• 식물병연구
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• 제28권1호
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• pp.26-31
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• 2022

Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa)는 키위에 세균성 궤양병을 일으키는 병원균이다. Psa 균주는 유전적 및 생화학적 특징에 따라 5개의 biovar로 나누어진다. 그중 biovar 2와 3이 국내에서 발견되어 광범위한 피해를 주고 있다. Psa를 방제하는 효율적인 방법 중 한가지는 streptomycin과 같은 항생제를 사용하는 것이다. 그러나, 이 항생제에 저항성을 갖는 균주가 국내에서 분리되었고, 선행 연구에서 biovar 2 균주의 저항성이 strA-strB 유전자에 의한 것으로 밝혀졌다. 본 연구에서는 Psa biovar 3 균주에서 streptomycin 저항성의 분자적 기작을 밝히고자 하였다. 실험실에서 선발된 streptomycin 저항성 균주의 리보솜 단백질 S12를 암호화하는 유전자인 rpsL의 염기서열을 결정한 결과, 43번째 또는 88번째 코돈에서 자연발생적 점 돌연변이가 일어난 것을 확인하였다. 한편, 두 곳의 키위 과수원에서 분리된 4개의 streptomycin 저항성 biovar 3 균주에서는 민감성 균주에서 AAA인 rpsL의 코돈 43이 AGA로 단일 염기 치환이 일어났고, 이는 아미노산을 lysine에서 arginine으로 변화시키게 된다. 국내에서 발견된 biovar 3 균주 모두의 저항성 기작은 rpsL 유전자의 돌연변이에 기인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권2호
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• pp.182-190
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• 2003

마이크로어레이 기술이 널리 이용됨에 따라 마이크로어레이 이미지 데이터와 이미지 분석 데이터들이 급격히 늘어나고 있다. 그러나 국내에서는 그 데이터들을 효율적으로 관리하기 위한 시스템이 개발되어 공개된 경우가 없다. 그리고 마이크로어레이 실험은 한 실험실에서 분석하고 연구할 수 있는 유전자의 수가 제한되어 있으므로 서로 다른 연구실에서 실험한 연구 결과들을 공유함으로써 실험의 중복을 막을 수 있고 그 연구 결과들을 축척할 수 있다. 본 논문에서는 마이크로어레이 이미지 데이터를 처리 및 관리하기 위한 통합 시스템, WEMA(Web management of MicroArray)를 개발하였다. WEMA는 마이크로어레이 데이터 표준 규정의 제안인 MIAME(Minimal Information About a Microarray Experiment)에서 정의한 데이터 요소를 바탕으로 데이터 스키마를 설계하였으며 마이크로어레이 실험 설계에 따라 체계적으로 데이터를 관리하기 위해서 공동적인 데이터 단위를 정의하였다. WEMA의 주요 기능은 마이크로어레이 이미지 및 분석 데이터의 효율적인 관리, 데이터입출력의 통합 기능, 메타 파일 생성 등이다. 본 WEMA 시스템을 이용해서 실제로 한 식물 분자 생물학 연구실에서 만들어내는 마이크로어레이 이미지 데이터를 처리, 관리한 결과 생물학자들이 마이크로어레이 데이터를 체계적으로 관리, 분석할 수 있었으며 연구자들간의 데이터 교환 및 의사 소통이 원활히 이루어졌다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제13권4호
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• pp.271-280
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• 2009

태반은 성체줄기세포의 보고이다. 특히 양막상피세포는 배아줄기세포의 줄기세포 능력을 나타내는 세포 표면 표시자들을 그대로 발현하는 줄기세포로 알려져 있다. 하지만 상피세포를 실험실에서 지지세포 없이 대량 증식 배양하는 것은 상피세포가 가지고 있는 내인성 성격으로 인해 어렵다. 본 연구에서는 디티오트레이톨(Dithiothreitol; DTT)과 ROCK 저해제(Rho-associated kinase inhibitor)를 이용하여 양막상피세포를 분리하고 배양하는데 있어서 임상적용이 가능한 수준의 세포를 얻었고, 최적의 세포상태를 유지하였다. 본 연구에서 분리배양된 양막상피세포는 상피세포의 특성과 줄기세포의 특성을 발현하였다. 결론적으로 줄기세포 치료를 이용한 재생의학의 관점에서 인간태반 유래 양막상피줄기세포는 아무런 윤리적인 논란을 일으키지 않는 주요한 줄기세포 치료제의 재료로서 여러 가지 질병 치료에 사용될 수 있을 것이다.

