• 제목/요약/키워드: Bio membrane

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홍바리, Epinephelus fasciatus 정자의 미세구조 (Ultrastructure of Blacktip Grouper, Epinephelus fasciatus Spermatozoa)

  • 김성훈;이치훈;송영보;주해성;김형배;이영돈
    • Applied Microscopy
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    • 제42권2호
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    • pp.61-66
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    • 2012
  • 홍바리, Epinephelus fasciatus 정자의 미세구조적 특징을 주사형 및 투과형 전자현미경으로 관찰하였다. 홍바리 정자는 구형의 두부와 cytoplasmic sleeve와 고리형 cytoplasmic canal 입구 등으로 구성된 중편부 그리고 lateral fin을 갖는 1개의 편모로 구성된 미부로 구별된다. 정자의 핵은 구형이며, 첨체 구조물은 존재하지 않으나 이질 염색질이 과립상 덩어리 형태로 조밀하게 분포하였다. Proximal centriole과 distal centriole은 각각 수레바퀴형의 "9+0"의 축사구조를 보이며 서로 수직으로 osmophilic filaments 연결되어 있고, 핵막과도 연결되어 있었다. 중편부는 구형의 8~9개의 미토콘드리아를 포함하며, 빈공간인 cytoplasmic canal과 편모 원형질막에는 7~8개의 구형 입자를 갖는 necklace가 존재하였다. 미부는 1개의 편모를 갖으며 전형적인 "9+2"의 축사구조를 보였고, 편모에는 다양한 형태의 lateral fins을 관찰할 수 있었다. 홍바리 정자의 미세구조적 특징은 바리과 어류의 정자와 상이하여 계통분류학적 동정의 형질이 될 수 있을 뿐만아니라 정자 세포소기관의 기능적 및 생리학적 연구에 이용될 수 있다고 판단된다.

센서 응답의 Time-Profile 을 이용한 전자 후각 (E-Nose) 시스템의 Vapor 인식 성능 향상 (Improved Vapor Recognition in Electronic Nose (E-Nose) System by Using the Time-Profile of Sensor Array Response)

  • Yoon Seok, Yang
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.329-334
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    • 2004
  • 전자후각(I-nose)시스템은, 전통적으로 음식물이나 플라스틱 제재의 생산에서 자동화된 품질관리 시스템에 사용되어 왔으나, 최근 호흡가스 등을 통해 당뇨, 호흡 및 소화기 질환과 감염 등을 검사하는 진단영역으로 그 응용분야를 확대하고 있다 이러한 질병과 연관이 없는 휘발성 유기화합물(volatile organic compound, YOC) 에 대하여 I-nose 의 센서어래이는 센서 물질과 휘발성 화합물 사이의 반응으로 인해 고유한 반응을 보이며, 신호의 profile 에 그 흔적을 남긴다. 본 연구에서는 센서어래이의 반응 신호를 profile 형태로 유지 및 분석함으로써 I-nose 의 가스시료 인식 성능을 보다 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 신호의 profile 에는 패턴인식을 위한 기존의 개별적인 특성(feature) 보다 많은 정보가 들어 있으며, 이를 가스의 구분에 효과적으로 이용하기 위해 디지털 영상처리에서 사용되는 패턴 매칭을 응용한time-profile방법을 새롭게 제안하였다. 제안된 방법의 검증을 위해, 반도체 공정에 의해 제작된 16채널의 초소형 가스센서 어래이를 사용해 측정된 8종류의 각기 다른 가스시료들에 대하여, 동종 및 이종 가스간의 매칭의 정도를 산출하였다. 기존의 방법과 비교한 결과 동종과 이종 가스간의 뚜렷한 구별이 가능하여 이를 패턴인식에 사용하면 E-nose의 가스 인식 성능을 향상시킬 것으로 전망된다.

