• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권3호
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• pp.562-569
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• 2024

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) causes a devastating bacterial leaf blight in rice. Here, the antimicrobial effects of ᴰ-limonene, ᴸ-limonene, and its oxidative derivative carveol against Xoo were investigated. We revealed that carveol treatment at ≥ 0.1 mM in liquid culture resulted in significant decrease in Xoo growth rate (> 40%) in a concentration-dependent manner, and over 1 mM, no growth was observed. The treatment with ᴰ-limonene and ᴸ-limonene also inhibited the Xoo growth but to a lesser extent compared to carveol. These results were further elaborated with the assays of motility, biofilm formation and xanthomonadin production. The carveol treatment over 1 mM caused no motilities, basal level of biofilm formation (< 10%), and significantly reduced xanthomonadin production. The biofilm formation after the treatment with two limonene isomers was decreased in a concentration-dependent manner, but the degree of the effect was not comparable to carveol. In addition, there was negligible effect on the xanthomonadin production mediated by the treatment of two limonene isomers. Field emission-scanning electron microscope (FE-SEM) unveiled that all three compounds used in this study cause severe ultrastructural morphological changes in Xoo cells, showing shrinking, shriveling, and holes on their surface. Moreover, quantitative real-time PCR revealed that carveol and ᴰ-limonene treatment significantly down-regulated the expression levels of genes involved in virulence and biofilm formation of Xoo, but not with ᴸ-limonene. Together, we suggest that limonenes and carveol will be the candidates of interest in the development of biological pesticides.

• 대한화장품학회지
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• 제42권4호
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• pp.403-412
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• 2016

밀착연접(tight junction, TJ)은 인접하는 표피 세포 사이를 서로 연결 및 접합하여 전해질과 수분의 이동을 조절할 뿐만 아니라 세포 내 신호를 전달하고 세포분열을 조절하는 등 다양한 기능을 갖고 있는 것으로 알려졌다. 또한 최근 연구에 따르면 TJ 관련 단백질들의 비정상적 발현은 암 발생 및 진행과 밀접한 관련이 있는 것으로 보고되었으며, TJ 구성 단백질의 발현 조절은 피부 장벽 강화 및 보습 조절과 연관된 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 세포 장벽 조절을 통해 피부 보습 조절에 관여하는 새로운 화장품 소재를 발굴하기 위해 여러가지 소재들에 대한 스크리닝을 수행하였다. 이 중 인공 감미료 소재로 널리 사용되는 스테비올 및 당 유도체(스테비오사이드)의 미백 및 주름 개선 등의 효능에 대한 기존 보고에 따라, 이들에 의한 TJ 조절 메커니즘을 확인하기 위해 다양한 세포 활성 기능 시험을 수행하였다. MTS (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium, inner salt)를 이용한 실험을 통하여 스테비올은 human keratinocyte cell line인 HaCaT 세포에 $250{\mu}M$ 까지 독성을 나타내지 않음을 확인하였다. Quantitative real-time PCR을 이용한 TJ 관련 단백질들의 mRNA 발현 변화를 통하여 스테비올에 의한 TJ 조절 기능을 확인하였다. 그 결과, 스테비올은 TJ 관련 단백질 중 특이적으로 claudin 8을 대조군 대비 30% 수준까지 감소시키는 것을 관찰하였다. 또한, 세포이동에 의한 영향을 관찰한 결과 스테비올 처리에 의해 세포이동이 현저히 저해되는 것을 확인하였다. 마지막으로 세포 장벽의 투과성 변화를 관찰하기 위해 표피세포 피부저항(transepithelial electric resistance, TEER) 분석 결과 스테비올에 의한 세포투과성(cell permeability) 또한 증가되는 것을 관찰하였다. 이에 반해, 스테비올 유도체(스테비오사이드, 리바우디오사이드)에서는 $1000{\mu}M$까지 세포 독성이 거의 나타나지 않을 뿐만 아니라 claudin 8 발현 억제 및 세포이동 저해현상도 관찰되지 않았다. 스테비올은 HaCaT 세포의 세포 독성, claudin 8 발현 억제, 그리고 세포 이동의 저해효과를 보이는 반면 스테비올 당 유도체인 스테비오사이드, 리바우디오사이드는 세포 독성 및 세포이동에 영향이 없는 것으로 나타난 본 연구 결과들은 스테비올 당 유도체가 향후 화장품 원료로써 스테비올보다 적합한 소재임을 시사한다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제51권1호
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• pp.9-14
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• 2009

