eCG(말 융모성성선자극 호르몬)$\beta$와 eLH(말 황체형성호르몬)$\beta$는 하나의 유전자로 코드 되어 있으며, eCG와 eLH는 당쇄의 구조에 있어서 차이가 있는데, LH는 sulfate가 CG는 sialylate가 수식되어 있다. eCG는 다른 동물에 있어서 강력한 FSH (난포자극)와 LH의 이중활성을 나타내어 아주 특이하고, 많은 탄수화물로 수식되어 있는 당단백질 호르몬이다. eCG의 이러한 이중활성은 성선 자극호르몬의 구조, 기능 및 수용체와 이들 호르몬과의 특이결합에 대하여 분자 생물학적인 관점에서 연구하는데 아주 흥미롭다 따라서, eCG는 당쇄의 구조와 생화학적인 기능에서 아주 특이한 분자이다. 이러한 중요점을 당쇄첨가부위의 돌연변이를 통하여 분석한 결과, LH의 활성에서는 eCG$\alpha$의 56번 당쇄가 필수불가결한 역할을 하지만, eCG$\beta$의 카르복실기 말단의 O-linked 당쇄는 중요하지 않은 것으로 관찰되었다. 한편, N- 및 O-linked 당쇄 모두는 FSH활성에는 중요한 기능을 가지고 있는데, 양쪽 당쇄의 제거는 오히려 FSH 활성을 증가시켰다. 따라서, eCG의 LH와 FSH의 이중활성은 $\alpha$의 N-linked 당쇄의 제거와, $\beta$의 O-linked 당쇄를 제거함으로써 완전히 분리할 수 있으며, eCG에 있어서 당쇄는 생화학적 활성에 대하여 아주 중요하게 작용한다는 새로운 사실이 밝혀졌다. 단일체인 eCG($\beta$의 C-terminal에 u를 연결한)도 eCG$\alpha$/$\beta$ 및 천연형 eCG와 비교한 결과 효율적으로 분비되어지고 완전한 LH와 FSH 활성을 나타내었다. 이러한 결과들은 eCG 분자에 있어서 지금까지 문제시되어왔던 LH활성을 나타내지 않고, 높은 FSH 활성만을 나타내는 특이한 모델을 만들 수가 있으며, 현재 단일체인 분자에 있어서 당쇄의 기능에 대한구축은 각 단체의 결합, 분비에 영향을 미치는 당쇄 돌연변이 연구에 아주 유용할 것으로 사료된다.
높은 농도로 투여된 성선자극호르몬 분비호르몬 이성체(GnRH-Ag)는 성선자극호르몬의 분비를 억제시키고 난소의 기능을 억제하는 하는 것으로 보고되고 있다. 그러나 체외수정 및 배아이식 시술과정에서 과배란 유도를 위해 다량의 GnRH-Ag를 사용하고 있으며, 이는 progesterone을 보충해 주어야 하는 황체기 결함을 유발시킨다. 본 실험의 목적은 이러한 황체기 결함을 유발시키는 원인을 알아보고자 사람 과배란 유도 과정과 비슷하게 생쥐에 GnRH-Ag와 PMSG를 투여하고 난소내 세 포자연사와 호르몬 합성 의 변화를 조사하고자 하였다. GnRH-Ag과 생리 식염수를 PMSG 투여 전 48시간부터 투여 후 48시간까지 12시간 간격으로 10$\mu$g씩 주사한 후 난소와 혈액을 채취하였다. 결과로서 난소의 무게는 GnRH-Ag만을 투여한 군에서 다른 두 실험군(PMSG 투여군, PMSC + CnRH-Ag 투여군)에 비해 유의하게 감소하였다. GnRH-Ag 투여군에서 난소내 강소형성전 난포의 비율은 증가한 반면, PMSC + GnRH-Ag투여군에서는 강소형성 난포의 비율은 감소하였고 황체의 비율은 증가하였다. 한편 난소내 세포자연사를 보이는 난포의 비율은 GnRH-Ag 투여군에서 PMSG 투여군에 비해 두배 이상 증가한 것을 알 수 있었고, 이러한 증가는 PMSC를 함께 투여함으로서 감소하는 것을 알 수 있었다. 혈청내 estradiol과 progesterone의 농도는 GnRH-Ag 투여군에서 다른 두군에 비해 유의하게 감소하였다. 그러나 GnRH-Ag와 함께 PMSG를 투여 한 경우 estradiol 농도는 PMSG 투여군 수준까지 완전히 회복되었으나, progesterone농도는 완전히 회복되지 않았다. 결론적으로 체외수정 및 배아이식 과정에서 사용되는 GnRH-Ag는 난소내 세포자연사를 유발하고 호르몬 합성을 억제시켜 황체기 결함을 유발시킬 수 있으며, 이를 막기 위해 적절한 progesterone 보충이 필요한 것으로 사료된다.
