• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제14권1_2호
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• pp.1-12
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• 1999

Recently, several new methods for the detection of genetic damages in vitro and in vivo based on molecular biological techniques were introduced according to the rapid progress in toxicology combined with cellular and molecular biology. Among these methods, mouse lymphoma thymidine kanase (tk) gene forward mutation assay, single cell gel electrophoresis (comet assay) and transgenic animal and cell line model as a target gene of lac I (Big Blue) and lac Z (Muta Mouse) gene mutation are newly introduced based on molecular toxicological approaches. The mouse lymphoma tk$\^$+/-/ gene assay (MOLY) using L5178Y tk$\^$+/-/ mouse lymphoma cell line is one of the mammalian forward mutation assays, and has many advantages and more sensitive than hprt assay. The target gene of MOLY is a heterozygous tk$\^$+/-/ gene located in 11 chromosome, so it is able to detect the wide range of genetic changes like point mutation, deletion, rearrangement, and mitotic recombination within tk gene or deletion of entire chromosome 11. The comet assay is a rapid, simple, visual and sensitive technique for measuring and analysing DNA breakages in mammalian cells, Also, transgenic animal and cell line models, which have exogenous DNA incorporated into their genome, carry recoverable shuttle vector containing reporter genes to assess endogenous effects or alteration in specific genes related to disease process, are powerful tools to study the mechanism of mutation in vivo and in vitro, respectively. Also in vivo acridine orange supravital staining micronucleus assay by using mouse peripheral reticulocytes was introduced as an alternative of bone marrow micronucleus assay. In this respect, there was an International workshop on genotoxicity procedure (IWGTP) supported by OECD and EMS (Environmental Mutagen Society) at Washington D. C. in March 25-26, 1999. The objective of IWGTP is to harmonize the testing procedures internationally, and to extend to finalization of OECD guideline, and to the agreement of new guidelines under the International Conference of Harmonization (ICH) for these methods mentioned above. Therefore, we introduce and review the principle, detailed procedure, and application of MOLY, comet assay, transgenic mutagenesis assay and supravital staining micronucleus assay.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제13권3호
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• pp.145-153
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• 2009

Previously, we obtained the list of genes differentially expressed between GV and MII oocytes. Out of the list, we focused on functional analysis of Zap70 in the present study, because it has been known to be expressed only in immune cells. This is the first report about the expression and its function of Zap70 in the oocytes. Synthetic 475 bp Zap70 dsRNA was microinjected into the GV oocytes, and the oocytes were cultured in vitro. In addition to maturation rates, meiotic spindle and chromosome rearrangements, and changes in expression levels of transcripts of three kinases, Erk1/2, JNK, and p38, were determined. Zap70 is highly expressed in immature GV oocytes, and gradually decreased as oocyte matured. When dsRNA of Zap70 was injected into the GV oocytes, Zap70 mRNA specifically and completely decreased by 2 hr and its protein expression also decreased significantly. Absence of Zap70 resulted in maturation inhibition at meiosis I (57%) with abnormalities in meiotic spindle formation and chromosome rearrangement. Concurrently, mRNA expression of Erk2, JNK, and p38, were affected by Zap70 RNAi. Therefore, we concluded that Zap70 is involved in MI-MII transition by affecting expression of MAP kinases.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제19권1호
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• pp.14-21
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• 2022

Complex chromosome rearrangements (CCRs) are structural chromosomal rearrangements involving at least three chromosomes and more than two breakpoints. CCR carriers are generally phenotypically normal but related to higher risk of recurrent miscarriage and having abnormal offspring with congenital anomalies. However, most of CCR carriers are not aware of their condition until genetic analysis of either abortus or affected baby or parental karyotyping is performed. Herein, we present the case that CCR carrier patients can be identified by preimplantation genetic testing of preimplantation embryos. An infertile male patient with severe oligoasthenoteratozoospermia was diagnosed balanced reciprocal translocation, 46,XY,t(3;11) (p26;p14) at first. After attempting the first preimplantation genetic testing for structural rearrangement (PGT-SR) cycle, we found the recurrent segmental gain or loss on 21q21.3-q22.3 of five out of nine embryos. As a result of karyotype re-analysis, the patient's karyotype showed a balanced CCR involving chromosomes 3, 11, and 21 with three breakpoints 3p26, 11p14, and 21q21. The patient underwent two PGT-SR cycles, and a pregnancy was established after the transfer of an euploid embryo in the second cycle. Amniocentesis confirmed that the baby carried normal karyotype without mosaicism. At 37 weeks gestation, a healthy girl weighting 3,050 g was born.

