$25^{\circ}C$의 수온환경에서 조도에 대한 생태적지위 성분의 종내 변이성을 파악하기 위 해, 한국연안 산규조인 Skeletonema Costatum 클론 7종류의 최종생물중 (흡광도 최대) 과 일일성장률(일일 분열 횟수)을 측정하였다. 7가지 S. costatum 클론 중 6종류의 최 대성장률이 적용한 중간 조도인 6000 lux에서 가장 높았고, 연해역에서 분리된 나머지 한 종류인 YS4는 9000 lux에서 최대치를 나타내었다. 적용한 최저 조도인 2000 lux에 서 4종류의 S. costatum 클론들은 9000lux에서 가장 낮은 최종생물량 값을 나타내었 다. 세 가지 조도 각각에서 구한 측정치의 변동계수로써 표시한 7가지 S.costatum 클 론들의 평균성장률 및 평균 최종생물량의 종내 변이도는 모두 10% 이내였다.
곤충의 다양한 기능해석을 유전자 수준에서 수행하기 위하여 주요 익충인 누에를 대상으로 유전 자원 확보를 시도하였다. 우선 5령의 누에유충에서 cDNA 유전자 은행을 제작하여 1.3 X 106개의 cDNA 유전자원을 확보하였다. 누에유충의 cDNA 유전자 은행에서 무작위로 plaques을 선정하였고, 이를 플라스미드로 전환하여 SK primer를 이용한 부분 염기서열을 결정하였다. 결정된 cDNA 클론의 부분 염기서열을 GenBank 데이타베이스에서 검색하여 37개의 발현 유전자 꼬리표를 생산하였다. 이들 중 15개는 데이터베이스와의 비교부위가 150bp 이상이고 DNA 상동성이 약 60% 이상으로 비교적 높은 DNA 상동 유의성을 나타내는 것으로 혈림프에서 발견되는 수종의 저장 단백질, 곤충의 기동성, 체벽 형성, 효소 및 초파리의 돌연변이 유전자형과 유사한 종류들이었다. 또한 15개의 발현 유전자 꼬리표 중 누에에서 밝혀진 것은 3종이고 그 나머지는 누에에서 처음 밝혀진 것으로 이 클론에 대한 정확한 동정이 요구된다.
누에에서 생체 방어에 관련된 새로운 항 세균성 펩타이드 유전자를 탐색 분리하기 위하여 누에 체강에 비 병원성 세균인 Escherichia coli를 주사하여 면역 반응의 일환으로 발현량이 증가하는 유도 유전자 종류를 조사 하였다. 체강 주사 8시간 후 누에에서 cDNA 유전자 은행을 만들고, 정상 및 유도 누에에서 분리한 각각의 mRNA를 탐침으로 차별화 선별을 하였다. 차별화 선별 결과 정상보다도 유도 누에의 탐침을 사용한 막에서 강도가 높은 클론 32개를 선발하였고, 29개 클론에 대해 전체 또는 부분 염기 서열을 분석하여 DNA 상동성을 조사하였다. DNA 상동성 비교를 통해 생산한 발현 유전자 꼬리표 중에는 비교적 상동 유의성이 인정되어 그 실체를 추정할 수 있는 19개의 클론이 있었다. 특히 곤충의 면역 작용에 직접적으로 관계하는 항세균성 펩타이드 유전자, hemolin 유전자, transferrin 유전자 등 4종의 유전 자원을 확보할 수 있었다.
사시나무속(屬)(Genus Populus) Leuce절 수종중 우리나라에 식재되어 있는 사시나무, 수원사시나무, 은백양, 은사시나무와 인공교배종 수개 클론에 대한 분자유선학적 유연관계를 RAPD PCR 방법을 이용하여 구명하였다. 88개의 arbitrary primer중 재현성과 다형성을 기준으로 선발하고, 유연관계분석을 위하여 22개의 primer에서 181개의 RAPD marker를 이용하였다. 유연관계를 위한 조사는 5개 수종, 14개 클론 몇 천연집단의 개체목에 대하여 181개의 다형성 RAPD marker를 가지고, UPGMA와 Neighbor-joining 방법으로 유연관계도를 구했다. 방법을 달리하여 그런 유연관계도에서 각각의 분지에서의 차이는 현 사시 클론간에 미미한 위치변화만 있을 뿐 전체적인 계통수에는 변화가 없었다. 유연관계도에서 수원사시나무는 은백양과 같은 분지군을 형성하였고, 주성분분석에서는 사시나무와 같은 계열을 이루고 있어서 수원사시나무는 이 들 두 종의 1대 교잡종으로 추정되며, 은사시나무는 자연교잡종과 인공교배종이 동일한 유전적 배경을 갖는 것으로 나다났다.