Learning Progressions(학습진행과정, 이하 LP)은 "과학의 핵심 아이디어(core idea) 혹은 과학 활동(scientific practices) 이해 과정을 상대적으로 단순한 체계에서 전문가의 지식체계로 논리적이고, 순차적인 단계로 정교하게 설명한 틀"로서, 한 교과 내 및 다른 과학영역들(물리, 지구과학, 생물, 화학)과 연결하여 연계적 교육과정을 구성하는 이론적 기반을 제공한다. 학습은 개개인의 선지식, 선경험, 교과교육과정, 교육과정 등의 여러 요소에 영향을 받는 복잡한 이해 과정으로, LP 단계를 모든 학생들이 동일하게 이동하지 않는다. 학생과 학습환경의 특성에 따른 이동 가능한 학습경로의 서술을 위해서는 다양한 학생데이터의 수집과 분석이 필요하다. 이러한 과정을 통해서 가설의 LP는 과학적으로 증명된 LP로 규명되며. 비로소 교과과정 개발의 틀(framework)로 역할을 할 수 있다. 본 연구는 미시간 대학 연구팀이 개발한 "물질의 본성(nature of matter)" 주요 개념에서, 하위개념인 "물질의 입자성(particule nature of matter)과 입자적 표상(submicroscophic representation)"의 LP와 관련 평가지를 우리나라 과학교육과정과 연계, 수정하여 개발하였다. 수정된 평가지와 LP는 124명의 중고등학생의 LP 경로 특성을 분석하는데 사용되었다. 학생들의 입자적 개념과 표상의 이해도, 개념과 표상 이해도 연관성을 중점으로 분석하여 관련 과학교육과정과 현장 수업의 문제점과 시사점을 도출하였다. 본 연구결과를 종합해 보면, 높은 레벨 문항의 정답을 고른 빈도수는 낮은 레벨 문항을 모두 정답으로 고른 경우에 높았으며 이는 학생들이 본 연구팀이 개발한 LP 경로로 이해과정을 정교화시킴을 알 수 있다. 하지만, 대부분의 학생들, 특히 고등학생들은 초등학교 수준의 거시적 물질의 본성 개념 LP 단계에 머물고 있으며, 중학교 수준인 미시적 표상 LP 단계에 있다. 입자적 개념과 표상 이해 실패의 주요 원인은 1) 과학적 모델의 본질, 2) 관련 선지식, 3) 미립자 표상의 이해부족으로 정리된다. 본 연구결과는 물질의 입자성과 관련된 개념, 과학활동(특히 모델링)을 증진시키고 개개인 특성에 맞는 맞춤형 학습환경 제공을 위한 학습, 교수, 평가자료 개발에 기여하는 바가 크다. 더 나아가 '물질의 본성'에 대한 LP연구와 과학적 소양 증진에 긍정적 역할을 할 것으로 기대한다.
