• 제목/요약/키워드: Biology and Life Science

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인간 제대혈액에서 유래된 중간엽 줄기세포의 신경 및 콜린성 분화 (Neural and Cholinergic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells Derived from the Human Umbilical Cord Blood)

  • 감경윤;강지혜;도병록;김해권;강성구
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제11권3호
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    • pp.235-243
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    • 2007
  • 인간 제대혈 세포는 조혈모세포, 중간엽 줄기세포와내피전구세포를 풍부하게 포함하고 있다. 인간 제대혈 속의 중간엽 줄기세포는 조혈모세포와는 달리 다능성 줄기세포이며 신경세포로 분화할 수 있는 잠재성을 가지고 있다. 본 연구에서는 세포배양을 통해 제대혈의 중간엽 줄기세포를 신경세포와 콜린성 신경세포로 분화를 유도하였다. 중간엽 줄기세포를 신경세포로 분화시키기 위해 배양액에 dimethyl sulphoxide(DMSO)와 butylated hydroxyanisole(BHA)를 첨가하여 유도하였으며 basic fibroblast growth factor(bFGF), retinoic acid(RA), sonic hedgehog(Shh)를 처리하여 콜린성 신경세포로 분화시켰다. DMSO와 BHA에 처리된 중간엽 줄기세포가 빠르게 신경세포 모양으로 분화하는 것을 관찰하였으며, 이것은 면역조직학적 염색에서 신경세포 특이 표지인 $\beta$-tubulin III, 별아교세포에 대한 특이 표지인 GFAP, 희돌기아교세포에 대한 특이 표지인 Gal-C에 대해 양성반응을 나타내었고, 그 비율은 각각 $32.3{\pm}2.9%$, $11.0{\pm}0.9%,\;9.4{\pm}1.0%$였다. RT-PCR 분석에서 배양 단계에 따라 신경세포에 특이적인 표지 인자가 발현됨을 통해, 중간엽 줄기세포가 신경세포로 분화됨을 확인하였다. 또한, 중간엽 줄기세포에 bFGF, RA, Shh를 처리하여 콜린성 신경세포로 분화시켰을 때, 전체 중간엽 세포 중 $31.3{\pm}3.2%$가 신경세포 특이 표지인 $\beta$-tubulin III에 양성반응을 보였으며 이들 세포 중 $70.0{\pm}7.8%$가 콜린성 신경 특이 표지인 ChAT에 양성반응을 보였고, 이것은 Woodbury 방법에 의한 신경분화의 경우보다 3배 가량 높은 비율로 콜린성 신경의 분화를 유도한 것이다. 이러한 실험 결과들은 인간 제대혈의 중간엽 줄기세포가 콜린성 신경세포로 분화가 가능하고 이러한 잠재성을 가진 제대혈 중간엽 줄기세포는 퇴행성 신경질환에 대한 세포 치료제로서 가능성을 제시한다.

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답압시간과 비료종류가 골프코스 그린 잔디의 품질에 미치는 영향 (The Influence of Traffic Time and Fertilizer Type on the Quality of Golf Course Putting Greens)