• 미생물학회지
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• 제30권4호
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• pp.322-331
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• 1992

수질환경에서 일어나는 GEM 균주의 항생물질내성유전자의 전이동태를 연구하기 위하여, $Km^{r}$ plasmid 의 conjugation을 실시하였다. 그 결과 conjugant 들에 나타나는 plasmid 의 재배열을 agarose gel 에서 비교분석하였고, DNA probe 유전자의 행방을 추구하였다. GMM 균주들 (DKC600 과 DKC601) 의 $Km^{r}$유전자는 자연계 분리균주(DK1) 보다 더 높은 전이율이 나타났으나, recipient 에 따라 다소 차이가 있었다. Conjugant 들에서 나타나는 plasmid 의 재배열도 donor가 GMM 균주에서 전이된 plasmid 들은 특이하게 그 분자량이 커졌다. LB 에서 수온이 10.deg.C 보다는 25.deg.C 이상 그리고 pH 가 9 에서 5에 가까울수록$Km^{r}$ 유전자는 더 많이 전이되었으나, FW 에서는 수온과 pH 에 의한 영향이 거의 없었다. 또 FW 에서는 GMM 균주의 conjugant 들에서 chromosome 이외에 plasmid 가 거의 발견되지 않았다. 이와 같이 plasmid 들이 다양하게 재배열된 conjugant 들에서 Southern analysis 에 의하여 $Km^{r}$ 유전자의 행방을 알아본 결과, LB 에서는 DK1 뿐만 아니라 GMM 균주들의 $Km^{r}$ plasmid 가 전이된후 그대로 존재하였다. 그러나 FW 의 수질환경에서는 donor 의 $Km^{r}$ plasmid / 는 없어지고 chromosome 에서 hybridization signal 이 나타났다. 또 FW 에서는 donor 가 DK1 일 경우 pDK101 은 수온과 pH 의 영향없이 pDK101 이 그대로 전이되었다. 그러므로 LB 나 AW 에서는 DK1 뿐만 아니라 GMM 규주들의 Km$^{r}$ plasmid 가 전이된후 conjugant 에 그대로 존재하였고 기타의 plasmid 들이 다양하게 재배열되었지만, FW 수질환경에서는 DKC600 의 $Km^{r}$ 유전자가 수온이나 pH 에 상관없이 chromosome 에 integration 되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.141-149
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• 2004

이 연구의 목적은 Lepilemuridae(여우원숭이속) 4종의 핵형은 그들의 선조격인 두 종의 교잡된 핵형으로부터 형성되었음을 검증하는데 목적이 있다. 여우원숭이 속의 가상적인 선조종의 반수체 핵형은 18개의 상염색체와 x염색체로 구성된다. L. mustelinus(LMU)의 핵형은 염색체 4개가 연속적으로 융합된 염색체와 하나의 Robertsonian 전이 염색체 쌍을 가진다. LSS의 핵형은 단지 2쌍의 상호전위된 염색체를 가지고 있다. 우리들은 LMU와 LSS의 조상핵형(anc LMU and ant LSS)을 재구성할 수 있었고, 그로부터 다른 4종의 Lepilemur가 생성될 수 있었다. anc LMU와 anc LSS의 교잡종은 배우자 형성시 환형의 배치를 거치면서 전혀 다른 형태로 융합된 유전적으로 완전한 배우자를 형성할 수 있다. L. dorsalis의 핵형이 구성되기 위해서는 교잡종의 5조의 Trivalent염색체가 감수분열 중기에 환의 모양으로 배열되면서 인접한 단부동원체들이 융합되어 새로운 핵형인 L. dorsalis의 핵형이 만들어진다. L. leucopus의 핵형은 위와 같이 환모양을 구성하기 위해 배열된 Trivalent 염색체 조들 중에서 단지 한 조가 먼저와 다른 방향으로 환속에 위치하게 되므로써 이웃한 단부동원체들이 융합되어 L. leucopus의 핵형을 형성한다. L. ruficaudatus의 반수체 핵형이 만들어 지는 데에는 환으로 배열될 때 7개의 상동염색체 쌍이 배열되고 이웃하는 단부동원체들의 융합에 의해 새로운 조합으로 된 L. ruficaudatus의 반수체 핵형이 형성된다. L. edwardsi의 반수체 배우자가 형성될 때는 LRE가 만들어 질 때의 환형에서 단지 하나의 삼동염색체 쌍이 분리되므로써 LED의 반수체 핵형이 생성된다. 이러한 기전에 의해서 만들어진 새로운 완전한 배우체들은 동일한 형태의 배우자와 수정되므로써 새로운 상동염색체를 가진 종 L. dorsalis, L. leucopus, L. ruficaudatus, L. edwardsi가 형성되었다 이 결과들은 유전적으로 완전한 새로운 종이 교잡종의 군집으로부터 활성화된 염색체들의 융합, 접합기에서 환형으로의 배열 기전을 통해 형성될 수 있다는 이론을 뒷받침한다.

