미생물 연구에서 대량의 마이크로바이옴 데이터를 효율적으로 얻는 기술이 발전해왔지만, 마이크로바이옴 빅 데이터를 적절하게 분석하는 도구는 여전히 부족하다. 또한 빈약한 데이터베이스를 사용하여 미생물 군집을 분석하면 잘못된 결과를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구는 대량의 미생물 데이터베이스 분석을 위한 적절한 방법을 설계하고자 하였다. 박테리아는 개인의 손끝과 개인 소지품(휴대 전화 및 랩탑 키보드)에서 수집되었다. 박테리아로부터 게놈 DNA를 추출하고 16S rRNA 유전자를 표적으로 하여 차세대 시퀀싱을 실시하였다. 손끝과 개인 소지품 간의 박테리아 매칭 비율의 정확성은 공식과 함께 환경 및 인간관련 데이터베이스를 사용하여 확인하였다. 적절한 분석을 설계하기 위해 다음 세가지 범주를 기준으로: 정성적 분석과 정량적 분석 비교, 성별에 관계없이 모든 참여자뿐만 아니라 동일 성별 참여자 내 비교, 환경(eDB) 및 인간 관련 데이터 베이스(hDB)를 이용하여 샘플간 비교하였다. 결과는 정성적 분석과 동일 성별 참가자 내에서의 비교 및 hDB의 사용이 비교적 정확한 결과를 제공하였다. 우리의 연구는 인간 유래 미생물을 사용하여 대량의 미생물학적 데이터를 포함하는 연구를 수행할 때 정확한 결과를 얻을 수 있는 분석 방법을 제공한다.
Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) has been recognized as a transcription factor that controls mechanisms of cellular defense response by regulation of three classes of genes, including endogenous antioxidants, phase II detoxifying enzymes and transporters. Previous studies have revealed roles of Nrf2 in resistance to chemotherapeutic agents and high level expression of Nrf2 has been found in many types of cancer. At physiological concentrations, luteolin as a flavonoid compound can inhibit Nrf2 and sensitize cancer cells to chemotherapeutic agents. We reported luteolin loaded in phytosomes as an advanced nanoparticle carrier sensitized MDA-MB 231 cells to doxorubicin. In this study, we prepared nano phytosomes of luteolin to enhance the bioavailability of luteolin and improve passive targeting in breast cancer cells. Our results showed that cotreatment of cells with nano particles containing luteolin and doxorubicin resulted in the highest percentage cell death in MDA-MB 231cells (p<0.05). Furthermore, luteolin-loaded nanoparticles reduced Nrf2 gene expression at the mRNA level in cells to a greater extent than luteolin alone (p<0.05). Similarly, expression of downstream genes for Nrf2 including Ho1 and MDR1 were reduced significantly (p<0.05). Inhibition of Nrf-2 expression caused a marked increase in cancer cell death (p<0.05). Taken together, these results suggest that phytosome technology can improve the efficacy of chemotherapy by overcoming resistance and enhancing permeability of cancer cells to chemical agents and may thus be considered as a potential delivery system to improve therapeutic protocols for cancer patients.
This study is to examine the relationship between TGF-b1 expression and CTGF expression, and to evaluate the effect of Sp1 blockade on the expression of TGF-b1, CTGF and extracellular genes, clones of fibroblasts stably transfected with Sp1 decoy ODN. R-Sp1 decoy ODN was highly resistant to degradation by nucleases or serum, compared to the linear or phosphorothioated-Sp1 decoy ODN. Skin wounds were created on the back of 36 anesthetized rats. They were divided into four groups-the rats with normal skin, with wounded skin without decoy, with wounded skin injected with R-Sp1 decoy, and with wounded skin injected with mismatched R-Sp1 decoy, respectively. Skins were collected at 3rd, 5th, 7th, 14th day after wounding. Cellular RNA was extracted by RT-PCR analysis. TGF-${\beta}1$ and CTGF were deeply related with skin fibrosis during scar formation and it appeared that TGF-${\beta}1$ may cause the induction of CTGF expression. R-Sp1 decoy ODN inhibited TGF-${\beta}1$ and CTGF expression both in cultured fibroblasts and in the skin of rats. These results indicate that targeting Sp1 with R-type decoy efficiently blocks extracellular matrix gene expression, and suggest an important new therapeutic approach to control the scarring in normal wound healing and fibrotic disorders.
재조합된 scFv lym-1의 세포결합 실험에서 높은 면역반응성을 보였으며, 비특이 반응에서 모항체인 IgG lym-1에 의해 결합이 억제됨을 확인하였고, 동물 영상을 통해 IgG보다 분자랑이 작은 scFv lym-1 항체가 빠른 체내대사율과 종양섭취율을 보여 방사면역진단에 유용할 것으로 보여진다.
