The multicolored Asian ladybeetle Harmonia axyridis is characterized by polymorphism of the elytral pattern. Melanization in Harmonia axyridis is crucial for their elytral coloration, but the molecular mechanisms are not fully understood in this species. Tyrosine hydroxylase (TH) and dopa decarboxylase (DDC), two key enzymes in the melanin pathway, convert tyrosine and dopa into dopa and dopamine, respectively. In this study, it was to determine the role of TH and DDC of Harmonia axyridis (HaTH and HaDDC) in body and wing pigmentaion produced via melanin pathway. The cDNA sequences of HaTH and HaDDC were cloned to perform RNAi-based functional analysis. Injected dsRNA to the 4th larvae caused knockdown of target genes, and it was verified by quantative realtime PCR. Both TH and DDC RNAi adult show loss of black pigmentation in their body and wing pigmentaion. These results is expected to be helpful to investigate polymorphism by melanin pigment in Harmonia axyridis.

Tyrosine-mediated cuticle tanning (pigmentation and sclerotization) is a vital process for insect growth and development. In this metabolism, dopamine and N-β-alanyldopamine (NBAD) are major precursors to black melanin-like and yellowish quinonoid pigments, respectively. NBAD synthase (Ebony) catalyzes the synthesis NBAD by conjugation of dopamine and β-alanine, while NBAD hydrolase (Tan) dose a reverse reaction of NBAD synthesis catalyzed by Ebony. In this work, we cloned cDNAs of ebony and tan from two beetle species, Tribolium castaneum and Tenebrio molitor. Loss of function phenotypes produced by RNAi for these genes indicate that Ebony, but not Tan, is required for cuticle pigmentation in both beetles. This work was supported by NRFs (NRF-2015R1A2A2A01006614).

The tyrosinase (TYR) genes have been accepted as major genes involved in the plumage pigmentation of chickens. Tyrosinase (TYR) gene is located on chromosome 1 in chicken and it is composed of five exons and four introns. TYR gene is described as a key enzyme in melanin biosynthesis. Especially, most examples of color patterns in chicken have been due to differential in the tyrosinase gene. This study was conducted to the association of feather color and sequence polymorphism in the Tyrosinase(TYR) gene was investigated using Korean native chickens(red plumage, red-line plumage, Ogol = KNC) and white leghorn(WL). From WL and KNC breed analyses, 232 differential SNPs were detected in 4th exon and 4th intron of TYR gene respectively. The genotype frequencies for 50 SNPs were compared between KCR, KCRD and KCO represented homozygous SNP types in all the analyzed SNP positions while KNC displayed various SNP types. In this study, we conclude that the variation of a wild type sequence in intron 4 of the tyrosinase gene is pigmentation of the original native chickens in korean. This work was supported by a grant from the “Livestock Preservation of Genetic Resources", Rural Development Administration, Republic of Korea.

I. purpurea의 야생형 FP39는 진한 자주색 꽃과 흑 갈색의 종자가 맺히는 반면, 자연변이종인 KK-1과 W-4는 안토시아닌 색소가 결핍된 꽃을 피우고 아이보 리색의 종자를 맺는다. 이들 변이종에서는 조사된 안토 시아닌 생합성 유전자의 발현률이 떨어졌는데, 이는 나 팔꽃식물의 전사조절인자 변이종인 ivs, c1 및 ca 계 통에서 관찰된 결과와 유사하였다. 분자분석을 통해 꽃 과 종자에서 동시에 관찰되는 착색변이는, bHLH 단 백질을 암호화하고, 꽃과 종자의 착색을 포함한 식물의 표피세포에서 나타나는 여러가지 형질에 관여하는, 애 기장대의 TT8과 페튜니아의 AN1유전자와 상동성이 있 는 나팔꽃의 IVS 유전자에 DNA형 전이인자가 삽입됨 으로써 유전자의 기능이 상실된 결과였다. KK-1과 W-4계통은 bHLH2의 변이형질인 ivs-m1과 ivs-stb를 각각 가지는데 두 대립형질의 IVS 전사산물 축적은 전이인자의 exon 영역 삽입에 의해 감소되었다. 전이 인자의 삽입을 제외하더라도, ivs-m1과 ivs-stb는 exon 및 intron 영역에서 각각 26 및 165부분에서 DNA 염기서열 차이를 보였다. 그 차이는 추정 아미노산 서 열에서14개의 아미노산 차이로 나타났는데, 이러한 결 과로 이 두 대립형질이 같은 종 내에서 서로 다른 생 태역사를 가질 것이라는 것을 알 수 있다.

The UV-B sensitivity was tested for the intertidal species Chondrus ocellatus from Korea, by measuring photosynthesis estimated as effective quantum yield (ΦPSII) of photosystem II (PS II), growth and content and composition of photosynthetic pigm

본 연구에서는 동해와 서해에서 채수된 자연해수에서 녹조 구멍갈파래를 배양하여 생장을 비교하고 아울러 환경오염인자라고 할 수 있는 무기영양염류(질산염과 인산염)와 중금속(구리와 납)의 영향을 평가하였다. 먼저, 광량별 생장율은 서해해수조건보다 동해해수조건에서 뚜렷하게 높게 나타났으며 이때 최적생장광량은 두 조건에서 공히 100μ molm-2 s-1인 것으로 나타났다. 엽록소 함량의 경우 60 μmolm­2S­1이하의