• 정보관리연구
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• 제40권1호
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• pp.217-234
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• 2009

컴퓨터로 옮겨 놓은 생물학 실험실에서 생명과학을 연구하는 연구자가 생명정보를 확인하려면 1차적으로 생물다양성 관련 데이터베이스에서 생명체에 관한 종정보, 생태정보, 분포정보를 검색해야 한다. 그리고 그 생명체를 구성하는 유전자 서열정보와 단백질 구조정보를 Genbank, PDB 등의 유전자/단백질 데이터베이스에서 검색해야 한다. 또한 그 생명체에 관한 학술적 내용이 수록된 학술논문까지 별도로 검색해야만 그 생명체에 관한 포괄적이고도 정확한 정보를 획득하여 연구에 활용할 수 있다. 이런 일련의 과정은 연구자에게 불편함과 함께 많은 시간이 소요됨으로 인해 연구의 효율성을 저하시키는 요인이 되고 있다. 이런 불편함을 해결하기 위하여 통합검색하기 위한 여러 방법을 분석하고, 그중 스키마 통합을 선택하였다. 또한 스키마 통합을 위하여 각각의 데이터베이스의 스키마를 분석하고 메타데이터를 추출하여 Mediated 스키마를 설계하였다. 본 논문에서 설계한 생명정보 검색시스템(BIRS, Biological Information Retrieval System)과 인터페이스를 사용하여 생명과학을 연구하는 연구자들의 연구의 효율성을 향상시킬 수 있을 것이다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권2호
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• pp.133-139
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• 2008

이 연구는 2006년 $2{\sim}5$월에 전라남도 여수시 오천동 주변 해역의 하천과 연계된 기수구역에서 간조시 돌 밑부분에 부착된 큰미끈망둑의 난을 채집하여 전남대학교 자원생물실험실로 운반하여 실내사육하면서 난발생 과정 및 자치어 형태 발달을 관찰하였다. 큰미끈망둑의 수정란은 난막이 타원형으로 부풀어 장경이 $2.06{\pm}0.23\;mm$ (n＝20), 단경이 $0.74{\pm}0.04\;mm$ (n=20)로 투명하였고, 난막의 기부에는 많은 부착사가 있어서 돌에 부착하는 부착란으로 다수의 소유구를 가지고 있었다. 부화에 소요된 시간은 수온 $18.4{\sim}21.0^{\circ}C$(평균 $19.4^{\circ}C$)일 때 상실기로부터 120시간 54분이었으며, 그때의 근절수는 $34{\sim}36$개로 되었다. 난은 발생 후반에 배체의 머리 부분이 난황의 선단부를 향하는 정상란과 반대로 난막의 기부, 즉 부착사쪽을 향하는 역자란이 출현하였다. 부화 직후의 자어는 전장 $3.30{\pm}0.07\;mm$로 입과 항문이 열리고, 나뭇가지 모양의 흑색 소포는 부화 직전보다 증가하였으며, 근절수는 $34{\sim}36$개 였다. 부화 후 9일째 자어의 전장은 $5.06{\pm}0.18\;mm$ (n=30)로 눈의 앞쪽에서 부레의 앞까지 직선상으로 흑색 소포가 더욱 넓게 발달하였으며, 난황이 완전히 흡수되어 후기 자어기로 이행하였다. 부화 후 29일째 전장은 $11.46{\pm}0.12\;mm$ (n=30)로 모든 지느러미 수가 정수에 달하고, 근절수는 $40{\sim}41$개로 증가하여 치어기로 이행하였다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제10권1호
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• pp.41-45
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• 2006

이 연구는 2004년 4월부터 7월까지 충청북도 영동군 금강 지류에서 퉁사리의 산란 습성을 관찰하였고, 반두와 족대로 수정란을 채집하여 전남대학교 자원생물실험실로 옮겨 난 발생 및 자치어 형태 발달을 관찰하였다. 부화는 수온 $19.5{\sim}24.9^{\circ}C$(평균 $22.8^{\circ}C$)에서 상실기로부터 225시간 15분에 시작하였다. 부화 직후 자어는 전장 $7.30{\sim}7.90mm$(평균 7.66mm)로 난황을 달고 있었고, 입과 항문은 열려 있었으며, 꼬리 말단이 휘어져 있었다. 등지느러미 부분이 융기되었으며, 자어의 근절수는 14+28=42개였다. 부화 후 16일째, 전장 $13.00{\sim}14.05mm$(평균 13.48mm)에는 꼬리 지느러미 줄기가 $11{\sim}12$개, 마디는 5개, 가슴지느러미에 10개의 줄기, 3개의 마디가 형성되었고, 난황이 모두 흡수되어 후기 자어기에 달하였다. 부화 후 24일째, 전장 $15.31{\sim}17.20mm$(평균 16.31mm)에는 가슴지느러미에 거치가 $2{\sim}3$개가 형성되었고, 반문이 성어의 형태를 닮아 있었으며, 모든 지느러미 줄기 수가 정수에 달하여 치어 단계에 접어들었다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제10권1호
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• pp.47-54
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• 2006