IGF2 유전자는 최초로 연구된 각인 유전자이고 대부분 포유동물의 부계로부터 유전되는 각인 유전자이다. 근육성장과 지방축적에 연관된 경제 형질좌위가 2번 염색체에 위치하여 있다고 보고되었는데, IGF2-in3-G3072A가 원인 유전자변이라고 밝혀졌다. 본 연구는 IGF2 유전자의 Intron7번의 세 개의 SNP (IGF2-in7-G162C, IGF2-in7-C179G, IGF2-in7-G186T)는 IGF2-in3-G3072A와 품종 별 연관불균형으로 완전 연쇄되어 있는 것을 보고 하였다. Real-time quantitative PCR 실험 결과에서 부모세대가 부계가 IGF2-in3-3072A를 가진 요크셔품종 수퇘지가 IGF2-in3-3072G를 가진 한국재래 암퇘지와 교배하여 생산한 자손(Y그룹)과 IGF2-in3-3072G 유전자형의 한국재래품종 수퇘지와 IGF2-in3-3072A를 가진 요크셔 암퇘지와 교배하여 생산된 자손(K그룹)에서 보다 등지방 조직에서의 IGF2 유전자 발현양이 낮았다. 하지만 근육조직에서는 요크셔품종의 유전자형이 IGF2-in3-3072A를 부계로 하고 IGF2-in3-3072G를 한국재래돼지품종모계로 할 때 IGF2 유전자 발현양이 높은 결과를 보였다. 이러한 연구에서 IGF2 유전자의 근육과 지방조직에서의 발현양은 부계의 유전자형에 의해 결정되며, 한국재래돼지의 높은 체지방 축적과 낮은 성장률에 관련된 특성이 IGF2 유전자 유전자형에 의해 영향을 받는다는 유전적인 근거를 제공함으로써 한국재래돼지를 상업적으로 이용하는데 있어서 IGF2 유전자를 이용할 수 있는 분자유전학적 근거를 제시하였다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제49권1호
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• pp.28-39
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• 2017

잔류성 유기 오염 물질은 후성학적 메커니즘과 비만의 발달에 영향을 줄 수가 있다. 폴리브롬화 디페닐 에테르는 주요한 잔류성 유기 오염 물질 중 하나이며, 난연제로 널리 쓰인다. 출생전 잔류성 유기 오염 물질과 같은 내분비교란물질에 노출시 LINE-1 (long interspersed nuclear elements)의 global DNA 메틸화와 비만 위험도의 증가에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이번 연구는 임신한 스프라그-돌리 백서를 이용하여 태반과 모유를 통하여 전달된 BDE-47, BDE-209가 LINE-1에서의 후성학적인 변화와 obesogen으로서 발달과정에 따른 유전적 비만 감수성의 증가에 영향을 줄 수 있는지에 대해서 보고자 하였다. 어미와 새끼에서 LINE-1의 광범위 DNA 메틸화와 비만과 관련된 유전자 발현은 methylation-sensitive high resolution melting analysis (MS-HRM), direct bisulfite sequencing와 quantitative real time polymerase chain reaction (qPCR)을 사용하여 각각 분석하였다. MS-HRM 결과는 출생 후 4일의 노출군 새끼에서 (4마리 중 2마리) LINE-1의 광범위 DNA 저메틸화 양상을 보여주었지만, bisulfite sequencing은 노출군과 비노출군에서 차이가 없었다. ${\beta}$-산화 경로와 adipokines과 관련된 어미의 유전자 발현은 두 그룹간 차이를 보였다. 반면에, 새끼의 유전자 발현은 비슷한 양상을 나타내었다. ${\beta}$-산화 경로와 비만과 관련된 유전자 발현 중 $PPAR-{\alpha}$를 제외하고는 출생 시에 유의하게 증가하였다. 결론적으로, 이번 연구는 BDE-47, BDE-209의 동시 노출이 태반과 모유를 통해서 새끼에서의 후성학적인 변화와 비만과 관련된 유전자 발현 변화에 영향을 미칠 수 있는 것을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.1012-1018
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• 2010

