Yanna Liu;Yuehua Zhang;Zhaorui Ren;Fanyi Zeng;Jingbin Yan
Molecules and Cells
/
v.46
no.4
/
pp.219-230
/
2023
Down syndrome (DS) is the most common autosomal aneuploidy caused by trisomy of chromosome 21. Previous studies demonstrated that DS affected mitochondrial functions, which may be associated with the abnormal development of the nervous system in patients with DS. Runt-related transcription factor 1 (RUNX1) is an encoding gene located on chromosome 21. It has been reported that RUNX1 may affect cell apoptosis via the mitochondrial pathway. The present study investigated whether RUNX1 plays a critical role in mitochondrial dysfunction in DS and explored the mechanism by which RUNX1 affects mitochondrial functions. Expression of RUNX1 was detected in induced pluripotent stem cells of patients with DS (DS-iPSCs) and normal iPSCs (N-iPSCs), and the mitochondrial functions were investigated in the current study. Subsequently, RUNX1 was overexpressed in N-iPSCs and inhibited in DS-iPSCs. The mitochondrial functions were investigated thoroughly, including reactive oxygen species levels, mitochondrial membrane potential, ATP content, and lysosomal activity. Finally, RNA-sequencing was used to explore the global expression pattern. It was observed that the expression levels of RUNX1 in DS-iPSCs were significantly higher than those in normal controls. Impaired mitochondrial functions were observed in DS-iPSCs. Of note, overexpression of RUNX1 in N-iPSCs resulted in mitochondrial dysfunction, while inhibition of RUNX1 expression could improve the mitochondrial function in DS-iPSCs. Global gene expression analysis indicated that overexpression of RUNX1 may promote the induction of apoptosis in DS-iPSCs by activating the PI3K/Akt signaling pathway. The present findings indicate that abnormal expression of RUNX1 may play a critical role in mitochondrial dysfunction in DS-iPSCs.
Lee, Bo Young;Lee, Jong-Hwan;Byun, June-Ho;Woo, Dong Kyun
Journal of Life Science
/
v.26
no.10
/
pp.1137-1152
/
2016
Cells sense, respond, and adapt to a low oxygen environment called hypoxia, which is widely involved in a variety of human diseases. Adaptation to low oxygen concentrations includes gene expression changes by inducing hypoxic genes and reducing aerobic genes. Recently, the mitochondrial respiratory chain has been implicated in the control of these oxygen-regulated genes when cells experience hypoxia. In order to obtain an insight into an effect of the mitochondrial respiratory chain on cellular response to hyxpoxia, we here examined whole genome transcript signatures of respiration-proficient and respiration-deficient budding yeasts exposed to hypoxia using DNA microarrays. By comparing whole transcriptomes to hypoxia in respiration-proficient and respiration-deficient yeasts, we found that there are several classes of oxygen-regulated genes. Some of them require the mitochondrial respiratory chain for their expression under hypoxia while others do not. We found that the majority of hypoxic genes and aerobic genes need the mitochondrial respiratory chain for their expression under hypoxia. However, we also found that there are some hypoxic and aerobic genes whose expression under hypoxia is independent of the mitochondrial respiratory chain. These results indicate a key involvement of the mitochondrial respiratory chain in oxygen-regulated gene expression and multiple mechanisms for controlling oxygen-regulated gene expression. In addition, we provided gene ontology analyses and computational promoter analyses for hypoxic genes identified in the study. Together with differentially regulated genes under hypoxia, these post-analysis data will be useful resources for understanding the biology of response to hypoxia.
The mitochondrial cytochrome b gene of the Korean subspecies (Falco tinnunculus interstinctus) of the common kestrel has been analyzed. According to the molecular phylogeny of six subspecies of common kestrel, six subspecies of the common kestrel were divided into two clades: the first clade is composed of the South African subspecies (F. t. rupicolus) and the second clade includes 5 subspecies (F. t. tinnunculus, F. t. rufescens, F. t. interstinctus, F. t. canariensis and F. t. dacotiae) of the common kestrel. Korean subspecies, F. t. interstinctus was closely related to F. t. rufescens and original subspecies F. t. tinnunculus.
The UCPs are members of the mitochondrial inner membrane transporter family, present in the mitochondrial inner membrane. Their main function is increasing the energy expenditure via diminishing the resulting production of ATP from mitochondrial oxidative phosphorylation instead of yielding dissipative heat. They are associated with the metabolism of fat and regulation of energy expenditure. The UCP gene can be viewed as the candidate gene for chicken fatness. In the present study, RT-PCR and Northern Blot methods were developed to investigate the expression of the UCP gene in ten tissues including heart, liver, spleen, lung, kidney, gizzard, intestine, brain, breast muscle and abdominal fat of chicken. The results of both RT-PCR and Northern Blot methods showed that the UCP gene expressed specific in breast muscle. The expression levels of UCP gene in breast muscles from egg-type and meat-type chickens of hatching, 2, 4, 6 and 8 wk of age were detected by RT-PCR assay and results showed that the expression levels of UCP gene were related to breeds. Expression level of UCP gene in layers was higher than that in broilers at various weeks of age except at 6 wk. The UCP gene's expression was higher at 6 wk and had no significant difference among other weeks of age in broilers; in layers the expression level of UCP gene had no significant difference among weeks of age. The experiment results also showed that insulin could increase the expression level of UCP gene by 40% compared with control group.