  • 이성우;이재필;김두환
    • 아시안잔디학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.65-74
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    • 2008
  • 본 연구는 우리나라 늦가을부터 초겨울의 집중적인 답압피해를 줄이기 위해 답압 시간과 비료의 종류가 골프장 그린에 식재된 크리핑 벤트그래스의 생육과 품질에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 실험기간은 2005년 10월 1일$\sim$2005년 11월 30일까지 약 2개월간 인천그랜드 골프장내 시험포장에서 크리핑 벤트그래스의 '씨 사이드 II' 품종을 대상 실시되었고 실험구의 크기는 1m $\times$ 1.5m이며 3반복 완전임의배치법으로 하였다. 시험구 처리는 대조구와 답압 시간대(오전, 정오, 저녁) 및 비료종류(속효성 비료 1종, 완효성 비료 4종)를 달리한 실험을 수행하였다). 조사항목은 엽색, 질감, 밀도 및 내답압성을 시각적으로 평가하였고 잔디 밀도(개/$cm^2$), 뿌리길이(cm)를 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 답압 시간대 변화에 따른 잔디 엽색 및 잔디질감은 답압처리 20일 이후인 10월 중순부터는 낮 1시부터 2시 사이 처리한 대조구 A4(10-15-10+정오)에 비해 오전 6시부터 7시 사이 처리한 A16(10-15-10+아침)에서 잔디품질이 나빠졌다. 잔디품질과 내답압성은 아침 시간대인 처리구(A16)와 저녁시간대 처리구(A17)는 낮 시간대 A4와 비교하여 큰 차이는 없었으나 11월 이후 일교차가 커지면서 품질이 떨어졌다. 2. 답압 시간대 변화에 따른 잔디 분얼경 밀도는 답압 30일후의 측정에서 대조구인 A4에 비해 A16가 밀도가 크게 떨어졌다. 또한 뿌리길이는 지상부 평가와는 달리 큰 차이가 없었다. 즉 단기적으로는 아침시간대의 답압이 지하부보다는 지상부 생육에 미치는 것으로 나타났다. 3. 비료 종류의 변화에 따른 잔디 엽색은 처리 후 10일까지는 속효성 비료인 A18의 엽색이 진하였다. 그러나 실험 기간이 지나면서 질소성분이 지속적으로 공급되는 완효성비료 처리구인 A20(11-3-22), A21(20-3-20) 및 A22(10-3-10)가 진한 엽색을 유지하였다. 잔디의 질감은 잔디의 엽색과 달리 실험 30일 이후 A4와 Al8가 낮았다. 잔디품질과 내답압성은 속효성 비료인 A18보다 완효성 비료 처리구(A22)가 가장 좋았다. 4. 잔디 분얼경 밀도는 실험 15일과 30일 후 각각 20.2개/$cm^2$와 16.3개/$cm^2$로 A22가 가장 많았다. 그러나 처리구별 평균 잔디 분얼경밀도는 답압처리 15일 이후부터 답압 전 26개에서 20.2개, 13.6개로 급속히 감소하였다. 뿌리길이는 A18가 11.7cm로 가장 짧았고 다른 처리구에서는 14$\sim$14.3cm로 차이 적었다. 이상 결과를 종합하여 보면 잔디의 답압으로 인한 피해를 최소화하고 건강한 잔디생육을 위하여 첫째, 관리적 방법으로 답압피해가 심할 수 있는 아침이나 저녁시간대의 관리작업 및 내장객 답압을 최소화하기 위해 홀컵 이동이나 교체시기를 탄력적으로 운영해야 할 것이다. 둘째, 동계기간 중에는 티업시간을 최대한 늦추거나 마지막 티업 시간을 당겨서 이른 아침과 저녁시간에 서리와 잔디의 결빙으로 인한 잔디의 손상을 최소화하여야 할 것이다. 셋째, 비료의 선택에 있어 단기적으로 답압과 마모가 예상되는 경우에는 왕성한 회복을 촉진하는 속효성 비료를 선택한다. 반면 시간의 경과에 따른 생육의 균일도, 즉 엽색이나 밀도 등을 가능한 오랜 기간 동안 일정하게 유지할 경우 완효성 비료를 사용해야 할 것으로 판단된다.

서해비단고둥 (Umbonium thomasi)의 생식소 발달과 생식주기 (Gonadal Development and Reproductive Cycle of the Sand Snail, Umbonium thomasi)

  • 이주하
    • 한국수산과학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.702-708
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    • 2002
  • 서해비단고둥, Umbonium thomasi는 우리나라 서해안 일대의 조간대 모래사장에 서식하는 원시복족목 밤고둥과에 속하는 패류 중의 하나이지만,그들의 기초 생물학적 연구는 거의 없다. 따라서 1999년 1월부터 12월까지 전라북도 부안군 변산면 대항리 앞 바다의 조간대에서 매월 채집한 서해비단고둥을 대상으로 생식소 발달에 따른 생식주기, 생식세포형성과정, 육중량비 그리고 군성 숙도를 조사하였다. 서해비단고둥은 자웅이체로서 난생이며, 생식소는 나선형 패각내의 후반부에 위치하고 있었으며, 완숙한 암컷의 생식소는 녹색, 수컷은 유백색 또는 황백색을 띄었다. 육중량비는 7월에 $37.5\%$로 가장 높았고, 9월에 $28.3\%$로 급격히 감소하였으며 11월부터는 서서히 증가하였다. 완숙기의 난모세포 크기는 100$\~$110$\mu$m이며, 세포질은 다량의 난황과립으로 채워져 있었다. 생식소의 발달, 생식세포의 형성과정 그리고 육중량비의 변화에 따라, 서해비단고둥의 생식 주기를 초기 활성기 (11$\~$4월), 후기 활성기 (2$\~$5월), 완숙기 (4$\~$8월), 산란기 (7$\~$10월) 그리고 회복기 (9$\~$2월) 등 연속적인 주기로 구분할 수 있었다. 생식소의 발달과 산란기는 수온과 밀접한 연관성이 있으며, 산란성기는 평균 수온이 24.2$^{\circ}C$ 전후인 9월이었다. 각고 4.4mm 이하의 개체군은 재생산에 전혀 가담하지 않았으며, 각고 5.5-6.4mm 범위에서는 암수 각 각 $55.0\%$61.9\%가 재생산에 참여하였고, 7.5mm 이상에서는 $100\%가 산란에 가담하였다.