본 연구에서, 고지방식이에 의한 비만, streptozotocin처리에 의한 당뇨 및 노화에 의해 알츠하이머병의 원인 유전자인 APP의 발현이상이 생기는지를 조사하였다. 일반식이(ND)/고지방식이(HFD), 16주령/26주령, 및 정상/당뇨 등의 조건별 8가지 조합에 88마리의 C57BL/6 생쥐를 각 그룹에 최소 10마리씩 나누어 키웠으며, 각 실험생쥐로부터 추출한 부고피하지방 및 부고환지방조직에서의 APP mRNA 발현양을 quantitative real-time PCR로 측정하였다. 그 결과, 피하지방조직에서의 APP 유전자는 16주령과 26주령에서 고지방식이로 키워 비만을 유도한 동물에서 2배정도 높게 발현되었으나(16주령 $125.0{\pm}13.9$ vs. $63.5{\pm}9.9$, p=0.001; 26주령 $120.2{\pm}6.0$ vs. $51.8{\pm}6.3$, p<0.0001), 부고환지방조직에서는 APP 발현양의 차이가 나타나지 않았다. 16주령과 26주령 사이에서의 노화에 따른 APP 발현양의 차이도 나타나지 않았다. 또한, 일반 및 고지방식이로 키운 16주령 생쥐의 피하지방조직 APP 유전자 발현은 STZ에 의해 유도된 당뇨병 생쥐에서 크게 감소되었다(ND non-diabetic $63.5{\pm}9.9$ vs. diabetic $40.2{\pm}5.0$, p<0.05; HFD $125.0{\pm}13.9$ vs. $67.0{\pm}9.0$, p<0.01). APP mRNA 발현양의 선형회귀분석에 의하면, 당뇨병이 유발되지 않은 일반 생쥐(R=0.657, p<0.0001, n=39)와 당뇨병 생쥐(R=0.508, p=<0.0001, n=49) 모두에서의 APP mRNA 발현양이 체중과 깊은 연관성이 있음이 확인되었으나, APP mRNA 양과 혈당과의 연관성은 나타나지 않았다. 이는 STZ에 의한 당뇨병 생쥐에서 관찰된 APP mRNA 발현의 감소는 고혈당증에 의한 것이 아닌 체중감소의 영향인 것으로 추측된다. 본 연구의 결과로 APP mRNA는 생쥐의 피하지방 및 부고환지방에서 발현되고 있고, 비만에의 의해 증가하며, 체중감소에 의해 감소한다는 것을 확인하였다. 이들 결과는 사람에게서 확인된 체중변화에 의한 APP 이상발현 현상을 더욱 분명히 보여주었으며, 이런 APP 이상발현이 중년기 비만과 노령기의 알츠하이머병 환자 뇌에서의 amyloidogenesis 증가 매개자로서의 역할 가능성을 시사한다.

• 한국가금학회지
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• 제40권2호
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• pp.147-155
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• 2013

본 연구는 육계에서 비타민 C와 E의 첨가 급여가 소포체(ER) 스트레스 및 지방 및 포도당대사 연관 유전자들의 발현에 미치는 영향을 살펴보고자 실시하였다. 육계에 비타민 첨가 급여 후 5주령에 닭의 간을 취하여 유전자들의 발현을 real-time PCR로 비교 분석하였다. 육계의 비타민 C 및 E 첨가 급여는 HSP70, HSP90 및 HMGCR 스트레스 마커 유전자들의 발현을 감소시켰다. ER 스트레스 관련 유전자들 또한 스트레스 마커 유전자들과 마찬가지로 비타민 처리에 의하여 대조구에 비하여 낮은 발현 양상을 보여줌으로서, 대표적 스트레스 마커 유전자들과 더불어 세포 내 ER stress도 영향을 받을 수 있음을 보여 주었다. 육계의 비타민 첨가 급여는 대조구에 비하여 지방대사 연관 유전자들의 발현이 비타민 첨가구에서 감소함에 따라 지방대사에도 영향을 미치고 있음을 보여주었다. 비타민의 첨가 유무와 관계없이 간세포 내부로 포도당을 운반하는 운반체인 GLUT 단백질들의 발현에는 큰 영향을 주지 못하였다. 본 연구의 결과는 육계에 사료 내 비타민 C 또는 E의 첨가급여가 닭의 스트레스 정도를 완화시킬 수 있으며, 또한 지방합성 대사에도 영향을 미칠 수 있음을 세포 수준의 관련 유전자들의 분석을 이용하여 검증할 수 있음을 보여 주었다.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.73-81
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• 2023

