Methylmercury (MeHg), one of the heavy metal compounds, can cause severe damage to the central nervous system in humans. Many reports have shown that MeHg is poisonous to human body through contaminated foods and has released into the environment. Despite many studies on the pathogenesis of MeHg-induced central neuropathy, no useful mechanism of toxicity has been established so far. This study, using of suppression subtractive hybridization (SSH) method, was peformed to identify differentially expressed genes by MeHg in SH-SY5Y human neuroblastoma cell line. We prepared to total RNA from SH-SY5Y cells treated with solvent (DMSO) and $6.25\;{\mu}M\;(IC_{50})$ MeHg and performed forward and reverse SSH. Differentially expressed cDNA clones were screened by dot blot, sequenced and confirmed that individual clones indeed represent differentially expressed genes with real time RT-PCR. These sequences were identified by BLAST homology search to known genes or expressed sequence tags (ESTs). Analysis of these sequences may provide an insight into the biological effects of MeHg in the pathogenesis of neurodegenerative disease and a possibility to develop more efficient and exact monitoring system of heavy metals as ubiquitous environmental pollutants.
Microbial processes that bind heavy metals and form minerals are widespread, and they represent a basic aspect of biogeochemistry. Some microorganisms can crystallize minerals by secreting a specific enzyme. In particular, calcite ($CaCO_3$) precipitation is an important part of biomineralization, and has been studied extensively because of its wide application in civil engineering technology. This process provides an effective way to stabilize heavy metals within a relatively stable crystal phase. In this study, biomineralization of calcite by three urea-hydrolyzing indigenous bacterial strains was investigated by microbiological analyses. Three bacterial strains were isolated from the sludge of B mine in Mexico and each bacterial strain was identified by the cellular fatty acid composition and 16S rRNA partial sequencing analysis. The results of the identification analysis showed that these strains were closest to Sporosarcina pasteurii, Kurthia gibsonii, and Paenibacillus polymyxa. We found that the optimum conditions for growth of these indigenous bacteria were $30-40^{\circ}C$ and pH range of 7-8. Microbiological analyses showed the possibility that the bioaccumulated heavy metals ions were deposited around the cell as crystalline carbonate minerals under the optimum conditions. The findings of our study suggest that the indigenous bacterial strains play an important role in heavy metal immobilization.
To adapt to environmental changes and to maintain cellular homeostasis, microorganisms adjust the intracellular concentrations of biochemical compounds, including metal ions; these are essential for the catalytic function of many enzymes in cells, but excessive amounts of essential metals and heavy metals cause cellular damage. Metal-responsive transcriptional regulators play pivotal roles in metal uptake, pumping out, sequestration, and oxidation or reduction to a less toxic status via regulating the expression of the detoxification-related genes. The sensory and regulatory functions of the metalloregulators have made them as attractive biological parts for synthetic biology, and the exceptional sensitivity and selectivity of metalloregulators toward metal ions have been used in heavy metal biosensors to cope with prevalent heavy metal contamination. Due to their importance, substantial efforts have been made to characterize heavy metal-responsive transcriptional regulators and to develop heavy metal-sensing biosensors. In this review, we summarize the biochemical data for the two major metalloregulator families, SmtB/ArsR and MerR, to describe their metal-binding sites, specific chelating chemistry, and conformational changes. Based on our understanding of the regulatory mechanisms, previously developed metal biosensors are examined to point out their limitations, such as high background noise and a lack of well-characterized biological parts. We discuss several strategies to improve the functionality of the metal biosensors, such as reducing the background noise and amplifying the output signal. From the perspective of making heavy metal biosensors, we suggest that the characterization of novel metalloregulators and the fabrication of exquisitely designed genetic circuits will be required.
The moss Physcomitrella patens has two life cycles, filamentous protonema and leafy gametophore. A modified from of suppression subtractive hybridization (SSH), mirror orientation selection (MOS), was applied to screen genes differentially expressed in the P. patens protonema. Using reverse Northern blot analysis, differentially expressed clones were identified. The identified genes were involved mainly in metal binding and detoxification. One of these genes was an AP2 (APETALA2) domain-containing protein (PpACP1), which was highly up-regulated in the protonema. Alignment with other AP2/EREBPs (Ethylene Responsive Element Binding Proteins) revealed significant sequence homology of the deduced amino acid sequence in the AP2/EREBP DNA binding domain. Northern analysis under various stress conditions showed that PpACP1 was induced by ethephon, cadmium, copper, ABA, IAA, and cold. In addition, it was highly expressed in suspension-cultured protonema. We suggest that PpACP1 is involved in responses to metals, and that suspension culture enhance the expression of genes responding to metals.
Concentration and distribution of Fe, Zn, Cu, Cd, Mn, Pb, Ni among subcellular fractions (cellular membrane structures and cytosol) and Zn, Cu, Cd among cytoplasmic proteins in the kidney and digestive gland of mussel Modiolus modiolus living along a polymetallic concentration gradient were studied. It was found in the kidney of M. modiolus from contaminated sites that the Fe percent increased in the "membrane" fraction, whereas Zn, Pb, Ni and Mn percent increased in the cytosol compared to the kidney of the control mussel. Note kidney cytosol of M. modiolus from clean and contaminated sites sequestered major parts of Cu and Cd. In the digestive gland of M. modiolus from contaminated sites Fe, Zn, Cd, Mn, Ni percent increased in the "membrane" fraction, whereas Cu, Pb percent increased in the cytosol compared to digestive gland of control mussel. Gel-filtration chromatography shows kidney of M. modiolus contains increased metallothionein-like protein levels irrespective of ambient dissolved metal concentrations. It was shown that the metal detoxification system in the kidney and digestive gland of M. modiolus was efficient under extremely high ambient metal levels. However, under complex environmental contamination in the kidney of M. modiolus, the metal detoxification capacity of metallothionein-like proteins was damaged.