연구배경 : 종양세포 성장의 역동학적 성상은, 종양의 분열능을 직접적으로 반영하므로 종양의 예후 예견에 임상적 의의가 있다. PCNA는 DNA 합성에 관여하는 36KD의 핵단백질로서, 종양 조직에서 면역조직화학적 방법으로, 그 발현 정도를 계측하여 종양세포 증식정도의 반영으로서 이용하고 있다. 이에 저자들은 폐암의 조직에서 면역조직화화적 방법으로 PCNA의 세포의 분열능을 반영하는 다른 분자생물학적 인자 즉 S-주기비율과의 관계를 확인하고, PCNA의 발현정도에 따른 폐암환자들의 생존률을 검색하였다. 방 법 : 대상군은 원발성 비소세포 폐암으로 확진 받고, 외과적 절제술 후 파라핀에 보관된 57례의 폐암 조직을 사용하여 면역조직화학 염색법으로 PCNA의 암세포형, TNM 병기, 세포 분화도, S-주기 비율과 생존률과의 관계를 분석하였다. 결 과 : 본 병원에서 외과적 절제술을 시행한 57례중 남녀비는 43 : 14였고, 평균연령은 60세였다. PCNA의 발현 정도는 25%를 기준으로 하여 +, ++, +++, ++++로 구분하였다. PCNA의 발현은 편평상피암에서 선암보다 강하게 발현되었으며, TNM 병기에 따른 PCNA 발현의 차이는 없었다. 세포의 분화도에 따라서 미분화일수록 PCNA의 발현 정도는 높았으나, 유의한 차이는 없었다. S-주기 비율은 -17.9%, +18.3(${\pm}9.7$)%, ++18.6(${\pm}11.1$)%, +++19.6(${\pm}9.0$)%, ++++24.7(${\pm}8.2$)% 였으나 서로간의 유의성있는 차이는 없었다. PCNA의 발현 정도에 따른 2년 생존률과 중간 생존기간은 -50% 13.0개월, +75% 41.3개월, ++73% 33.6개월, +++67% 29.0개월, ++++25% 9개월로서 서로간에 유의한 차이를 보여주고 있다(P<0.05, Kaplan-Meier법, generalized Wilcox). 결 론 : 비소세포 폐암에서 PCNA의 발현정도는 편평상피암에서 선암보다 높았고, TNM 병기와 세포분화도에 따른 차이는 없었다. PCNA 발현정도에 따라 S-주기 비율은 증가한 듯하나 유의성은 없었다. PCNA 발현이 높을수록 2년 생존률과 중간 생존기간은 유의하게 불량하였다. 즉 결과적으로 PCNA 염색법은 비소세포폐암의 예후인자로서의 이용이 가능하리라 생각된다.
생리적 형질인 수온과 염분에 대한 내성을 양적 형질로 개발하기 위하여 은어의 정상 발생 2배체 (2N-cont),극체형 2배체 (meiotic-G2N), 난할형 2배체 (mitotic-G2N) 및 2종류의 clone (clone-11, clone-15)의 부화 자어를 대상으로 유전적 변이성을 조사했다. 수온은 19.$0^{\circ}C$ 22.5$^{\circ}C$, 25.$0^{\circ}C$ 그리고 30.$0^{\circ}C$로 설정하였고 각 수온구에 0$\textperthousand$, 15$\textperthousand$ 및 30$\textperthousand$의 염분구를 조합하여 12개의 실험구를 만들어 조사했다. 평균 생존시간 (MST)에서는 모든 수온 실험구에서 15$\textperthousand$실험구의 생존시간이 가장 길었다. 2N-cont가 126.16시간으로 가장 길었고, 다음이 clone으로 각각 113.22시간 (clone-11)과 91.05시간 (clone-15)이었다. 자성발생 2배체는 가장 낮은 87.32시간과 36.56시간이었다. 22,5$^{\circ}C$와 25.$0^{\circ}C$에서 각 계통의 MST는 현저하게 짧아졌지만 19.$0^{\circ}C$의 실험구와 유사한 결과가 나타나, 2N-cont의 MST가 가장 길었으며, clone의 MST는 자성발생 2배체보다 길었다. 이것은 자성발생으로 인해 악성의 유해 유전자가 동형접합화되면서 집단에 현재화하여 그 유전자를 갖는 개체가 조기에 폐사했기 때문이라 생각된다. 또 clone의 MST가 자성발생보다 길게 나타난 것은 어미 집단인 자성발생 1대에서 유해 유전자가 제거되었기 때문에 2대인 clone에서는 우량 유전자의 고정과 함께 내성과 생존성이 개선되었다고 생각된다 그리고 실험온도를 22.5$^{\circ}C$와 25.$0^{\circ}C$로 상승시켰을 경우 15$\textperthousand$에서 자성발생 2배체의 변이 확대와 clone의 변이 축소가 관찰되었다. 이것은 이 형질도 어느 정도의 유전성이 있는 형질이라는 것을 시사하고 있다. 따라서 이 형질을 양적형질로 개발하여 선발육종에 적용하면 우량 계통이나 개체를 확립할 수 있는 유용형질이 될 것이며 또한 선발에 의해 집단의 유전적 개량이 가능하다고 생각된다.