본 연구에서는 어성초(Houttuynia cordata, HC) 와 야관문(Lespedeza cuneata, LC)의 열수 추출물과 메탄올 추출물의 순차적 유기용매 분획물을 제조하였다. LPS를 처리한 RAW264.7세포에서 HC와 LC의 열수 추출물과 메탄올 추출물의 유기용매 분획물의 항염증 활성을 연구하였다. 어성초와 야관문의 hexane, chloroform, ethyl acetate 분획물의 처리에 의해 농도의존적으로 nitric oxide (NO) 생산을 저해하였으며, iNOS의 발현도 감소되었다. 이전 연구에서 HC와 LC의 메탄올 추출물의 ethyl acetate 분획물의 플라보노이드 함량을 분석하였다. 분석된 플라보노이드 중 HC와 LC에 공통적으로 함유된 apigenin을 선택하여 추가실험을 진행하였다. Apigenin은 세포 생존율에 영향을 주지 않으면서 NO 생산을 저해하였으며, iNOS와 COX-2의 단백질 발현도 억제하였다. 또한, apigenin은 p38 MAPK와 JNK의 인산화를 억제함으로써 항염증 활성을 가지는 것으로 생각된다. Apigenin 처리에 의해 차별적으로 발현되는 유전자 발현을 확인하기 위하여 RNA-seq 분석을 수행하였다. 발현이 감소된 유전자 중 4개의 cytokine 유전자(IL-1α, IL-1β, IL-6, CSF2)의 발현 감소를 정량적 real-time PCR을 통해 확인하였다. 종합적으로, 본 연구결과는 어성초와 야관문은 항염증 활성을 가지고 있으며, apigenin이 두 약용 작물의 항염증 활성을 담당하는 중요한 성분 중의 하나가 될 수 있다는 것을 제시한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권3호
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• pp.359-366
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• 2016

자주달개비는 닭의장풀과의 다년생 식물로, 자주달개비의 수술털은 이온화 방사선에 노출될 경우 분홍색 또는 흰색으로 체세포 돌연변이가 쉽게 일어나 방사선 지표식물로 생물학적인 반응 연구 등에 효과적으로 이용되어 왔다. 본 연구에서는, 자주달개비 BNL 4430을 대상으로 50, 250, 500, 1000 mGy에 해당하는 감마선($^{60}Co$)을 조사한 후 13일차에 있는 샘플을 대상으로 만개한 꽃을 채취하여 RNA를 추출하였다. 추출한 RNA를 바탕으로 Illumina Hi-seq를 이용하여 각 선량에 해당하는 전사체 및 특이발현유전자(Differentially expressed genes, DEGs)를 분석하였다. 전사체는 총 77,326개로, 방사선 비처리구에 비해 2배 이상 상향 발현된 유전자는 50 mGy에서 116개, 250 mGy에서 222개, 500 mGy에서 246개, 1000 mGy에서 308개로 밝혀졌으며, 이 중 각 선량별 특이적으로 반응하는 유전자인 heat shock protein 70 famaily protein, IQ-domain 6, KAR-UP oxidoreductase, zinc transporter 1 precursor를 선발하여 13일차의 RNA 샘플을 대상으로 RT-PCR 및 qRT-PCR을 이용하여 저선량 방사선에 반응하는 유전자를 검정하였다. 검정 결과 DEGs data와 매우 유사한 양상을 보였으며, 선량별로 2.3배에서 최대 96.59배의 높은 발현을 확인하였다. 선발한 유전자는 대부분 세포 내 방어기작과 관련이 되어있는 유전자였으며, 이중 KAR-UP oxidoreductase의 경우 A. thaliana에서 발아와 관련이 있는 유전자로 알려져 있었는데, 이번 연구를 통해 저선량 방사선에 의해서 반응하는 유전자로도 확인이 되었다. 저선량 방사선에 노출된 자주달개비의 유전자 정보를 바탕으로, 저선량의 방사선이 식물체에 미치는 영향과 발현 기작을 연구하는 데에 분자적 수준의 정보를 제공할 수 있게 되었으며, 저선량 방사선의 생물학적 안정성 확보를 위한 감시 보조수단으로 자주달개비가 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권1호
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• pp.10-18
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• 2014