가시오가피 잎·뿌리·추출물의 이화학적 특성 및 항산화 효과 (Antioxidative Activity and Chemical Characteristics of Leaves, Roots, Stems and Fruits Extracts from Acanthopanax senticosus)

  • 허수진;안희영;강민정;이재홍;차재영;조영수
    • 생명과학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.1052-1059
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    • 2011
  • 가시오가피 잎, 뿌리, 줄기 및 열매의 수용성, 에탄올 및 메탄올 추출물의 생리활성 물질 분석과 항산화 활성(DPPH free radical scavenging 활성, Cu/Fe-환원력, 간 조직 microsome 생체막 및 linoleic acid 과산화지질, Tyrosinase 저해활성)을 측정 하였다. 가시오가피 잎의 열수 추출물에서 추출 수율 16.04%, 폴리페놀 화합물 함량2.67% 및 플라보노이드 함량 1.43%로 가장 높았다. 가시오가피 잎, 뿌리, 줄기 및 열매의 주요 미네랄은 K, Ca 및 Mg 이었다. DPPH free radical scavenging 활성, Cu/Fe-환원력, 간 조직 microsome 생체막 및 linoleic acid의 과산화 지질 측정에 의한 항산화 활성은 가시오가피 잎, 뿌리, 줄기 및 열매 모두에서 나타났으며, 시료 처리 농도 의존적으로 활성이 증가되는 것으로 나타났다. 이상의 실험 결과에서 가시오가피 잎, 뿌리, 줄기 및 열매 모두에서 높은 항산화 활성이 있었으며, 이는 폴리페놀 화합물과 플라보노이드와 같은 생리활성 성분을 많이 함유하고 있는 것과 깊은 관련성이 있는 것으로 향후 건강기능식품이나 기능성화장품의 천연 항산화제 소재 개발 관련 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료되어 진다.

Effect of Type I Collagen on Hydroxyapatite and Tricalcium Phosphate Mixtures in Rat Calvarial Bony Defects

  • Kim, Jung-Hwan;Kim, Soung-Min;Kim, Ji-Hyuck;Kwon, Kwang-Jun;Park, Young-Wook
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제34권1호
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    • pp.36-48
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    • 2008
  • To repair bone defects in the oral and maxillofacial field, bone grafts including autografts, allografts, and artificial bone are used in clinical dentistry despite several disadvantages. The purpose of this study was to evaluate new bone formation and healing in rat calvarial bone defects using hydroxyapatite (HA, $Ca_{10}[PO_4]_6[OH]_2,\;Bongros^{(R)}$, Bio@ Co., KOREA) and tricalcium phosphate (${\beta}-TCP,\;Ca_3[PO_4]_2$, Sigma-Aldrich Co., USA) mixed at various ratios. Additionally, this study evaluated the effects of type I collagen (Rat tail, BD Biosciences Co., Sweden) as a basement membrane organic matrix. A total of twenty, 8-week-old, male Sprague-Dawley rats, weighing 250-300g, were divided equally into a control group (n=2) and nine experimental groups (n=2, each). Bilateral, standardized transosseous circular calvarial defects, 5.0 mm in diameter, were created. In each experimental group, the defect was filled with HA and TCP at a ratio of 100:0, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 30:70, 20:80, and 0:100 with or without type I collagen. Rats were sacrificed 4 and 8 weeks post-operation for radiographic (standardized plain film, Kodak Co., USA), histomorphologic (H&E [Hematoxylin and Eosin], MT [Masson Trichrome]), immunohistochemical staining (for BMP-2, -4, VEGF, and vWF), and elementary analysis (Atomic absorption spectrophotometer, Perkin Elmer AAnalyst $100^{(R)}$). As the HA proportion increased, denser radiopacity was seen in most groups at 4 and 8 weeks. In general radiopacity in type I collagen groups was greater than the non-collagen groups, especially in the 100% HA group at 8 weeks. No new bone formation was seen in calvarial defects in any group at 4 weeks. Bridging bone formation from the defect margin was marked at 8 weeks in most type I collagen groups. Although immunohistochemical findings with BMP-2, -4, and VEGF were not significantly different, marked vWF immunoreactivity was present. vWF staining was especially strong in endothelial cells in newly formed bone margins in the 100:0, 80:20, and 70:30 ratio type I collagen groups at 8 weeks. The calcium compositions from the elementary analysis were not statistically significant. Many types of artificial bone have been used as bone graft materials, but most of them can only be applied as an inorganic material. This study confirmed improved bony regeneration by adding organic type I collagen to inorganic HA and TCP mixtures. Therefore, these new artificial bone graft materials, which are under strict storage and distribution systems, will be suggested to be available to clinical dentistry demands.

