The detection and the regulation of man-made synthetic chemicals and the establishment of toxicity that may pose a genetic hazard in our environment are subjects of great concern because of its close correlation between environmental contamination and human health. Since the tens of thousands of man-made chemicals that have been introduced into the environment in the last few decades must also be tested for their damaging effect on DNA, the agents that cause this damage must be identified.
Toxicology is a multidisciplinary field, and an important science that impacts both environmental health regulation and the development and practice of medicine. The rapid progress in cellular and molecular biology, like many other branches of biomedical research, toxicology is now experiencing a renaissance fueled by the application of "omic" technologies to gain a better understanding of the biological basis of toxicology of drugs and other environmental factors. In this review on current progress on toxicology, the future perspective, concept, approaches and applications of toxicogenomics as next generation promising technology in toxicology field will be described.
Kim, Youn-Jung;Song, Mee;Song, Mi-Kyung;Youk, Da-Young;Choi, Han-Saem;Sarma, Sailendra Nath;Ryu, Jae-Chun
Molecular & Cellular Toxicology
/
v.5
no.2
/
pp.99-107
/
2009
Naphthalene is bicyclic aromatic compound that is widely used in various domestic and commercial applications including lavatory scent disks, soil fumigants and moth balls. Exposure to naphthalene results in the development of bronchiolar damage, cataracts and hemolytic anemia in humans and laboratory animals. However, little information is available regarding the mechanism of naphthalene toxicity. We investigated gene expression profiles and potential signature genes in human hepatocellular carcinoma HepG2 cells and human promyelocytic leukemia HL-60 cells after 3 h and 48 h incubation with the IC$_{20}$ and IC$_{50}$ of naphthalene by using 44 k agilent whole human genome oligomicroarray and operon human whole 35 k oligomicroarray, respectively. We identified 616 up-regulated genes and 2,088 down-regulated genes changed by more than 2-fold by naphthalene in HepG2 cells. And in HL-60, we identified 138 up-regulated genes and 182 down-regulated genes changed by more than 2-fold. This study identified several interesting targets and functions in relation to naphthalene-induced toxicity through a gene ontology analysis method. Apoptosis and cell cycle related genes are more commonly expressed than other functional genes in both cell lines. In summary, the use of in vitro models with global expression profiling emerges as a relevant approach toward the identification of biomarkers associated with toxicity after exposure to a variety of environmental toxicants.
Some drugs may be limited in their clinical application due to their propensity towards their adverse effects. Toxicogenomic technology represents a useful approach for evaluating the toxic properties of new drug candidates early in the drug discovery process. Nitrofurantoin (NF) is clinical chemotherapeutic agent and antimicrobial and used to treatment of urinary tract infections. However, NF has been shown to result in pulmonary toxic effects. In this research, we revealed the changing expression gene profiles in BEAS-2B, human bronchial epithelial cell line, exposed to NF by using human oligonucleotide chip. Through the clustering analysis of gene expression profiles, we identified 136 up-regulated genes and 379 down-regulated genes changed by more than 2-fold by NF. This study identifies several interesting targets and functions in relation to NF-induced toxicity through a gene ontology analysis method including biological process, cellular components, molecular function and KEGG pathway.
화학물질의 안전성확보를 위한 여러 노력들이 경주되고 있다. 최근에 들어 이러한 안전성평가기법은 고전적인 안전성평가기법으로부터 분자생물학 기술의 발전에 힘입어 세포, 분자 독성학(Cellular and Molecular Toxicology) 으로 발전되어오고 있다. 여기에서는 최근에 이루어지고 있는 이러한 발전에 따라 국제적으로 널리 사용되고 있는 진보된 안전성평가 기법들을 중심으로 소개하고자 한다.