이 연구는 2003년 4월부터 7월까지 여수시 돌산읍 우두리 하동마을과 오천동 주변 하구역에서 검정망둑 어미를 채집하여 실험실에서 사육하면서 산란 습성, 난 발생 과정 및 자치어 형태 발달을 관찰하였다. 수정란은 전구 모양으로 난황은 무색이었으며, 알의 장경은 $0.86{\sim}1.07mm$, 단경은 $0.53{\sim}0.74mm$였다. 난막의 기부에는 많은 부착사가 있어서 부착하는 분리 부착란으로 여러 개의 작은 유구를 가지고 있었다. 부화는 수온 $18.4{\sim}23.2^{\circ}C$(평균 $21.2^{\circ}C$)에서 수정 후 154시간 40분에 시작하였다. 부화 직후 자어는 전장이 $2.72{\sim}2.87mm$(평균 2.83mm)로 난황이 거의 흡수되었고, 입과 항문은 열려 있었다. 부화 후 21일째 후기 자어는 전장이 $5.32{\sim}7.23mm$(평균 6.02mm)로 꼬리 끝부분 척색이 $45^{\circ}$로 완전하게 굽어져 있었다. 부화 후 45일째 개체의 전장은 $11.62{\sim}14.32mm$(평균 13.45mm)로 모든 지느러미 가시와 줄기가 정수에 달하여 치어 단계로 이행하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권2호
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• pp.125-129
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• 2011

GM작물의 상용화를 위하여서는 반드시 환경위해성평가를 거쳐야 한다. 불행하게도 초기 event가 개발되고 기본적인 검토가 완료된 GM작물에 대하여 환경위해성평가를 수행하기 위하여서는 약 7백만에서 1,500만불의 경비가 소요되며 기간 또한 수년이 필요하다. 따라서 저자는 사용화를 위한 GM작물의 개발을 위한 프로젝트에 관여하는 개발자는 실험실 또는 온실단계의 아주 초기단계에서부터 환경위해성평가기준을 충분히 숙지하여야 한다고 제안한다. 기존의 많은 리뷰논몬에서 이미 지적된 것 과 같이 GM작물의 상용화과제에서 가장 큰 걸림돌(죽음의 계곡)은 초기 사상 (event)의 선발과정이며, 대부분이 이 단계에서 충분한 자료를 제시할 수 없어서 포기한다는 사실을 간과하여서는 안 될 것이다. 특히 지극히 기본적인 분자생물학 특성에 관한 자료들로서 예를 들어 도입유전자의 copy 수, 숙주의 게놈내 도입위치, 도입유전자의 주변 염기서열, 유전자 재배열과 도입유전자로 인한 숙주 내 기존유전자의 knock out 현상의 여부 등에 관한 충분한 자료를 제시하지 못하는 경우가 많으며 이는 GM 작물의 개발 초기단계에서부터 철저하게 검증이 이루어져야 하는 항목들이다. 국내의 경우, 농촌진흥청은 2011년부터 2020년까지 10년간 "차세대바이오그린 21 사업"을 발족하여 추진 중에 있으며 특히 국내용뿐만 아니라 중국의 사막화 지역 등 불량환경에 재배가 가능한 GM작물 등 해외로 수출을 위한 global GM작물의 개발을 위한 전략을 수립하여 추진 중에 있다. 따라서 저자는 환경위해성평가기준에 부합되는 초기 event의 선발 과정에 역점을 두어 사전에 분자생물학적 특성에 관한 RA기준을 고려하여 자체평가시스템을 도입하도록 제안 한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제5권1호
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• pp.59-71
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• 2001