대두 (Glycine max) 뿌리혹의 질소고정 공생균주 Bradyrhizobium japonicum SNU001 의 nod 유전자를 클로닝하였다. Rhizobium meliloti 의 4.5 kb EcoRI/ HindIII 절편을 탐침으로 한 게놈 혼성화 반응을 분리균주의 게놈상에 nod 유전자가 존재함을 확인하고, lambda EMBL3-BamHI vector 를 이용하여 genomic library 를 작성하였다. 작성된 library 로부터 1, 2 차 선별과정을 통해 nod 유전자가 있는 클론 1-5 를 선별하고, 클론 2로부터 nod DABC 탐침과 lambda DNA 탐침을 사용한 혼성화반응을 수행하여 삽입된 genomic DNA 에 대한 부분적인 제한효소 지도를 작성하였다. nod DABC 탐침과 가장 강한 혼성화반응을 보인 phage 클론 lambda CNS-1 의 3.9 kb BamHI 절편을 pBS KS(+) vector 에 subcloning 하고 동일한 탐침을 이용한 혼성화반응을 통해 subclone pBjCNS-1 을 선별하였다. 이 subclone 에 대한 부분적인 제한효소 지도를 작성하여 nod DABC 가 1.8 KpnI/SacI 절편에 존재함을 확인하였다.
개조된 사이클론식 전해조를 사용하여 황산염 용액으로부터 금속 주석으로 회수하기 위하여 주석의 전해채취 거동을 조사하였다. 실험 변수로는 유속의 영향, 전류밀도, 전해질 용액의 황산 농도 및 주석 농도 등에 대하여 실시하였다. 실험 결과 $100{\mu}m$이하 크기의 분말상 금속 주석을 얻을 수 있었다. 유속 및 전류밀도 그리고 전해액중 황산농도가 증가할수록 주석의 석출율 및 전류효율값이 증가하였다. 그러나 주석의 농도가 감소함에 따라 주석의 석출율은 증가하나, 전류효율값은 감소하였다.
본 연구는 논과 밭 토양의 황산염 환원세균의 군집구조와 T-RFLP 패턴을 조사한 논문으로, 유기 농법 토양과 관행 농법 토양 그리고 밭 토양 총 3종류의 토양을 8월과 11월에 채집하여 실험하였다. 토양 성분 분석 결과 총 질소, 총 탄소, 총 인의 값은 모든 토양이 비슷하게 나타났고 계절별로는 수분의 함량은 8월에, 총 탄소는 11월에 가장 높게 나타났다. 황산염 환원세균은 초산보다 젖산을 기질로 이용하는 황산염 환원세균이 더 많이 분포하고, 유기 농법 토양에 황산염 환원세균이 가장 많이 분포하는 것으로 나타났다. 각 토양에서 얻은 총 181개 클론으로 계통학적 분석을 한 결과, 대부분의 클론들은 배양 가능한 황산염 환원세균과는 매우 낮은 상동성을 보였으나, 자연계에서 확인되는 클론들과는 90% 이상의 높은 상동성을 나타내었다. T-RFLP 분석 결과 91, 357, 395, 474 bp의 분포가 가장 높았고, 계절에 따라 황산염 환원세균의 군집 구조가 달라지는 것을 확인하였다.
점액질이 풍부한 꼼치 조직에서 NIH 3T3 세포주를 이용하여 subtracted cDNA 라이브러리를 얻어 200례의 클론을 제작하였다. 이 클른 중에서 비반복성 유전자를 선택하고, RNA in situ hybridization을 실행하여 꼼치 조직에서 특이하게 발현되는 곰신 클론(C90-171)을 선택하였다. 이 클론은 사람의 타액선 조직에서도 특이하게 발현되는 유전자로서 이를 확인하기 위하여 C90-171(곰신) 항체를 제작하였다. 꼼치의 cDNA 라이브러리에서 곰신의 항체를 통하여 스크리닝한 결과 PRP(proline-rich protein)와 가장 많이 교차반응하며, 면역조직화학적 염색으로 PRP와 유사한 양성반응으로 나타나 PRP와 유사한 기능을 하는 단백질로 사료된다. 또한 타액 내에서의 꼼치 단백질의 분해에 대한 실험결과 거의 분해가 일어나지 않는 것으로 보아, 곰신은 꼼치의 몸통을 보호하는 유전물질일 뿐만 아니라, PRP와 유사하게 조직을 보호하는 안정된 새로운 기능성 단백질로 사료된다.
오염물질의 노출에 의해 발현이 변화되는 유전자의 발굴은 외부환경 자극에 대한 적응이나 반응의 메커니즘을 알아내는뎨 중요한 정보를 제공하며, 오염물질에 반응하는 유전자는 환경오염을 감지하는 분자 마커로 개발될 수 있다. DD-PCR 기법은 차등 발현 유전자들을 발굴해내기 위한 유용한 방법으로 사용되어 왔고, 본 연구는 이 방법을 이용하여 벤조피렌에 반응하는 조피볼락 유전자들의 발굴을 목적으로 진행되었다. 간조직에서 추출한 RNA로부터 벤조피렌의 노출에 의해 발현 양이 달라진 12개의 클론을 발굴하였고, 그 염기서 열을 분석하였다. 또한 벤조피렌의 노출시간을 각각 6, 12, 24시간으로 달리한 조피볼락에서 12개의 클론 중 4개의 클론에 대해 northern blot 분석이 실시되었으며, 이들 모두 노출시간에 따 라 발현양이 증가 또는 감소하는 것이 확인되었다. 본 연구결과는 오염물질의 영향에 의한 유전자들의 발현에 관한 전반적인 지식을 제공하였고, 나아가 환경오염이나 외부 스트레스를 감지해 낼 수 있는 바이오마커의 개발을 위한 첫 단계로서의 정보를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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