• 한국어류학회지
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• 제1권1_2호
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• pp.64-72
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• 1989

한국산(韓國産) 퉁가리속(屬) 어류(魚類) 3 종(種)의 7 집단(集團)에 대해서 염색체(染色體)를 분석하였다. 염색체 수와 핵형(核型)은 종(種) 간(間)에 그 차이가 뚜렷하여 Liobagrus andersoni는 2n=28(AN=56)이었고, 9쌍의 metacentric 염색체와 5쌍의 submetacentric 염색체로 구성되어 있었으며, L. mediadiposalis는 2n=42(AN=84)로, 14쌍의 metacentric 염색체와 7쌍의 submetacentric 염색체로 나타났다. L. obesus의 경우는 염색체 수가 2n=20(AN=40)이고 모두 metacentric염색체로 구성되어 있어 이제까지 보고된 메기목(目) 어류 중 가장 적은 2n값을 보였다. 성적이형현상(性的二型現象)이나 집단간의 염색체 다형현상(多型現象)은 볼 수 없었다. 이상의 결과로 미루어 Robertsonian rearrangement를 위시한 pericentric inversion과 같은 염색체 재배열(再排列)이 종분화(種分化)의 중요한 요인이 되었음을 암시(暗示)하는 것으로 생각되었다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권11호
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• pp.5391-5397
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• 2012

Background: Neuroblastoma (NB), like most human cancers, is characterized by genomic instability, manifested at the chromosomal level as allelic gain, loss or rearrangement. Genetics methods, as well as conventional and molecular cytogenetics may provide valuable clues for the identification of target loci and successful search for major genes in neuroblastoma. We aimed to investigate AURKA and MYCN gene rearrangements and the chromosomal aberrations (CAs) to determine the prognosis of neuroblastoma. Methods: We performed cytogenetic analysis by G-banding in 25 cases [11 girls (44%) and 14 boys (66%)] and in 25 controls. Fluorescence in situ hybridization (FISH) with AURKA and MYCN gene probes was also used on interphase nuclei to screen for alterations. Results: Some 18.4% of patient cells exhibited CAs., with a significant difference between patient and control groups in the frequencies (P<0.0001). Some 72% of the cells had structural aberrations, and only 28% had numerical chnages in patients. Structural aberrations consisted of deletions, translocations, breaks and fragility in various chromosomes, 84% and 52% of the patients having deletions and translocations, respectively. Among these expressed CAs, there was a higher frequency at 1q21, 1q32, 2q21, 2q31, 2p24, 4q31, 9q11, 9q22, 13q14, 14q11.2, 14q24, and 15q22 in patients. 32% of the patients had chromosome breaks, most frequently in chromosomes 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 11, 12, 19 and X. The number of cells with breaks and the genomic damage frequencies were higher in patients (p<0.001). Aneuploidies in chromosomes X, 22, 3, 17 and 18 were most frequently observed. Numerical chromosome abnormalities were distinctive in 10.7% of sex chromosomes. Fragile sites were observed in 16% of our patients. Conclusion: Our data confirmed that there is a close correlation between amplification of the two genes, amplification of MYCN possibly contributing significantly to the oncogenic properties of AURKA. The high frequencies of chromosomal aberrations and amplifications of AURKA and MYCN genes indicate prognostic value in children with neuroblastomas and may point to contributing factors in their development.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제25권4호
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• pp.223-232
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• 2000