Testosterone의 radioimmunoassay (RIA) 가 1970년대 개발된 이래, 경제적이고, 측정 한계가 낮고, 감도가 높은 호르몬의 측정방법을 개발하여 왔다. 방사면역측정법 (RIA와 IRMA)은 비방사면역측정법 (NIA)로 대체되어 정밀도, 정확도, 특이도와 실용성 등이 크게 발전되었다. 최근 혈액, 타액, 분뇨 등에서 호르몬을 측정하여 남성과 여성의 성기능장애, 심리적스트레스나 기분의 변화, 폐경 및 남성호르몬 결핍증 등의 노화 현상, 자연 및 소 실험동물의 연구 등에서 적은 시료에서 여러가지 호르몬의 변화를 측정하기 위해, femtogram의 초감도 측정법의 개발이 요구되고 있다. 본 논문은 저자들이 지난 20여년간 Testosterone의 측정법을 개발하고 응용하던 결과를 토대로, 스테로이드의 측정법을 개발 정립하거나, 기존 방법을 연구에 변형할 때,측정의 신빙성을 높히려 할 때, 실험을 계획할 때 등에서 고려할 사항을 요약하고자 하였다. 또한 초감도 측정법을 정릴하고 측정의 질을 높힐 수 있는 방향을 제시하고자 하였다. 국내에서 대부분의 연구자가 선진 제국의 학자에게 의존하거나, 상업적 kit를 사용하여, 측정의 일관성이 없고, 비교가 어려우며, 외화를 낭비하고 있다. 표준화된 호르몬, 질이 좋은 항체를 생산 공급하고, 측정방법을 국내 실정에 맞추어 표준화하고, 정립하여 평가하고, 실험실간, 연구자간에 서로 신뢰할 수 있는 정보를 교환할 수 있는 정도 관리 계획이 만들어져야 한다. 또한 선진국처럼 후학들을 위하여 매년 학회에서 지원하는 Training programe 매년 실시되어야 하며, 국가적 차원의 자원이 필요하다고 판단된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제4권1호
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• pp.115-123
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• 2000

남성 및 여성의 타액내 testosterone의 농도를 측정하기 위하여 초감도 효소면역측정법 (ultrasensitive enzymeim-munoassay; EIA)을 정립하고, 이 EIA를 이용하여 한국인 정상 여성 및 남성의 타액에서 testosterone의 정상농도를 얻고자 하였다. 정상 월경주기를 가진 여성 18명에서 아침 6～9시 사이에 타액을 채취하였고, 남성의 타액도 오전 (9～10시)중에 채취하였다. EIA의 표지물질로는 horseradish peroxidase를 사용하였고, 기질은 ABTS [2,2'-azino-di(3-ethyl-benzthiazoline sulphonic acid)]를 사용하였다. 항원 항체 결합형과 비결합형의 분리를 용이하게 하기 위해 항혈청을 microcrystalline cellulose 에 mixed anhydrohydride 방법을 이용하여 부착시켜 사용하였다. 항원항체 결합 후 기질을 첨가하여 반응을 시키고 발색시켜 분광광도계를 이용하여 흡광도를 측정하였다. 본 EIA의 특성을 방사면역측정법 (RIA)과 비교하여 평가하였다. 본 실험에서 정립된 EIA의 감도 (sensitivity)는 약 25 pg/tube 이하이었고, 표준시료를 첨가해 측정치와 기대치를 비교한 정확도(accuracy)는 측정치 (Y) = 0.96 X 기대치 (X) - 0.89이었고 상관계수 (r)는 0.985이었다. 본 실험에서 생산하여 사용한 항체의 역가는 1/56,000이었고, 항체의 교차반응(cross-reaction)을 다른 8종의 steroid를 이용하여 조사한 결과 5 $\alpha$-dihydrotestosterone (DHT)와 52%로 나타났으나 다른 steroids와는 0.1% 이내의 교차반응도를 나타내었다. 정밀도 (precision)는 intra-assay variation 과 inter-assay variation의 변이계수 (coeffcient of variation)가 10% 내외로 만족할 만한 범위에 들었다. 본 실험 방법을 타액과 혈청내 testosterone 농도 측정에 응용하여 RIA의 결과와 비교하여 본 바 상관관계가 타액에서 r=0.969, 혈청에서 r=0.990으로 두 결과가 잘 일치하였다. 본 실험에서 측정된 한국인 여성의 타액내 testosterone농도는 107.7$\pm$12.0 pmol／l이었고, 남성의 타액내 농도는 274.2$\pm$22.1 pmol／l이었다. 이상의 결과로 보아 본 연구에서 정립된 EIA 방법은 RIA를 대신하여 소규모의 실험실에서도 활용할 수 있을 것으로 사려된다.