The objective of this paper is to find the density, stiffness, and strength of truss-wall diamond corrugation model combined with pinwheel truss inside space. The truss-wall diamond corrugation (TDC) model is defined as a unit cell coming from solid-wall diamond corrugation (SDC) model. Pinwheel truss-wall diamond corrugation (P-TDC) model is made by TDC connected with pinwheel structure inside of the space. Derived ideal solutions of P-TDC is based on truss-wall and pinwheel truss model at first. And then it is compared with Gibson-Ashby's ideal solution. To validate the ideal solutions of the P-TDC, ABAQUS software is used to predict the density, strength, and stiffness, and then each of them are compared to the ideal solution of Gibson-Ashby with a log-log scale. Applied material property is stainless steel 304 because of having cost effectiveness. Applied parameters for P-TDC are 1 thru 5 mm diameter within fixed opening width as 4mm. In conclusion, the relative Young's modulus and relative yield strength of the P-TDC unit model is reasonable matched to the ideal expectations of the Gibson-Ashby's theory. In nearby future, P-TDC model is hoped to be applied to make sandwich core structure by advanced technologies such as 3D printing skills.
Periodic cellular metals (PCMs) are actively being investigated because of their excellent specific strength and stiffness, and multi-functionality such as a heat disperse structure bearing external loading. The Kagome truss PCM has been proved that it has higher resistance to plastic buckling and lower anisotropy than other truss PCMs. In this paper, the out-of-plane compressive responses of the WBK specimens have been measured, theoretically predicted and numerically analyzed. Three specimens of two-layered WBK are fabricated and tested for measuring the responses. The peak stress of compressive behavior and effective elastic modulus are predicted based on the equilibrium equation and elastic energy conservation. Moreover, the structure of the specimen is modeled using the commercial mesh generation code, PATRAN and the finite element analysis for the model under the compression is carried out using the commercial FE code, ABAQUS. Finally, the obtained results are compared with each other to analyze the compressive characteristics of Wire-woven Bulk Kagome (WBK).
In an aquatic environment, toxicity of metals to organisms depends on external factors (type of metal, exposure concentration and duration, environmental parameters, and water quality) and intracellular processes(metal-binding sites and detoxification). Toxicity of copper(Cu) on the marine microalga Tetraselmis suecica was investigated in this study. Dose-dependent (Cu concentration dependent) inhibition of growth and cell division, as well as, variation of intra- and extra-cellular Cu, Fe and Zn content was observed. T. suecica was sensitive to Cu; the 96 h $EC_{50}$ (concentration to inhibit growth-rate by 50%) of growth rate (${\mu}$) ($21.73{\mu}M\;L^{-1}$), cell division $day^{-1}$ ($18.39{\mu}M\;L^{-1}$), and cells $mL^{-1}$ ($13.25{\mu}M\;L^{-1}$) demonstrate the toxicity of Cu on this microalga. High intra-($19.86Pg\;cell^{-1}$) and extra-cellular($54.73Pg\;cell^{-1}$) Cu concentrations were recorded, on exposure to 24.3 and $72.9{\mu}M\;L^{-1}$ of Cu.
Park, Kyoung-ae;Tanaka, Yuji;Suenaga, Yusuke;Tamura, Taka-aki
Molecules and Cells
/
제22권2호
/
pp.203-209
/
2006
TBP (TATA-binding protein)-related factor 2 (TRF2) regulates transcription during a nuber of cellular processes. We previously demonstrated that it is localized in the cytoplasm and is translocated to the nucleus by DNA-damaging agents. However, the cytoplasmic localization of TRF2 is controversial. In this study, we reconfirmed its cytoplasmic localization in various ways and examined its nuclear migration. Stresses such as heat shock, redox agents, heavy metals, and osmotic shock did not affect localization whereas genotoxins such as methyl methanesulfonate (MMS), cisplatin, etoposide, and hydroxyurea caused it to migrate to the nucleus. Adriamycin, mitomycin C and ${\gamma}$-rays had no obvious effect. We determined optimal conditions for the nuclear migration. The proportions of cells with nuclei enriched for TRF2 were 25-60% and 5-10% for stressed cells and control cells, respectively. Nuclear translocation was observed after 1 h, 4 h and 12 h for cisplatin, etoposide and MMS and hydroxyurea, respectively. The association of TRF2 with the chromatin and promoter region of the proliferating cell nuclear antigen (PCNA) gene, a putative target of TRF2, was increased by MMS treatment. Thus TRF2 may be involved in genotoxin-induced transcriptional regulation.
Since the new millennium, truss PCMs(Periodic Cellular Metals) have drawn attention because of their superior specific stiffness, strength and multi-functionality. Prior studies have focused on the structural design and optimization. Kagome truss PCM has been proved to have the higher resistance to plastic buckling, more plastic deformation energy and lower anisotropy than other truss PCMs. In this study, we introduce a new idea to fabricate multi-layered Kagome truss PCM from continuous wires which can gain high strength as in piano wires and can be controlled to be defect free owing to drawing process. The relative density, the stiffness and the strength under bending and compressive load are estimated through elementary mechanics and compared with the results from experiments and FEA. The failure mechanisms are analyzed, and also mechanical performance and production are discussed.
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.