본 연구는 OECD 조사 연구 사업의 일환으로 2007년 3,905톤이 생산된 시안화구리의 환경영향에 대해서 물리 화학적 특성, 국내 외 사용량, 환경노출, 환경거동 및 수생태 독성 자료를 이용해 초기위해성평가를 위한 자료를 수집하였다. 물리 화학적 특성에서는 크림색의 결정형 물질로 녹는점이 매우 높은 일반적인 무기화합물의 특성을 보였으나, 시안화칼슘 등과 같은 11개 시안화합물에 비해 매우 낮은 수용해도를 나타내었다(WHO, 2004). 환경 중 노출 개연성은 생산 및 제조 공정이 주요 원인으로 파악되었다. 구리의 전기도금 용도로 사용되는 본 물질은 밀폐된 환경에서 생산되어 외부로의 유출을 억제하고 있으나, 생산 공정 및 도금과정에서 발생되는 산업 폐수 등의 방류 통해 환경으로 유출될 가능성이 있다. 이러한 경로로 유출된 시안화구리의 환경거동성에 대한 연구 자료는 존재하지 않았으며, 무기물의 염에 해당되는 물질로 환경거동 예측 모델링도 불가능하였다. 그러나 하수처리장 배출수의 구리 측정결과(MOE, 2008d)가 낮은 점 등을 들어서 노출평가에 대한 부분은 우선 고려 대상에서 제외하였다. 그러나 낮은 농도로 노출된 시안화구리는 물, 토양, 퇴적물 및 생물체로 이동될 가능성이 존재하여 본 연구에서는 물 환경에 대한 시안화구리의 독성학적 영향을 영양단계에 근거한 3개 실험종 (조류, 물벼룩 및 어류)으로 평가하였다. 평가 결과 모든 실험종의 50% 영향 치사농도 (E(L)$C_{50}$), 최소영향관찰농도 (LOEC) 및 무영향관찰농도 (NOEC)가 1.0 mg $L^{-1}$ 이하로 나타났고, 이를 GHS 분류체계와 대조한 결과 Hazard category 1에 해당하는 고독성 물질로 평가되었다. 위와 같이 조사된 자료를 근거로 하여 시안화구리에 대한 초기 생태위해성 평가를 수행하였다. 대상물질은 사용량이 높으나 작업장내에서는 노출 개연성이 낮고, 무기물의 염인 점을 감안하여 환경거동성은 높지 않을 것으로 판단하였다. 이러한 점을 감안할 때, 본 물질은 생산량 및 사용량이 높은 국가는 노출로 야기되는 수생태 독성을 중점적으로 평가해야 할 것으로 사료된다.