답압하에서 질소, 인산, 칼륨 변화가 골프코스 그린 잔디의 생육과 품질에 미치는 영향 (Effect of Fertilizer Component on Turfgrass Growth and Quality of Golf Putting Greens under Traffic Stress)

  • 이성우;이재필;김두환
    • 아시안잔디학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.137-146
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    • 2007
  • 본 연구는 집중적인 답압피해를 줄이기 위해 답압 하에서 비료의 종류 질소, 인산, 칼륨 변화가 골프코스 그린 잔디의 생육과 품질에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 실험기간은 2005년 10월 1일${\sim}$2005년 11월 30일까지 약 2개월간 인천그랜드 골프장내 시험포장에서 크리핑 벤트그래스의 ' 사이드 II' 품종을 대상 실시되었고 실험구의 크기는 $1m\;{\times}\;1.5m$이며 3반복 완전임의배치법으로 하였다. 시험구 처리는 대조구와 질소량 및 인산과 칼륨의 시비량을 달리 달리한 실험을 수행하였다. 조사항목은 엽색, 질감, 잔디품질 및 내답 압성을 시각적으로 평가하였고 잔디 밀도(개/$cm^2$), 뿌리길이(cm)를 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 질소량 변화에 있어 잔디의 엽색은 질소시비량에 따라 큰 차이를 보였으며 대조구인 A4(10-15-10)에 비해 A5(15-15-10), A6(20-15-10)가 가장 진하게 나타났다. 일의 질감은 처리구별 큰 차이를 보이지 않았으나 질소 시비량이 적을수록 질감이 나빴다. 또한 잔디품질은 대조구인 A4와 A2(0-15-10) 처리구에서 잔디품질이 낮았으며 A5 처리구에서 가장 높았다. 내답압성은 A5와 A6 처리구에서 높게 나타났으나 답압처리 30일 이후 A5에 비해 A6처리구의 내답압성이 낮아지는 경향이었다. 2. 질소량 변화에 있어 잔디 분얼경 밀도는 A5와 A6 처리구에서 높았으며, 잔디 분얼경 평균 밀도는 답압 전 26개/$cm^2$에서 답압 15일 후 18.7개/$cm^2$, 30일 후 10.9개/$cm^2$로 감소되었다. 반면 뿌리길이는 실험 30일 이후 기상환경이 좋아짐에 따라 질소 시비량이 많은 처리구일수록 길게 나타났으며 A6 처리구가 15.8cm로 가장 길었다. 3. 인산 및 칼륨 량 변화에 따른 잔디의 엽색은 A10(15-22.5-15)과 A9(5-7.5-5) 처리구가 다른 처리구보다 진하였으며 A7(10-0-0)과 A8(10-15-0) 처리구는 대조구인 A4에 비해 낮았다. 잎의 질감은 대조구인 A4와 A9 처리구가 다른 처리구에 비해 높게 평가되었고 잔디품질은 A10 처리구가 가장 높았으며 인산을 제외한 A8 처리구가 가장 낮게 평가되었다. 또한 내답압성은 처리 20일까지는 대조구인 A4와 A10 처리구가 높았으나 30일 이후에는 처리구 모두 내답압성이 낮았다. 4. 인산 및 칼륨 량 변화에 따른 잔디 분얼경 밀도는 답압 30일 후 대조구인 A4 처리구의 분얼경이 13.3개로 가장 많았다. 처리구 간 평균 분얼경 밀도는 실험초기 26개/$cm^2$에서 답압처리가 진행됨에 따라 15일 후 20.1개/$cm^2$, 30일 후 10.9개/$cm^2$로 많이 낮아졌다. 또한 뿌리길이는 실험 30일 이후부터는 A10 처리구가 15.2cm로 가장 높게 나타났다. 이상 결과를 종합하여 보면 저온기의 답압으로 인한 잔디 피해를 최소화하고 건강한 잔디생육을 위하여 첫째, 저온기는 기온저하에 따라 비료흡수율이 낮아지기 때문에 시비량의 증가가 필요할 것으로 판단된다. 둘째, 저온기에는 인산 및 칼륨의 시비보다 질소 시비가 잔디의 회복을 촉진하는 것으로 판단된다.