본 연구에서는 영장류에서 감염성 면역결핍 증상을 일으키는 type D simian retrovirus (SRV)를 검출하기 위해 SRV env 유전자의 특정 지역을 선정하여 증폭, 검색하는 중합효소 연쇄반응 (PCR)법을 개발하였다. 증폭반응의 대상부위인 SRV env 유전자의 3' 후반부는 서로 다른 3 종류의 SRV subtype 1, 2, 그리고 subtype 3에 걸쳐 높은 보존율을 보이고 있다. 반응 결과, 1차 PCR 만으로 3 종류의 SRV subtypes를 동시에 검출, 증폭하였으며 SRV와 더불어 영장류에서 감염성 면역결핍을 유도하는 주요 바이러스 simian immunodeficiency virus 또는 simian T-Iymphotropic virus type 1에 감염된 영장류의 peripheral blood mononuclear cells (PBMCs)을 비교, 완전한 증폭 특이성이 확인되었고 교차반응으로 인한 위양성반응은 발견되지 않았다. 한편, 위 증폭반응의 검출 민감도 측정을 위해 준정량적 적정 PCR을 수행하였으며 SRV 게놈과 증폭 대상 부위의 분자량을 기준으로 한 본 PCR법의 검출 한계는 단 한번의 증폭과 간단한 ethidium bromide 염색만으로 적어도 $5-7{\times}10^4$ 개의 PBMCs 중 한 개의 감염세포를 검출할 수 있는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 확인된 신속성과 반응 특이성, 그리고 높은 민감도의 본 PCR 법은 현재 유일한 AIDS 연구모델인 영장류의 SIV 감염 연구 전후에 반드시 필요한 효과적인 SRV 감염검색에서 ELISA법의 위양성에 의한 약점을 보완하고 보다 높은 검출 민감도를 확보함으로써 연구모델 실험의 오류를 최소화하는 데 중요한 역할을 하게 될 것이다.
Aflatoxin B1 (AFB1) is produced by Aspergillus flavus growing in feedstuffs. Early detection of maize contamination by aflatoxigenic fungi is advantageous since aflatoxins exert adverse health effects. In this study, we report the development of an optimized conventional PCR for AFB1 detection and a rapid, sensitive and simple screening Real-time PCR (qPCR) with SYBR Green and two pairs of primers targeting the aflR genes which involved aflatoxin biosynthesis. AFB1 contaminated maize samples were divided into three groups by the toxin concentration. Genomic DNA was extracted from those samples. The target genes for A. flavus were tested by conventional PCR and the PCR products were analyzed by electrophoresis. A conventional PCR was carried out as nested PCR to verify the gene amplicon sizes. PCR-RFLP patterns, obtained with Hinc II and Pvu II enzyme analysis showed the differences to distinguish aflatoxin-producing fungi. However, they are not quantitative and need a separation of the products on gel and their visualization under UV light. On the other hand, qPCR facilitates the monitoring of the reaction as it progresses. It does not require post-PCR handling, which reduces the risk of cross-contamination and handling errors. It results in a much faster throughout. We found that the optimal primer annealing temperature was $65^{\circ}C$. The optimized template and primer concentration were $1.5{\mu}L\;(50ng/{\mu}L)$ and $3{\mu}L\;(10{\mu}M/{\mu}L)$ respectively. SYBR Green qPCR of four genes demonstrated amplification curves and melting peaks for tub1, afIM, afIR, and afID genes are at $88.0^{\circ}C$, $87.5^{\circ}C$, $83.5^{\circ}C$, and $89.5^{\circ}C$ respectively. Consequently, it was found that the four primers had elevated annealing temperatures, nevertheless it is desirable since it enhances the DNA binding specificity of the dye. New qPCR protocol could be employed for the determination of aflatoxin content in feedstuff samples.
Cathepsin D (CtsD)는 아스파르트산 단백질 분해효소로서 cytochrome C의 방출을 유도하여 apoptosis 기전을 활성화시킨다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포에서 CtsD 발현 조절에 관여하는 microRNA에 대해 조사하였다. 먼저 지방전구세포 사멸시 CtsD 발현 변화를 관찰하기 위하여 DNA damage agent인 doxorubicin을 3T3-L1 세포주에 노출시켜 CtsD 발현이 증가함을 확인하였다. 또한 지방전구세포주에서 CtsD가 과발현되면 세포 생존율이 감소하였다. miRanda program을 이용하여 CtsD 유전자를 표적으로 하는 microRNA를 탐색하여 miR-145를 선발하였다. Luciferase reporter assay에 의해 miR-145가 CtsD 유전자의 3' UTR 부위에 결합하여 luciferase 활성을 감소시킴을 관찰하였다. 3T3-L1 세포주에 miR-145 mimic을 도입한 결과 CtsD mRNA 발현과 단백질 수준이 감소하였다. 또한 세포주에 doxorubicin을 처리한 결과 CtsD 유전자 발현 증가와 상반되게 miR-145 발현이 감소하였다. 이외에도 miR-145 inhibitor을 세포에 도입하면 세포 생존율이 감소하였다. 이러한 결과는 지방전구세포의 세포사멸에 CtsD가 관여할 수 있으며, miR-145에 의해 CtsD 발현이 직접 조절되고 있음을 나타낸다. 따라서, 지방전구세포의 사멸을 유도하기 위해서는 miR-145 발현 제어가 주요한 표적이 될 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구결과는 향후 비만 예방 및 치료를 위한 지방세포 사멸기전 규명에 중요한 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.