일차 섬모(primary cilia)는 세포에서 안테나처럼 돌출되어 나온 기관인데, 외부 자극에 반응할 수 있는 각종 수용체와 채널, 신호 전달 인자들을 가지고 있다. 피부는 자외선, 온도, 습도, 중력, 장력 등 외부 환경에 반응하여 멜라닌이나 콜라겐을 만들고 피부 장벽을 형성한다. 피부에서는 일차 섬모가 없으면 헤어의 생성이나 각질의 분화가 억제된다는 보고가 있다. 또한 피부 색소 생성과 관련하여서는 일차 섬모가 sonic hedgehog- smoothened-GLI2 신호 전달에 의해 활성화되면 멜라닌 생성이 억제된다는 것이 알려져 있다. 피부가 자외선을 받으면 멜라닌 생성 호르몬의 양이 증가하고 멜라닌 생성 호르몬은 멜라닌 생성 세포 내 cAMP의 양을 증가시켜 멜라닌 생성 효소의 발현을 높인다. 이에 멜라닌 생성 호르몬과 세포 내 cAMP의 양을 증가시키는 물질을 처리하여 멜라닌 생성을 높였을 때 일차 섬모의 변화를 확인한 결과 일차 섬모가 감소하는 것을 확인하였다. 또한 기존 미백 원료인 유용성 감초 추출물(an ethanol extract of Glycyrrhiza glabra (EGG) root)과 Melasolv (3,4,5-trimethoxy cinnamate thymol ester (TCTE))가 일차 섬모의 발현을 증가시키고 멜라닌 생성 효소인 tyrosinase의 발현을 억제함을 확인할 수 있었다. 따라서 일차 섬모를 조절할 수 있다면 피부 색소 침착을 효과적으로 조절할 수 있을 것이다.

멜라노사이트에서 생성된 멜라노좀은 수상돌기를 따라 케라티노사이트로 이동한다. 세포막을 통한 정보 전달계에 관여하는 protease activated receptor-2 (PAR-2)는 SLIGKV와 같은 펩타이드에 의해 활성화되어 멜라노좀 전달을 증가하는 역할을 한다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 새로운 PAR-2의 저해제를 찾고 본 저해제가 멜라노좀의 이동과 색소침착을 저해함을 확인하고자 하였다. PAR-2가 활성화되면 G 단백질이 방출되고, 이때 증가하는 세포 내 칼슘 이온 농도가 lobaric acid에 의하여 감소하는 것을 확인하여 lobaric acid가 PAR-2의 길항제로 작용할 수 있음을 발견하였다. 각질형성세포에서 SLIGKV에 의해 증가된 형광 비드 uptake가 lobaric acid에 의해 억제 되는 것을 확인하였고 또한, 분리된 멜라노좀을 이용한 시험에서도 동일한 경향을 나타내었다. 멜라노사이트와 케라티노사이트를 공동 배양하여 멜라노좀의 이동을 공초점 현미경으로 관찰한 결과, lobaric acid에 의해 멜라노좀의 전달이 억제되었다. 인공피부조직에 lobaric acid를 처리하였을 때 색소 침착이 억제됨을 확인하였고, 또한 Fontana-Masson 염색을 통해 멜라닌의 양이 감소함을 확인하였다. 이상의 결과를 통해 lobaric acid가 PAR-2 길항제로 작용함으로써 케라티노사이트로 멜라노좀 전달을 억제하고 이를 통해 피부 색소 침착을 저해함을 확인할 수 있었다.

In the present study, to understand the process of abnormal pigmentation (hypermelanosis) on the blind side of olive flounder P. olivaceus during early development, we investigated an time that staining on the blind side is initially observed with the naked eyes, counted the number of stained spot on the blind, and calculated the ratio of area stained on the blind side, and the ratio of fish pigmented on the blind side with growth. The present experiment was initiated at 24-day after hatching (dah), just after the starting of metamorphosis, in which fish mean size is total length (TL) 12.4±0.2 ㎜ and body weight (BW) 19.9±0.7 ㎎, and was finalized at 94-dah (TL 72.0±0.6 ㎜, BW 3,912.3±119.4 ㎎). The experimental animals were reared in FRP tank at 20±0.5℃ in water temperature and 30.9±0.1 psu. The experimental animals were feed with rotifer, Artemia nauplii and commercial food according growth stage. As results, the pigmented spots are composed with adult-type melanophores. The first spot was found in microscopy level at 38-dah (TL 18.3±0.4 ㎜, BW 57.6±4.1 ㎎), but the first staining spot observed with the naked eye was found 52-dah (TL 37.6±0.5 ㎜, BW 534.2±30.9 ㎎) around the pectoral fin and the caudal peduncle. The pigmented spots became more distinctive and expanded around the edge of rear on the blind side. The number of spots and the ratio of area stained on the blind side sharply increased between 31-dah and 80-dah, and between 66-dah and 94-dah, respectively. The ratio of fishes stained on the blind side increased between 45-dah and 73-dah, and then was stagnated to 94-dah. Therefore, these results concluded that the pigmentation on the blind side of olive flounder is not an temporary and reversible color change but an irreversible abnormal phenomenon that pigment cells is continuously differentiated on the blind side with growth for early development just after metamorphosis in artificial culture conditions.

In our previous study, ethylacetate fraction of white ginseng (root of Panax ginseng C.A. Meyer) extract inhibited mushroom tyrosinase activity and melanin production in melanocytes. This study examined its effects on the expression of melanin biosynthesis-related enzymes to explore the depigmenting pathway. Moreover, depigmenting effect on animal skin was examined using UV-B induced hyperpigmented skin of brown guinea pigs. The ethylacetate fraction of the white ginseng extract exhibited depigmenting activity in the skin of brown guinea pig without visible edema. In addition, this fraction reduced tyrosinase expression in melanocytes. The results suggested that ethylacetate fraction of white ginseng extract might be used as skin depigmenting material by inhibition of tyrosinase activity and expression.