인간 암세포인 AGS와 T24에서의 apoptosis 유도에 미치는 Bacillus subtilis 혈전용해효소 BK-17의 영향 (Effect of a Fibrinolytic Enzyme (BK-17) from Bacillus subtilis on Apoptosis Induction in AGS and T24 Human Carcinoma Cells)

  • 백현;서민정;김민정;이혜현;강병원;박정욱;최영현;서권일;정영기
    • 생명과학회지
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    • 제23권10호
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    • pp.1252-1259
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    • 2013
  • 인간 암세포의 생육에 미치는 혈전용해효소(BK-1)의 영향을 조사하기 위해, 세포증식, 생존력, 형태변화 및 apoptosis 유도 등을 포함한 여러 가지 생화학적 실험을 하였다. 그 결과, AGS 인간 위장 암세포 및 T24 인간 방광 암세포상에의 BK-17 처리는 그 암세포들의 생존력 및 생율을 농도의존적 방법으로 감소시켰다. 현미경 관찰은, BK-17 처리에 의한 항 생육 효과는 막 수축, 세포의 rounding up, apoptotic bodies와 같은 형태학적 변화를 나타내었다. 특히, RT-PCR과 Western blotting data는, BK-17 처리가 항 apoptosis Bcl-2 군들 특히 Bcl-2, and $Bcl-X_L$의 down-regulation 그리고 AGS 세포에서, apoptosis 촉진 매개체 Bax와 Bad의 up-regulation를 유도했다는 것을 보여주었다. BK-17에 의해 유도된 AGS 세포의 apoptosis는 caspase-3, caspase-8 그리고 caspase-9의 단백질가수분해 활성과 관련이 있었다. 이상의 결과를 볼 때, BK-17은 apoptotic cell death의 유도와 밀접한 관련이 있다는 것을 보여주고 있다.

동결 전처리한 숙성 흑마늘의 이화학적 특성 및 항산화 활성 (Physicochemical Characteristics and Antioxidant Activities of Freezing Pretreated Black Garlic)

  • 최혜정;임보람;하상철;권기석;김동완;주우홍
    • 생명과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.471-475
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    • 2017
  • 마늘의 동결 전처리는 세포막을 파괴할 수 있으며, 식품 품질을 향상시킬 수 있다. 따라서 전통적인 흑마늘 가공방법과 $-20^{\circ}C$$-70^{\circ}C$에서 동결 전처리후 숙성 흑마늘의 효과를 비교하였다. 실험 결과, $-70^{\circ}C$에서의 동결 전처리가 흑마늘의 품질과 항산화 활성에 가장 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 동결 전처리와 숙성과정을 거친 흑마늘의 갈변화 정도와 pH는 각각 3.14와 3.55로 나타났고, DPPH free radical 소거 활성 및 환원력은 동결 전처리 과정을 통해 향상시킬 수 있었다. 또한 동결 전처리 후 흑마늘의 환원당 및 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde (5-HMF) 함량은 대조군 흑마늘에 비해 각각 1.69 및 1.14배 증가하였다. 그 결과 동결 전처리는 전반적인 품질(갈변정도, pH, 환원당)과 흑마늘의 기능성을 향상시킴을 확인할 수 있었다.

Ortho-phenylphenol을 주성분을 하는 훈증소독제의 Trichophyton mentagrophytes, Candida albicans 그리고 Aspergillus niger에 대한 살진균 효과 (Fungicidal Efficacy of a Fumigation Disinfectant with Ortho-phenylphenol as an Active Ingredient against Trichophyton mentagrophytes, Candida albicans and Aspergillus niger)