최근 한반도를 둘러싼 주변 환경이 크게 변화하는 가운데 특히 중국의 유제품 소비가 급증하고 있기 때문에 국내유가공산업은 향후 50년을 설계해야 하는 중요한 기로에 서 있다. 소비 측면에서 유제품의 시장 동향을 살펴보면 신선우유 소비는 감소하고, 발효유 등 유가공품 소비는 증가하고 있다. 원유사용량은 2010년 1,939천 톤을 예상되며, 반면 우유 공급량은 예년도 원유수요량으로 판단할 때 35천 톤 가량 공급 부족이 예상된다. 현재 다자간 협상 중인 미국 및 EU와 FTA 협정이 발효될 경우, 낙농산업분야의 상당한 피해가 예상되고, 수입 개방에 따라 국산 원유의 생산 감축으로 이어질 것이다. 현재 유가공업체가 농가에서 수취하는 원유는 미생물 함량과 체세포수가 매우 낮은 양질의 우유이기 때문에 초고온살균법 대신 유럽처럼 우유 고유 풍미 및 영양성분을 유지한 저온살균우유 생산을 유도하는 정책적 연구가 필요하다. 국내 치즈 시장은 65,423톤 규모로 시장 규모는 매년 확대되고 있으나 대부분을 수입에 의존하고 있는 실정이다. 자연치즈 산업 활성화와 더불어 반드시 해결할 문제로서 부산물(유청) 처리와 "목장형유가공(On-Farm Processing)"의 활성화이다. 이를 위해 규제를 완화하고 몇 가지 당면 문제를 해결한다면 대형 유가공업체와 동반성장이 가능하다고 생각된다. 국내 발효유 시장은 꾸준히 성장을 기록한 유일한 품목으로서 위, 간, 장 건강을 위한 기능성 발효유 제품의 매출이 크게 성장하였다. 인체에 유용한 프로바이오틱 유산균을 이용한 발효유 제품의 연구 개발은 중요한 연구 테마이다. 초유는 위장관 감염증의 치료나 예방에 사용될 수 있는 면역우유 제조에 사용될 수 있으며, 포유동물의 초유를 이용한 다양한 우유 제품의 연구 개발도 가능하다. 우유를 나노분자가공방법과 기능성나노식품소재의 첨가로 제품의 영양과 기호성을 향상시킬 수 있는 우유 제품을 개발할 수 있을 것이다. 국내 기능성 유제품의 효능 및 효과에 대한 표시기준 개정이 유가공업계가 안고 있는 최대의 당면 문제이다. 원유 수급 불균형은 구조적인 문제로서 우유의 적극적인 용도 관리가 선진국형 관리 체계로 바뀌어야 한다. 즉 내수용, 수출용, 수급 조절용으로 세분하는 것이다. 그리고 행정의 전문화를 위해 낙농연구 개발 지휘본부(control tower)의 설립을 건의하는 바이다. 외국의 "낙농위원회(Dairy Board)"처럼 수출용 유가공제품의 연구 개발을 전체적으로 총괄 지휘할 수 있는 기관이 필요하다. 마지막으로 유가공분야 인재육성 정책을 적극 검토해야 한다. 유가공 전공자 및 기술자에 대한 유학 또는 연수 기회를 확대함으로써 학생들의 의욕과 사기를 진작시켜야 한다.
실험에 사용한 플라나리아는 Dugesia japonica Ichikawa et Kawakatsu로서 핵형분석에 의하여 종을 확인하였다, 이 종의 유조직을 구성하는 세포들의 세포화학적 및 미세구조적 특징을 밝히고자 본 실험을 행하였다. 세포화학적으로 방법으로는 hematoxyline-edsin, periodie, acid-schiff(PAS),PAS-alcian blue 반응 그리고 methylene blue-basic fuchisn 두으로 염색으 시행하였고, 유조직의 미세구조를 투과전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 유조직에는 두 조의 유조직 세포 이외에 봉상체형성세포와 종의 호염기성세포, 1종의 호산성세포 그리고 투명과립세포 7종의 과립세포가 관찰되었다. 1.유리유조직세포(Free parenchymal cell): 핵막 바로 주위에 세포질에는 다수의 chromatoid body가 존재하였고 세포질에 비하여 핵은 매우 컸다. 핵질에서는 뚜렷한 인을 관찰할 수 있었고 큰 염색질은 핵질에 균일하게 많이 분포되었다. 2.고정유세포( Fixed parenchymal cell): 이 세포는 불규칙한 모습으로 많은 세포돌기를 내고 있었고, 세포질에는 전자밀도가 매우 낮은 투명질에 과립성소포체, mitochondria 그리고 Golgi체등이 발달되어 었었다. 3.