Mitochondrial DNAs has been used frequently as genetic markers for the population genetic studies of salmonid fishes. Samples used in this experiment were chum salmons (Oncorhynchus keta) from Korea. We analyzed variation of mitochondrial NADH dehydrogenase subunit 3 gene (ND3) among 4 individuals of the Korea population. Genomic DNA was extracted from the liver of the chum salmon samples. Then, the ND3 gene was amplified by polymerase chain reaction (PCR) including the 3' region of cytochrome oxidase III gene (COIII) and the 5` region of NADH dehydrogenase subunit 4L gene (ND4L). The size of the PCR product was 752 Up and the sequences showed some genetic variation among those four individuals. Genetic variations were observed in 7 sites as single nucleotide polymorphism (SNP). Within the open reading frame of the ND3 gene which encodes 116 amino acids, 5 nucleotide substitutions were found. Both transitional and transversional changes occurred more frequently with transitional changes. Comparison of these sequences with the others of a Japanese chum salmon in GenBank showed 5 sites of SNPs. This study provided the basic information of SNP in ND3 gene among Korean chum salmons and demonstrated the possible use of the SNP data as a genetic marker.
Yeast mitochondrial transformation has been confirmed by cell death and CFP expression (CDF: cell death factor gene). Expression vector containing CDF and CFP driven by one TPI (Triose-phosphate isomerase) promoter (called artificial operon type) was bombarded to Yeast. Interestingly, yeast cells were progressively deformed into unusual shapes and lysed inner cytoplasm resulting in ell death after all after bombarding with expression vector (CDC and GFP). Since there is no report about more than one gene expression simultaneously in a single mitochondria, this report is very important to novel type of eukaryotic gene expression. Successful yeast cell transformation in this report implies possible eukaryotic mitochodrial transformation including plants and animals and moreover two or more gene expression which can be excellent applicable protocols to pharmaceutical field including antibody production.
Hwang, Il Ki;Kim, Seung-Oh;Hwang, Mi Sook;Park, Eun-Jeong;Ha, Dong-Soo;Lee, Sang-Rae
ALGAE
/
v.33
no.1
/
pp.49-54
/
2018
Red algal mitochondrial genomes (mtDNAs) can provide useful information on species identification. mtDNAs of Pyropia / Porphyra (Bangiales, Rhodophyta) have shown diverse variation in their size and gene structure. In particular, the introns and intronic open reading frames found in the ribosomal RNA large subunit gene (rnl) and cytochrome c oxidase subunit 1 gene (cox1) significantly vary the mitochondrial genome size in Pyropia / Porphyra species. In this study, we examined the exon / intron structure of rnl and cox1 genes of Pyropia yezoensis at the intraspecific level. The combined data of rnl and cox1 genes exhibited 12 genotypes for 40 P. yezoensis strains, based on the existence of introns. These genotypes were more effective to identify P. yezoensis strains in comparison to the traditional DNA barcode cox1 marker (5 haplotypes). Therefore, the variation in gene structure of rnl and cox1 can be a novel molecular marker to discriminate the strains of Pyropia species.
Intraspecific sequence variation was detected by polymerase chain reaction (PCR) and direct sequencing of a 350-nucleotide region of the mitochondrial 12S rRNA gene of two natural populations (Han River and Nakdong River) and one hatchery stock (Jinhae Inland Fisheries Institute) of local strain common carp, one Israeli strain of common carp stock from Pukyong National University (PKU), and one hybrid between Israeli strain of common carp female and local strain common carp male from PKU stock. There is little variation in 350 bases of the mitochondrial 12S rRNA gene sequences among 2 natural and 1 hatchery local strain common carp populatins, representing abut 7 to 20 nucleotide differences (less than 6%). The sequence of specimens from Han River was more similar to that from Nakdong River (identity=98.0%) than to that from Jinhae Inland Fisheries Institute (identity=96.3%). Sequence variation between Israeli strain and wild local strain common carp was higher than the variation within natural stocks. The level of variation was ranged from 15.7 to 17.7%. The hybrid showed very similar nucleotide4 sequence of 12S rRNA gene to the sequence of Israeli strain with the identity of 98.9%.
Lee, Wonhoon;Kang, Joongnam;Jung, Chansik;Hoelmer, Kim;Lee, Si Hyeock;Lee, Seunghwan
Molecules and Cells
/
v.28
no.3
/
pp.155-165
/
2009
The newly sequenced complete mitochondrial genome of the brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys($St{\aa}l$) (Hemiptera: Pentatomidae), is a circular molecule of 16,518 bp with a total A+T content of 76.4% and two extensive repeat regions in A+T rich region. Nucleotide composition and codon usage of H. halys are about average when compared with values observed in 19 other published hemipteran mitochondrial genomes. Phylogenetic analyses using these 20 hemipteran mitochondrial genomes support the currently accepted hypothesis that suborders Heteroptera and Auchenorrhyncha form a monophyletic group. The mitochondrial gene arrangements of the 20 genomes are also consistent with our results.
A gradual change of molecules that are related in fission and fusion is occurred during aging process. Although aging effects on mitochondrial fusion and fission are investigated, it is still unclear that the extent of the change in mitochondria fusion and fission periodically. In this study we investigated the changes of mitochondrial proteins involved in fusion (Mfn2, Opa1) and fission (Drp1, Fis1) in the human gracilis muscle ranging from 10 to 50 years of age (n=40). The gracilis muscle showed a significant increase in muscle apoptotic changes in the age of 50s compared with 10s by using in situ terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end-labeling (TUNEL). The expression levels of Drp1 and Fis1 (P<0.01, P<0.05) mRNA were significantly elevated and the Mfn2 and Opa1 (P<0.01, P<0.05) levels were decreased from older individuals. The ratio of fission and fusion was altered and the level of increment of fission gene was greater than fusion gene decrement in the age of 50s. These findings suggest that changes of mitochondrial fusion and fission proteins related with aging might contribute to aged muscle apoptosis.
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.