서 가장 우수하였다. pH $5.5{\sim}6.0$에서 배양한 균주를 $4^{\circ}C$에서 저장시 25일 이후에 $2.4{\times}10^6/ml$와 $1.4{\times}10^6/ml$로 $10^6/ml$ 이상을 유지하여 저장시 안정성이 우수한 반면 pH 7.0에서 배양한 균주는 $2.4{\times}10^6/ml$로 저장시 생존력이 상당히 낮았으며 pH 5.5와 6.0에서 배양한 균주의 ${\beta}$-galactosidase 활력은 25일 저장 이후에도 $78{\sim}85%$를 유지한 반면 pH 7.0에서 배양한 균주의 ${\beta}$-galactosidase 활력은 급격히 감소하였다. L-cysteine HCI 첨가 효과는 0.05% 이상 첨가시 증식에 유리한 환경을 제공하였으며 과산화수소에 대한 내성은 $0.05{\sim}0.10%$ L-cysteine HCI을 첨가한 배이에서 증식한 B. breve가 우수하였다. Osmoprotectant를 첨가하여 배양시 증식과 동결건조시 균주의 안정성에 대한 효과를 조사해 본 결과 2mM betaine이나 2mM trehalose를 첨가시 증식에도 효과가 있었으며 osmoprotectant 역할을 함을 알 수 있었다. 또 한 동결건조에서도 betaine이나 trehalose를 첨가하여 배양된 B. breve는 거의 손상을 받지 않음을 알 수 있었다.
The transcriptomes of four ginseng accessions such as Cheonryang (Korean ginseng cultivar), Yunpoong (Korean ginseng cultivar), G03080 (breeding line of Korean ginseng), and P. quinquefolius (American ginseng) was characterized. As a result of sequencing, total lengths of the reads in each sample were 156.42 Mb (Cheonryang cultivar), 161.95 Mb (Yunpoong cultivar), 165.07 Mb (G03080 breeding line), and 166.48 Mb (P. quinquefolius). Using a BLAST search against the Phytozome databases with an arbitrary expectation value of 1E-10, over 20,000 unigenes were functionally annotated and classified using DAVID software, and were found in response to external stress in the G03080 breeding line, as well as in the Cheonryang cultivar, which was associated with the ion binding term. Finally, unigenes related to transmembrane transporter activity were observed in Cheonryang and P. quinquefolius, which involves controlling osmotic pressure and turgor pressure within the cell. The expression patterns were analyzed to identify dehydrin family genes that were abundantly detected in the Cheonryang cultivar and the G03080 breeding line. In addition, the Yunpoong cultivar and P. quinquefolius accession had higher expression of heat shock proteins expressed in Ricinus communis. These results will be a valuable resource for understanding the structure and function of the ginseng transcriptomes.
염 성분이 처리된 조건배지에서 발아를 유도한 양배추와 고추 종자는 각각 400 mM, 200 mM의 염분농도에서부터 발아상태만 유지되고 유묘로서의 성장은 더 이상 진행되지 않았다. 뿌리의 분화에서 고추의 경우는 성장하는 유묘에서 뿌리털만이 왕성하게 분화되는 것을 관찰할 수 있었지만, 양배추는 전체적으로 고른 뿌리털의 분화가 유도되다가 200 mM에서는 오히려 1차 근의 발달이 두드러지게 나타났다. 이러한 뿌리털의 뚜렷한 분화 현상은 염에 의한 hyperosmotic stress에 대하여 식물 세포가 cellular ion homeostasis를 유지하기 위한 것으로, 이러한 영향이 뿌리조직 중 1차 근의 분화가 둔화되고 결국 유묘의 성장이 억제된다. 유묘로부터 anthocyanin을 추출한 결과 양배추의 경우 200 mM NaCl 첨가 배지에서, 고추는 50 mM K-gluconate 첨파배지에서 가장 많은 anthocyanin이 검출되었다. 이 결과는 염분 스트레스에 의해 식물색소의 합성량을 변화시킬수 있다는 것을 시사하는 것으로 이 조건을 토대로 식물체로부터 anthocyanin의 합성을 다량으로 유도할 수 있을 것이다. Betaine합성과 BADH와의 관계를 알아본 결과, 영양변이에 의한 스트레스가 BADH의 활성을 유도하게 되면 아울러 betaine 생합성을 조절하고 있음을 알 수 있었다. 고추는 100 mM의 K-gluconate 첨가 배지에서 양배추는 200 mM의 NaCl이 처리된 조건배지에서 발아되는 초기에 염분에 대해 많은 영향을 받는 것으로 보이며 유묘의 성장이 왕성한 시기에 betaine의 함량이 증가하였다. Anthocyanin 추출과 BADH활성에서 알 수 있듯이 고추는 $K^{+}$이, 양배추는 $Na^{+}$이 수분 스트레스의 신호로 작용하여 다양한 transcription factor를 합성함으로써 2차 대사반응을 유도하는 것으로 판단된다. 이 과정에시 식물 조직은 염분 스트레스에 따른 특이적 산물과 여러 유용물질을 합성하게 되는 것이다. Proline과 betaine은 높은 농도로 처리된 염 성분이 액포내에 축적되는 것을 방지하여 액포의 노화와 세포질의 효소활성을 보호하여 세포내 ion homeostasis를 유지하고 삼투대사를 조절하여 액포를 보호하는 인자와 같은 역할을 한다.