  • 박은기;이수응;조기융;김용팔;유창열;김석;이후장
    • 한국환경보건학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.255-263
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    • 2014
  • Objectives: This study evaluated the fungicidal efficacy of a fumigant containing 20% ortho-phenylphenol against Trichophytone mentagrophytes (T. mentagrophytes), Candida albicans (C. albicans) and Aspergillus niger (A. niger). Methods: Five replicates of each carrier were contaminated by depositing 0.05 mL of each fungal suspension. After drying, two carriers without exposure to the fumigant and three carriers with exposure to the fumigant were left in a sealed room ($25m^3$) at $21{\pm}0.5^{\circ}C$ and $60{\pm}10%$ relative humidity for 15 hours. Immediately after removal from the test room, each carrier was transferred into recovery diluent and suspended, diluted and inoculated. After incubation, the numbers of each colony were counted, and the parameter values (N, T, d) were calculated. Results: The working culture suspension number (N value) of T. mentagrophytes, C. albicans and A. niger were $1.0{\times}10^8$, $1.2{\times}10^8$ and $5.7{\times}10^7CFU/mL$, respectively. All the colony numbers on the carriers exposed to the fumigant (n1, n2, n3) were higher than 0.5N1 (the number of fungal test suspensions by pour plate method), 0.5N2 (the number of fungal test suspensions by filter membrane method) and 0.5N1, respectively. In addition, all mean numbers of test strains recovered on the control-carriers (T value) were over $10^6CFU/mL$. For the fungicidal effect of the fumigant, all numbers of fungal reductions after exposure of the fumigant (d value) were 4 logCFU/mL. Conclusions: The present study showed that fumigant containing 20% ortho-phenylphenol has effective fungicidal activity against T. mentagrophytes, C. albicans and A. niger.

Confirmation of Drought Tolerance of Ectopically Expressed AtABF3 Gene in Soybean

  • Kim, Hye Jeong;Cho, Hyun Suk;Pak, Jung Hun;Kwon, Tackmin;Lee, Jai-Heon;Kim, Doh-Hoon;Lee, Dong Hee;Kim, Chang-Gi;Chung, Young-Soo
    • Molecules and Cells
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    • 제41권5호
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    • pp.413-422
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    • 2018
  • Soybean transgenic plants with ectopically expressed AtABF3 were produced by Agrobacterium-mediated transformation and investigated the effects of AtABF3 expression on drought and salt tolerance. Stable Agrobacterium-mediated soybean transformation was carried based on the half-seed method (Paz et al. 2006). The integration of the transgene was confirmed from the genomic DNA of transformed soybean plants using PCR and the copy number of transgene was determined by Southern blotting using leaf samples from $T_2$ seedlings. In addition to genomic integration, the expression of the transgenes was analyzed by RT-PCR and most of the transgenic lines expressed the transgenes introduced. The chosen two transgenic lines (line #2 and #9) for further experiment showed the substantial drought stress tolerance by surviving even at the end of the 20-day of drought treatment. And the positive relationship between the levels of AtABF3 gene expression and drought-tolerance was confirmed by qRT-PCR and drought tolerance test. The stronger drought tolerance of transgenic lines seemed to be resulted from physiological changes. Transgenic lines #2 and #9 showed ion leakage at a significantly lower level (P < 0.01) than ${\underline{n}}on-{\underline{t}}ransgenic$ (NT) control. In addition, the chlorophyll contents of the leaves of transgenic lines were significantly higher (P < 0.01). The results indicated that their enhanced drought tolerance was due to the prevention of cell membrane damage and maintenance of chlorophyll content. Water loss by transpiration also slowly proceeded in transgenic plants. In microscopic observation, higher stomata closure was confirmed in transgenic lines. Especially, line #9 had 56% of completely closed stomata whereas only 16% were completely open. In subsequent salt tolerance test, the apparently enhanced salt tolerance of transgenic lines was measured in ion leakage rate and chlorophyll contents. Finally, the agronomic characteristics of ectopically expressed AtABF3 transgenic plants ($T_2$) compared to NT plants under regular watering (every 4 days) or low rate of watering condition (every 10 days) was investigated. When watered regularly, the plant height of drought-tolerant line (#9) was shorter than NT plants. However, under the drought condition, total seed weight of line #9 was significantly higher than in NT plants (P < 0.01). Moreover, the pods of NT plants showed severe withering, and most of the pods failed to set normal seeds. All the evidences in the study clearly suggested that overexpression of the AtABF3 gene conferred drought and salt tolerance in major crop soybean, especially under the growth condition of low watering.