Kim, Youn-Jung;Choi, Han-Saem;Song, Mi-Kyung;Youk, Da-Young;Kim, Ji-Hee;Ryu, Jae-Chun
Molecular & Cellular Toxicology
/
v.5
no.2
/
pp.172-178
/
2009
Nanoparticles are small-scale substances (<100 nm) with unique properties, complex exposure and health risk implications. Aluminum oxide ($Al_2O_3$) nanoparticles (NP) have been widely used as abrasives, wear-resistant coatings on propeller shafts of ships, to increase the specific impulse per weight of composite propellants used in solid rocket fuel and as drug delivery systems to increase solubility. However, recent studies have shown that nano-sized aluminum (10 nm in diameter) can generate adverse effects, such as pulmonary response. The cytotoxicity and genotoxicity of $Al_2O_3$ NP were investigated using the dye exclusion assay, the comet assay, and the mouse lymphoma thymidine kinase (tk$^{+/-}$) gene mutation assay (MLA). IC$_{20}$ values of $Al_2O_3$ NP in BEAS-2B cells were determined the concentration of 273.44 $\mu$g/mL and 390.63 $\mu$g/mL with and without S-9. However IC$_{20}$ values of $Al_2O_3$ NP were found nontoxic in L5178Y cells both of with and without S-9 fraction. In the comet assay, L5178Y cells and BEAS-2B cells were treated with $Al_2O_3$ NP which significantly increased 2-fold tail moment with and without S-9. Also, the mutant frequencies in the $Al_2O_3$ NP treated L5178Y cells were increased compared to the vehicle controls with S-9. The results of this study indicate that $Al_2O_3$ NP can cause primary DNA damage and cytotoxicity but not mutagenicity in cultured mammalian cells.
Volatile organic compounds (VOCs) are a major component of urban air pollution. It is documented that low exposure levels of VOCs induce alterations in immune reactivity resulting in a subsequent higher risk for the development of allergic reactivity and asthma. Despite these facts, there are few reports on the affected primary target and the underlying effective causal mechanisms. So in this study, to better understand the risk of BTX (benzene, toluene and o-xylene) which are the major VOCs and to identify novel biomarkers on immune response to these VOCs exposure in human T lymphocytes, we performed the toxicogenomic study by analyzing of gene expression profiles using 35 k human oligo-microarray. BTX generated specific gene expression patterns in Jurkat cell line. By clustering analysis, we identified some genes as potential markers on immuno-modulating effects of BTX. Four genes of these, HLA-DOA, ITGB2, HMGA2 and 5TAT4 were the most significantly affected by BTX exposure. Thus, this study suggests that these differentially expressed immune genes may play an important role in the pathogenesis on BTX exposure and have significant potential as novel biomarkers of exposure, susceptibility and response to BTC.
Kim, Youn-Jung;Song, Mi-Kyung;Song, Mee;Ryu, Jae-Chun
Molecular & Cellular Toxicology
/
v.3
no.4
/
pp.231-237
/
2007
Exposure to DNA-damaging agents can elicit a variety of stress-related responses that may alter the expression of genes associated with numerous biological pathways. We used 19 k whole human genome chip to detect gene expression profiles and potential signature genes in human normal hepatocytes (THLE-3) by treatment of five direct acting mutagens, furylfuramide (AF-2), N-nitroso-N-methylurea (MNU), methylmethanesulfonate (MMS), 4-nitroquinoline-N-oxide (4-NQO) and 2-nitrofluorene (2NF) of the $IC_{20}$ concentration for 3 h. Fifty one up-regulated common genes and 45 down-regulated common genes above 1.5-fold by five direct-acting mutagens were identified by clustering analysis. Many of these changed genes have some association with apoptosis, control of cell cycle, regulation of transcription and signal transduction. Genes related to these functions, as TP73L, E2F5, MST016, SOX5, MAFB, LIF, SII3, TFIIS, EMR1, CYTL1, CX3CR1 and RHOH are up-regulated. Down-regulated genes are ALOX15B, xs155, IFITM1, BATF, VAV2, CD79A, DCDC2, TNFSF8 and KOX8. We suggest that gene expression profiling on mutagens by toxicogenomic analysis affords promising opportunities to reveal potential new mechanistic markers of genotoxicity.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.