• Plant Biotechnology Reports
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• 제4권4호
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• pp.303-309
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• 2010

Endoreduplication is a developmental process that is unique to plants and occurs in all plants. The present study aimed to assess endoreduplication in various explant tissues and regenerated somatic embryos of Doritaenopsis. We further investigated the effects of light quality on endoreduplication and somatic embryo proliferation. To this end, we studied endoreduplication in leaves and root tips from regenerated plantlets and somatic embryos and in developing somatic embryos under 4 types of lighting conditions: red light, red + far-red light, red + blue light, and white light. We found that the degree of endoreduplication varied in different explants, and that the choice of explants used also influenced the ploidy levels of the newly regenerated somatic embryos. The DNA content of the leaf (2C-8C) was less than that of the root tip (2C-16C) and somatic embryo (2C-64C). In terms of light quality, the combination of red and far-red light produced the highest number of somatic embryos, while maintaining a low degree of endoreduplication. The data obtained indicate that this light combination stimulates somatic embryogenesis in Doritaenopsis and may exert some control on endoreduplication during cell division. These findings can be applied to achieve a reduction in somaclonal variations for the purpose of mass proliferation and genetic improvement.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.297-302
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• 2006

일반적으로 체세포배를 경유한 대량증식은 증식효율이 높다. 그러나 종종 배수성 변이와 같은 체세포 변이를 야기하기도 한다. 본 연구에서는 Doritaenopsis hybrid의 체세포배 증식시 발생하는 배수성 변이체와 체세포배의 세포에 내재되어 있는 내배수화된 세포와의 관계를 구명하여 배수성 변이체 발생 원인을 밝히고자 실시되었다. 내배수성 분석결과 체세포배의 상부는 $2C{\sim}16C$의 DNA를 함유한 세포들로 구성되어 있는 반면, 중부와 하부 조직에는 $2C{\sim}32C$의 내배수성이 높은 세포들이 내재되어 있었다. 또한 체세포배 연령별로는 2주된 체세포배가 $2C{\sim}16C$ 정도의 세포로 구성되어 있는 반면 10주령의 체세포배는 $2C{\sim}64C$까지 고도로 내배수화가 진행된 세포들이 존재하였다. 이는 한 식물체에서도 부위, 연령에 따라 내배수성이 다를 수 있음을 보여주는 결과이다. 체세포배 부위중 내배수성이 낮은 상부와 높은 하부로 절단하여 각각의 절편체를 배양한 결과 배수성 변이체의 발생은 내배수성이 높은 하부를 배양하였을 때 3배 이상 높았다. 본 연구결과는 변수성 변이체의 발생원인이 내배수화된 세포에 있음을 보여주며 이를 기초로 Dtps. hybrid의 안정적인 증식체계를 구축하는데 기초가 되리라 생각된다.

• 한국광과학회:학술대회논문집
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• 한국광과학회 2006년도 정기총회 및 제13회 학술대회 논문 초록
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• pp.64-64
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• 2006

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
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• pp.265-265
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• 2005

• 생명과학회지
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• 제26권3호
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• pp.376-386
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• 2016

에폽토시스에 의한 세포자멸사는 암세포에 대한 항암제 효능의 핵심적 기전이다. 항암제의 대표적인 두 종류로 알려진 DNA-손상 약제(DNA-damaging agents, DDAs)와 미세소관-손상 약제(microtubule-damaging agents, MDAs)가 암세포에 야기하는 초기 항암신호전달 기전은 다르지만, 최종적으로는 대부분 미토콘드리아 의존-에폽토시스를 통해 암세포를 사멸시킨다. 한편, DDAs에 의한 에폽토시스 유도에는 wild-type 종양억제 단백질 p53의 역할이 매우 중요하다. 그러나 인체 암의 약 50% 이상이 p53유전자의 돌연변이 때문에 종양억제 단백질로서의 p53 기능이 불활성화 되어 있다. 따라서 p53과 무관하게 에폽토시스를 유도할 수 있는 MDAs를 이용한 항암치료는 돌연변이 p53을 지닌 암세포에 대해 유리한 화학요법으로 이해된다. 최근 본 연구진은 인체 급성 백혈병 세포주인 Jurkat T 세포를 모델로 하여, MDAs (nocodazole, 17-α-estradiol, 혹은 2-methoxyestradiol)의 항암작용과 관련된 세포주기 정지 및 에폽토시스 유도 기전을 구명하였다. 그 결과, Jurkat T 세포를 MDAs로 처리할 경우, 유사분열방추사의 결함에 의한 세포주기(전중기, prometaphase) 정지, 장시간에 걸친 Cdk1의 활성화, 활성화된 Cdk1에 의한 에폽토시스 조절인자들(Bcl-2, Bcl-xL, Mcl-1 및 Bim)의 인산화, 이에 따른 Bak 활성화, 미토콘드리아막 손상 및 카스파아제 연쇄 활성화에 의해 에폽토시스가 유도됨을 밝혔다. 또한 동일한 MDA 처리 조건하에서 Bcl-2 혹은 Bcl-xL의 과발현시켜 에폽토시스 진행을 차단할 경우, Jurkat T 세포는 약제처리 후에 전중기 정지된 4N 상태에 도달하지만, 이어서 유사분열 불이행(mitotic slippage) 및 내재복제(endoreduplication)가 진행되어 다배수체들(polyploids; 8N, 16N)을 생성하게 됨을 확인하였다. 이러한 결과는 MDAs처리에 따른 다배수체들의 생성을 차단하는 세포 내 기전으로서, 전중기 정지된 4N 세포의 에폽토시스에 의한 제거가 매우 중요함을 보여준다. 특히, 다배수체는 유전적으로 매우 불안정하여 암세포의 항암제 내성 획득 및 암 재발과 직접 연관되는 것으로 알려져 있으므로, 에폽토시스 기전에 결함이 있는 암세포를 대상으로 MDAs를 이용한 항암 화학요법을 시행할 경우에는 다배수체 세포의 생성을 차단하기 위한 새로운 수단이 반드시 병행되어야 할 것으로 사료된다.