The objective of this study was to investigate the correlation between cattle breeds and deposit of adipose tissues in different positions and the gene expressions of peroxisome proliferator-activated receptor gamma ($PPAR{\gamma}$), fatty acid synthase (FASN), and Acyl-CoA dehydrogenase (ACADM), which are associated with lipid metabolism and are valuable for understanding the physiology in fat depot and meat quality. Yanbian yellow cattle and Yan yellow cattle reared under the same conditions display different fat proportions in the carcass. To understand this difference, the expression of $PPAR{\gamma}$, FASN, and ACADM in different adipose tissues and longissimus dorsi muscle (LD) in these two breeds were analyzed using the Real-time quantitative polymerase chain reaction method (qRT-PCR). The result showed that $PPAR{\gamma}$ gene expression was significantly higher in adipose tissue than in LD in both breeds. $PPAR{\gamma}$ expression was also higher in abdominal fat, in perirenal fat than in the subcutaneous fat (p<0.05) in Yanbian yellow cattle, and was significantly higher in subcutaneous fat in Yan yellow cattle than that in Yanbian yellow cattle. On the other hand, FASN mRNA expression levels in subcutaneous fat and abdominal fat in Yan yellow cattle were significantly higher than that in Yanbian yellow cattle. Interestingly, ACADM gene shows greater fold changes in LD than in adipose tissues in Yan yellow cattle. Furthermore, the expressions of these three genes in lung, colon, kidney, liver and heart of Yanbian yellow cattle and Yan yellow cattle were also investigated. The results showed that the highest expression levels of $PPAR{\gamma}$ and FASN genes were detected in the lung in both breeds. The expression of ACADM gene in kidney and liver were higher than that in other organs in Yanbian yellow cattle, the comparison was not statistically significant in Yan yellow cattle.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권11호
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• pp.4555-4561
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• 2014

Background: Silencing due to methylation of suppressor of cytokine signaling-3 (SOCS-3), a negative regulator gene for the JAK/STAT signaling pathway has been reported to play important roles in leukemogenesis. Imatinib mesylate is a tyrosine kinase inhibitor that specifically targets the BCR-ABL protein and induces hematological remission in patients with chronic myeloid leukemia (CML). Unfortunately, the majority of CML patients treated with imatinib develop resistance under prolonged therapy. We here investigated the methylation profile of SOCS-3 gene and its downstream effects in a BCR-ABL positive CML cells resistant to imatinib. Materials and Methods: BCR-ABL positive CML cells resistant to imatinib (K562-R) were developed by overexposure of K562 cell lines to the drug. Cytotoxicity was determined by MTS assays and $IC_{50}$ values calculated. Apoptosis assays were performed using annexin V-FITC binding assays and analyzed by flow cytometry. Methylation profiles were investigated using methylation specific PCR and sequencing analysis of SOCS-1 and SOCS-3 genes. Gene expression was assessed by quantitative real-time PCR, and protein expression and phosphorylation of STAT1, 2 and 3 were examined by Western blotting. Results: The $IC_{50}$ for imatinib on K562 was 362nM compared to 3,952nM for K562-R (p=0.001). Percentage of apoptotic cells in K562 increased upto 50% by increasing the concentration of imatinib, in contrast to only 20% in K562-R (p<0.001). A change from non-methylation of the SOCS-3 gene in K562 to complete methylation in K562-R was observed. Gene expression revealed down-regulation of both SOCS-1 and SOCS-3 genes in resistant cells. STAT3 was phosphorylated in K562-R but not K562. Conclusions: Development of cells resistant to imatinib is feasible by overexposure of the drug to the cells. Activation of STAT3 protein leads to uncontrolled cell proliferation in imatinib resistant BCR-ABL due to DNA methylation of the SOCS-3 gene. Thus SOCS-3 provides a suitable candidate for mechanisms underlying the development of imatinib resistant in CML patients.