봉상체 형성세포(Rhabdite-forming cell): 세포질에는 전자밀도가 매우 높은 봉상체과립(0.3 x 0.9 $\mu$m)들을 포함하였으며 과립성소포체,mitochondria 그리고 Golgi체 등의 세포소기관도 매우 발달되어 있었다. 4. A형 호염기성과립세포(Basophilic granule cell type A): 세포질내에는 alcian blue에 강한 양성반응을 나타내고 전자밀도가 매우 높은 불규칙한 형태의 과립 (1.4 x 0.7 $\mu$m)들이 밀접되어 있었다. 5. C형 호기성과립세포(Basophilic granule cell type C): 세포질에는 PAS반응에 양성을 나타내는 작은 과립(0.2$\mu$m)들이 분산되어 있었다. 이 유형의 과립들은 근육층에서도 관찰되었다. 6. D형 호기성과립세포(Basophilic granule cell type D): 생긱기관 주위의 유조직에서만 관찰되었으며 세포질에는 PAS반응에 강한 양성을 보이고 또한 약한 eosinophilic도 나타내는 원형의 과립들이 대부분 집단을 이루웠다. 7. E형 호기성과립세포(Basophilic granule cell type E): 생식기관 주위의 유조직내에서만 관찰되었으며, 세포질내에는 PAS양성과립(약0.2$\mu$m)이 극소수 분산되어 있었다. 8. 호산성 과립세포(Eosinophilic granule cell): 세포질에는 eosinophilia를 나타내며, 전자밀도가 매우 높은 구형 또는 불규칙형과립(0.3$\times$0.2-8$\times$0.4$\mu$m)들이 존재하였으며, cisternae가 넓은 과립성소포체도 매우 발달되어 있었다. 9. 투명과립세포(Transparent granule cell): 본 실험에서 실시된 세포화학적 염색반응에서 음성을 나타내는 투명과립을 포함하고 있는 이같은 세포들은 D형 호염기성과립세포 주위에서 주로 관찰되었다.
동해 북동쪽에 위치한 홋카이도섬 서부해역에서 채취된 중력시추코아 GH98-1223의 45개 퇴적물 시료들로부터 휴면포자를 제외한 총 31속 50종 1아종의 규조류가 동정되었다. 최대 산출종은 Thalassionema nitzschioides로 전시료에서 29${\sim}$59%의 높은 산출빈도를 나타냈으며, 그 외에 비교적 개체 보존이 양호한 Denticulopsis seminae와 Pseudoeunotia doliolus를 비롯한 대부분의 종들은 평균 산출빈도가 5% 이내로 매우 낮게 나타났다 전 시료에서 한류종의 산출빈도가 난류종보다 상대적으로 우세하였으며, 수직분포는 각 종의 생태적 특성에 따라 차이가 있으나 대부분의 층준에서 난류종과 한류종의 산출빈도는 서로 상반되는 경향을 보였다. 대표적인 한류종인 D. seminae와 난류종으로 쿠로시오해류(Kuroshio Current)의 지류인 대마난류(Tsushima Warm Current)의 지시종인 P doliolus의 전체적인 변화양상은 뚜렷하게 상반되며, 이것은 규조온도지수(T$_d$)의 수직적인 변화와도 서로 일치한다. 규조온도지수는 150 cm깊이를 기준으로 코아의 상부에서는 평균 이상의 높은 수치를 나타내며 하부에서는 평균 이하의 낮은 수치를 나타내는데, 이러한 경향은 동해의 북부지역에 위치한 본 연구지역에 대마난류의 영향이 홀로세의 후빙기를 거치면서 점차적으로 증가된 것을 지시하고 있다. 또한, 하층부에서 규조온도지수는 지그재그형의 변화를 나타내는데 이는 규조류가 서식하는 해수의 환경이 불안정하였다는 것을 의미한다. 생산성과 용승의 정도를 지시하는 Chaetoceros resting spores는 5.3${\sim}$40% 정도의 산출빈도를 보이는데 , 최대값은 80 cm 보다 상층부에서 나타났다. 퇴적물의 생물 기원물질의 상대적인 양을 예측하는데 이용되는 Chaetoceros resting spores/Chaetoceroe vegetative cells도 80 cm 보다 상층에서는 높게 나타나 규조온도지수 분포와도 일치하는 경향을 보인다. 이상의 규조군집 분석 결과에 의하면, 홀로세의 후빙기동안 본 연구 지역인 동해 북동부에는 대마 난류의 유입이후 현재와 유사한 환경이 우세하게 발달했으나, 난류종 P. doliolus의 변화는 동해내에서 대마난류의 세기가 반복되었음을 지시하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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[부 칙]
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