식물은 병원균이나 여러 가지 환경스트레스에 내하여 사기 방어기작을 가지며, 특히 PR 단백질은 병원균의 침입시에 동물의 면역반응과 유사한 생체방어반응을 나타내는 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 고추에서 항균 특성을 나타내는 PR5 유전자를 클로닝하고 이들의 특성을 구명하였다. 고추에서 서로 다른 3종의 PR5 유전자, CAPR5-1, CAPR5-2, CAPR5-3를 클로닝하였다. 이들 유전자의 특성을 조사하고 아미노산 수준에서 유사성을 비교하여 본 결과, 서로간에는 90% 이삳의 상동성을 나타내었고 이들의 2차구조를 비교한 결과 중요한 domain은 높은 상동성을 나타내어 PR5 유전자들이 항균 특성을 나타내는데 매우 중요한 motif로 작용할 것으로 사료된다. CAPR5-1, CAPR-2, CAPR5-3 유전자들의 항균성 정도를 조사하기 위하여 이들 유전자를 대장균에서 발현시켜 단백질을 분리하여 고추 역병균인 phytophthora capsici에 처리한 결과, 균사의 성장이 억제되어 CAPR5-1, CAPR5-2, CAPR5-3 단백질들이 항균성을 지니고 있는 것으로 나타났다.
음압에 의한 세포막 신전으로 열리는 Stretch-activated channel(SAC)은 세포의 부피조적, 세포의 분화, 혈관 긴장도의 조절, 호르몬 분비 조절에서 SAC 존재 유무를 확인하기 위하여 patch clamp기법을 시행하여 SAC의 조절기전과 전기생리학적인 성질을 조사하였다. 음압이 주어지기 전에는 관찰되지 않던 단일통로 전류가 -20 cm$H_2O$이하의 음압이 주어졌을 때 관찰되었다. 음압에 의해 열리는 단일통로 전류는 $Na^+$이나 $K^+$과 같은 일가 양이온이 존재할 때 관찰되었으나 대신 비투과성인 tetramethylamonium이나 meglumine과 같은 양이온으로 교환해 주면 나타나지 않았다. 이는 이 단일 통로 전류가 양이온만을 투과시키는 nonselective cationic channel(NSC)을 통하여 이동하는 stretch-activated NSC(SA-NSC)임을 시사하였다. 이 SA-NSC 전류는 적혈구나 양서류 난자에서 관찰된 SAC의 전류-전압 관계와 유사한 inward rectification 양상을 나타내었으며 PKA에 의하여 통로활성이 증가하였다. 햄스터 난자에서 관찰되는 SA-NSC는 수정 전부터 2-세포 배아기까지 관찰되었으며 통로전류의 크기는 수정란과 1-세포기 배아에서 가장 크게 관찰되었으며 2-세포기 배아에서는 그 크기가 현저하게 감소하였다. 이와 같이 본 연구에서는 햄스터 난자의 발생 초기 단계에서 전기생리학적 기법을 사용하여 처음으로 SA-NSC존재를 직접 확인하였다. 세포 항상성 유지에 필수적인 이 통로의 일반적인 속성으로 미루어 보아, 햄스터 난자의 수정 전후 난자의 활성과 초기 배아 분화 및 발달에 필수적인 역할을 할 것으로 생각된다.}$1.50개였다. 또한 배란된 성숙난자의 채란 율은 각각 70.2, 74.7 및 54.3%로서 41~50시간째에 회수하였을 때가 가장 낮았다. 두당 회수율에 있어서도 8.25${\pm}$1.34, 8.87${\pm}$1.10 및 5.00${\pm}$1.30개로서 회수시간에 따른 유의적인 차이는 없었다. 회수한 난포내 미성숙 난자의 등급에 있어서 회수시간대별 1등급은 각각 24.2, 19.5 및 12.0%였으며, 2등급의 경우는 41~50시간이 4.0%로서 29~34시간과 35~40시간의 14.4% 및 16.2%보다 유의적(P<0.05)으로 낮았다. 난자의 pH 조절과 용적조절과 같은 생리적 환경 조성에 관여할 것으로 추정된다.았으며, 난포내 난자의 회수율은 투여 호르몬 및 반복사용 여부에 따른 차이는 없었다.떤 특정한 질환의 환자가 상대적으로 많을 가능성이 있으므로 국내에서의 소아 신질환의 발병형태를 보다 체계적으로 조사하고 이를 자료화하기 위해서는 개별 기관들의 연구결과만으로는 미흡하다고 생각되며, 이를 위해서는 전국적인 협동조사가 필요하다고 사료된다.9%$, 좌측 $22.2{\pm}3.9%$, 전체 $44.2{\pm}7.8%$보다 유의하게 감소되었다(p<0.01). 4) 양측성 미만성 결손을 보인 급성 신우신염시 상대적 신섭취율은 우측 $48.9{\pm}1.9%$, 좌측 $51.0{\pm}1.9%$로 대조군의 우측 $49.4{\pm}2.6%$, 좌측 $50.2{\pm}2.5%$에 비해 유의한 차이가 없었으나 절대적 신섭취율은 우측 $18.1{\pm}3.9%$,
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[게시일 2004년 10월 1일]
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