Streptomyces griseus ATCC10137에서 Trypsin 유전자 sprT의 주변 유전자군 분석 (Molecular Cloning and Analysis of the Genes in the Vicinity of Streptomyces griseus Trypsin (SGT) Gene from Streptomyces griseus ATCC10137)

  • 지원재;김미순;김종희;강대경;홍순광
    • 미생물학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.255-261
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    • 2005
  • Streptomyces griseus trypsin(SGT)을 코드하는 sprT 유전자를 포함하여 약 6.7 kb의 DNA 단편을 Streptomyces griseus ATCC 10137의 염색체 DNA로부터 클로닝 하여 염기서열을 결정하였다. 염기서열 분석 결과, 염색체 DNA를 EcoRI-HindIII 제한효소로 완전 분해하여 클로닝한 약6.7 kb의 단편에는 sprT유전자를 포함하여 총6개의 완전한 ORF (open reading frame)와 1개의 불완전한 ORF가 존재하는 것으로 밝혀졌으며, 순서대로 ORF1, SGT, ORF2, ORF3, ORF4, ORF5, ORF6로 명명하였다. 예상 단백질의 아미노산 서열 분석 결과, ORF1은 oxidoreductase, ORF3는 ArsR family의 transcription regulator, ORF4는 Listeria monocytogenes의 LPXTG motif를 갖는 peptidoglycan bound protein, ORF5는 transmembrane helix를 갖는 막단백질, ORF6는 Streptomyces avermitilis에서 보고된 lipoprotein과 높은 상동성을 보였으며, ORF2는 기능을 예측 할 수 없었다. 이와 같은 분석결과, sprT 유전자 주위에는 세포막이나 세포벽 구성성분을 코드하는 유전자가 존재하고 있으며, 따라서 SGT Pretense는 이러한 세포막 또는 세포벽 합성이나 분해과정에서 어떤 기능을 담당할 가능성 이 있는 것으로 추측되었다.

Far-infrared rays enhance mitochondrial biogenesis and GLUT3 expression under low glucose conditions in rat skeletal muscle cells

  • Seo, Yelim;Kim, Young-Won;Lee, Donghee;Kim, Donghyeon;Kim, Kyoungseo;Kim, Taewoo;Baek, Changyeob;Lee, Yerim;Lee, Junhyeok;Lee, Hosung;Jang, Geonwoo;Jeong, Wonyeong;Choi, Junho;Hwang, Doegeun;Suh, Jung Soo;Kim, Sun-Woo;Kim, Hyoung Kyu;Han, Jin;Bang, Hyoweon;Kim, Jung-Ha;Zhou, Tong;Ko, Jae-Hong
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제25권2호
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    • pp.167-175
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    • 2021
  • Far-infrared rays (FIR) are known to have various effects on atoms and molecular structures within cells owing to their radiation and vibration frequencies. The present study examined the effects of FIR on gene expression related to glucose transport through microarray analysis in rat skeletal muscle cells, as well as on mitochondrial biogenesis, at high and low glucose conditions. FIR were emitted from a bio-active material coated fabric (BMCF). L6 cells were treated with 30% BMCF for 24 h in medium containing 25 or 5.5 mM glucose, and changes in the expression of glucose transporter genes were determined. The expression of GLUT3 (Slc2a3) increased 2.0-fold (p < 0.05) under 5.5 mM glucose and 30% BMCF. In addition, mitochondrial oxygen consumption and membrane potential (ΔΨm) increased 1.5- and 3.4-fold (p < 0.05 and p < 0.001), respectively, but no significant change in expression of Pgc-1a, a regulator of mitochondrial biogenesis, was observed in 24 h. To analyze the relationship between GLUT3 expression and mitochondrial biogenesis under FIR, GLUT3 was down-modulated by siRNA for 72 h. As a result, the ΔΨm of the GLUT3 siRNA-treated cells increased 3.0-fold (p < 0.001), whereas that of the control group increased 4.6-fold (p < 0.001). Moreover, Pgc-1a expression increased upon 30% BMCF treatment for 72 h; an effect that was more pronounced in the presence of GLUT3. These results suggest that FIR may hold therapeutic potential for improving glucose metabolism and mitochondrial function in metabolic diseases associated with insufficient glucose supply, such as type 2 diabetes.