단세포전기영동법은 저선량 방사선에 의한 DNA손상을 민감하게 측정할 수 있는 방법으로 그 활용성이 증대되고 있다. 또한 각 염색체에 특이한 DNA probe를 이용하는 FISH기법은 염색체의 구조적 변화를 측정하는 매우 효과적인 방법으로서 그 유용성이 증대되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 저선량 방사선의 측정을 위한 생물학적 선량계로서 FISH 기법과 단세포전기영동법의 활용가능성을 조사하고자 하였다. 5, 10, 30, 및 50 cGy의 저선량 방사선 조사에 의한 염색체이상빈도는 상호전좌의 경우 1, 2, 4번 염색체가 전체 genome상에서 차지하는 비율을 감안하여, 전체 세포수로 환산했을 때 cell equivalent당 0.0375, 0.0407, 0.0727 및 0.0814로 나타났으며, 이동원염색체의 경우 0.0125, 0.0174, 0.02291, 및 0.0407로 나타나 선량 증가에 따라 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 $5{\sim}50cGy$의 저선량 방사선 조사 후 단세포전기영동법을 통해 DNA 상해정도를 살펴본 결과 선량이 증가할수록 DNA 상해가 증가하는 결과를 얻었다. 따라서 FISH 기법은 저선량 방사선 피폭시 염색체이상을 보다 정확하고 쉽게 관찰할 수 있으며, 단세포전기영동법은 DNA 손상을 민감하게 감지할 수 있어 저선략 방사선 피폭 시 유용한 생물학적 선량계로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제19권4호
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• pp.549-552
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• 2009

유전자의 융합으로 인한 돌연변이는 염색체 재배열, 트랜스 스플라이싱, 유전자간 스플라이싱으로 인하여 야기된다고 알려져 있다. 우리는 두 개의 서로 다른 유전자의 pre-mRNA의 융합으로 인하여 만들어지는 트랜스 스플라이싱의 전사 산물에 관심을 가져, 인간의 태아 줄기 세포에서 이러한 돌연변이 양상을 분석하였다. 배아줄기세포의 mRNA에서 트랜스 스플라이싱 전사체 70개를 탐지해 내고, 이들의 융합되는 패턴에 따라 5'UTR-5'UTR, 5'UTR-3'UTR, 3'UTR-3'UTR, 5'UTR- CDS, 3'UTR-CDS, CDS-CDS의 6개의 유형으로 분류하여 분석하였다. 두 유전자의 융합되는 영역은 UTR영역보다 CDS에서 풍부하였는데, 이러한 이유는 많은 인트론 수로 인해 야기되는 것으로 추정된다. 융합되는 유전자의 염색체상의 위치분석 결과, 17번과 19번 염색체가 융합유전자의 활성화를 나타내었다. 이러한 연구결과는 향후 융합유전자와 인간의 질병 연구에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2002년도 추계학술대회
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• pp.180-182
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• 2002

Substantial genomic diversity has been expected among clinical isolates of H. pylori. We have suggested that the two complete H. pylori genomes already sequenced may be insufficient for providing a discriminatory tool for typing clinical isolates as well as an insight into the genomic diversity, which enable to establish strategy for control of H. pylori infection. In this study, we determine the nucleotide sequence of the entire genome of Korean strain 51 and compare it with two reported genomic sequences to suggest validity for extensive genomic sequencing of H. pylori. The genome of H. pylori 51 consists of a circular chromosome with a size of 1,591,297 bp, which is corresponding to $95.4\%\;and\;96.8\%$ of the 26695 and J99 chromosome length, respectively. We predict that there are 1,454 open reading frames (ORFs) in 51, representing $91.4\%\;and\;97.2\%$ of the reported numbers of ORF of 26695 and J99, respectively. In contrast to 26695 and J99 that have 123 and 65 strain-specific genes, respectively, of the 1,454 genes, only 39 genes are unique to 51. Differences in genomic organization between 51 and each foreign strain were greater than between 2 foreign strains in pair wise entire sequence alignments by BLASTN. Particularly, the extent of genomic rearrangement observed between 51 and 26695 is higher than between 51 and J99. Multiple sequence alignment of orthologous genes among 3 strains showed that 51 is genetically closer to 26695 rather than J99. Phylogenetic analysis of nonsynonymous and synonymous mutation indicated J99 has the longest branch length in the unrooted phylogenetic tree, suggesting that J99 has higher mutation rate than the other 2 strains.