RGS단백질은 G 단백질 신호전달작용에 있어서 신호를 억제하는 조절단백질로서 G 단백질 매개수용체(GPCR)의 활성을 억제하는 것으로 알려졌다. 그렇지만 캐너비노이드 수용체 CB2의 활성에 있어서 RGS 단백질의 조절효과에 관해서는 지금까지 알려져 있지 않다. 그러므로 본 연구에서 우리는 RGS2, 3, 4, 5와 캐너비노이드 수용체 CB2 cDNA를 동시에 HEK293 세포주에 발현시킨 후 각 RGS 단백질의 효과를 조사하였다. CB2 단백질을 발현하는 HEK293 세포주(CB2-HEK293)에서 CB2 효현제인 WIN55,212-2는 폴스콜린으로 유도된 cAMP response element (CRE) 활성을 억제하였다. 이러한 WIN55,212-2의 CRE 억제 활성은 RGS3에 의하여 차단되었지만 RGS2, 4, 및 RGS5에서는 관찰되지 않았다. 뿐만 아니라 RGS3 small interference RNA (siRNA)를 사용하여 내인성 RGS3 단백질의 발현을 저하시키면 WIN55,212-2에 의한 폴스콜린 유도 CRE 억제활성은 더욱 증강되었다. 이상의 결과는 캐너비노이드 수용체 CB2 신호전달작용에 있어서 RGS 단백질의 기능적 역할과 특히 내인성 RGS3의 캐너비노이드 수용체 CB2에 대한 선택적 작용을 나타낸다.
The use of synovial fluid-derived mesenchymal stem cells (SFMSCs) obtained from patients with degenerative arthropathy may serve as an alternative therapeutic strategy in osteoarthritis (OA) and rheumatoid arthritis (RA). For treatment of OA and RA patients, autologous transplantation of differentiated MSCs has several beneficial effects for cartilage regeneration including immunomodulatory activity. In this study, we induced chondrogenic differentiation of SFMSCs by inhibiting protein kinase A (PKA) with a small molecule and microRNA (miRNA). Chondrogenic differentiation was confirmed by PCR and immunocytochemistry using probes specific for aggrecan, the major cartilaginous proteoglycan gene. Absorbance of alcian blue stain to detect chondrogenic differentiation was increased in H-89 and/or miRNA-23b-transfected cells. Furthermore, expression of matrix metalloproteinase (MMP)-9 and MMP-2 was decreased in treated1 cells. Therefore, differentiation of SFMSCs into chondrocytes through inhibition of PKA signaling may be a therapeutic option for OA or RA patients.
최근 돼지의 장기를 사람에게 이식하는 이종간 장기 이식에 관한 연구가 급속히 발전되고 있다. 그러나 돼지의 장기를 이식할 경우 가장 큰 문제점 중의 하나는 돼지 genome 내에 존재하는 내인성 레트로바이러스(porcine endogenous retrovirus; PERV)가 인간에게 그대로 전이될 수 있다는 것이다. 이에 대한 대안으로 최근 활발히 연구되고 있는 RNA 간섭을 통한 PERV RNA의 발현을 최대한 억제하는 방법이 제안되고 있는데, RNA 간섭(RNA interference)은 double-standard RNA(dsRNA)가 상보적인 표적 mRNA를 분해하여 결과적으로 표적 단백질의 발현을 특이적으로 억제하는 현상을 의미한다. 본 연구에서는 PERV에 대한 RNA 간섭 현상을 일으키는 shRNA 유전자를 레트로바이러스 벡터를 이용하여 돼지세포에 RNA)가 상보적인 표적 mRNA를 분해하여 결과적으로 표적 단백질의 발현을 특이적으로 억제하는 현상을 의미하다. 도입한 후 PERV의 발현율 감소 여부를 조사하였다. 그 결과, gag-pol 유전자와 env 유전자 발현은 각각 대조군 세포의 4%와 10% 정도로 억제되었다. 한편, virus 입자의 생산에서 gag-pol 유전자는 대조군 세포에 비해 300배 이상 억제되었으며, env 유전자에서는 20만 배 이상 억제되었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 형질 전환 돼지를 이용한 이종 장기 이식에 있어서 RNA 간섭 현상을 이용한 PERV의 발현을 억제하는 시도는 생물학적안전성을 크게 증가시킬 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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