방울토마토에서 잎 표면온도를 적용한 아메리카잎굴파리(Liriomyza trifolii) 개체군 밀도변동 모형작성 및 평가 (Modeling and Validation of Population Dynamics of the American Serpentine Leafminer (Liriomyza trifolii) Using Leaf Surface Temperatures of Greenhouses Cherry Tomatoes)

  • 박정준;모형호;이두형;신기일;조기종
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.235-243
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    • 2012
  • 중요 시설해충인 아메리카잎굴파리(Liriomyza trifolii (Burgess))의 개체군 밀도변동모형을 방울토마토 온실내 대기온도와 잎 표면온도를 이용하여 모형 정확성을 비교하였다. 모형 개발에 이용된 생물적 변수들은 기존 발표된 자료들을 사용하였고 모형 작성은 DYMEX$^{(R)}$ 프로그램을 이용하였다. 온도에 따라 상이한 발육기간과 산란수는 생리적 연령으로 표준화시킨 발육완료 분포모형, 연령 특이적 산란수 및 생존율을 비선형회귀 모형에 적합시켜 밀도변동 모형을 개발하였다. 줄내림방식의 방울토마토에서 식물체를 3개의 위치(상단: 지상 1.6 m 이상, 중단: 지상 0.9 - 1.2 m 사이, 하단: 지상 0.3 - 0.5 m 사이)로 나누고 각 위치별로 온실 내 대기 온도와 잎 표면 온도를 기록하였다. 온실 내 잎 표면 최대온도는 대기중 최대온도보다 항상 낮게 유지되고 있었으며, 하단, 상단, 중단의 순으로 온도가 낮아지는 경향을 보였다. 개발된 모형검정을 위한 초기이입 시기와 밀도는 6월초 성충 5마리가 총 50개의 알을 잎에 산란한 것으로 설정하였다. 온실 내 대기 온도와 잎 표면 온도를 이용하여 아메리카잎굴파리 유충 발육모형과 성충의 산란모형을 DYMEX로 프로그래밍하고 모의실험을 하였다. 모의실험결과를 평가하기 위해 기상자료를 수집한 동일한 온실에서 아메리카잎굴파리 유충 밀도를 육안조사 하였으나, 알, 번데기, 성충의 경우 육안조사가 어려워 대상에서 제외하였다. 육안조사결과 밀도변동패턴이 방울토마토 잎 표면 온도를 이용한 모의실험결과 밀도변동패턴과 유사하였다. 육안조사결과와 육안조사시기의 DYMEX모의실험 결과값을 상관분석 한 결과, 육안조사결과와 잎 표면 온도를 이용한 모의실험 결과가 유의한 양의 상관관계를 보였다(r = 0.97, p < 0.01). 대기 온도를 이용한 모의실험 결과와는 유의하지 않은 상관관계를 보였다(r = 0.40, p = 0.18). 본 연구결과 방울토마토 온실에서 아메리카잎굴파리 개체군 밀도변동의 적절한 예측을 위해서는 잎 표면 온도를 고려해야 하는 것으로 나타났다.

몽골리안 저빌(Meriones unguiculatus)의 위장관 내분비 세포에 대한 면역조직화학적 연구 (Immunohistochemical study of the gastrointestinal endocrine cells in the Mongolian Gerbils, Meriones unguiculatus)

  • 이재현;이형식;구세광;박기대;김길수
    • 대한수의학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.653-660
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    • 2000
  • 몽골리안 저빌(Meriones unguiculatus)의 위장관을 분문부, 기저부, 유문부, 십이지장, 공장, 회장, 맹장, 결장 및 직장의 9부분으로 구분하고 이들 부위에서 cholecystokinin(CCK)-8, gastrin, secretin, pancreatic polypeptide(PP), somatostatin, serotonin, glucagon 및 insulin 등 8종의 항혈청에 대한 내분비 세포의 부위별 분포 및 출현빈도를 면역조직화화적으로 관찰하였던 바, CCK-8, gastrin, somatostatin 및 serotonin 면역반응세포들이 관찰되었다. 이들 면역반응세포들은 위 부위에서는 원형에서 타원형으로 주로 위샘(gastric gland) 또는 주세포와 벽세포 사이에서 관찰되었고, 장 부위에서는 원형 또는 타원형의 면역반응세포들이 공장의 장샘(intestinal gland)에서 관찰되었으며, 타원형에서 방추형의 세포들이 장상피세포 사이에서 관찰되었다. CCK-8 면역반응세포들은 유문부와 십이지장에 국한되어 다수 또는 소수 관찰되었으며, gastrin 면역반응세포들은 유문부에 국한되어 다수 관찰되었다. Somatostatin 면역반응세포들 역시 gastrin 변역반응세포들과 유사하게 유문부에 국한되어 중등도의 출현빈도를 나타내었고, serotonin 면역반응세포들은 분문부와 맹장을 제외한 위장관 전부위에 걸쳐 중등도 또는 다수 관찰되었으나, secretin, PP, glucagon 및 insulin 면역반응세포들은 관찰되지 않았다. 이상에서 몽골리안 저빌의 위장관에 존재하는 내분비 세포들의 종류 및 출현빈도는 다른 설치류에 비해 매우 적거나 낮은 것으로 관찰되었으며, 이들 내분비 세포들의 출현부위 역시 다른 설치류에서와는 달리 일부 부분에 국한되는 것으로 관찰되었다.

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갈색띠매물고둥, Neptunea(Barbitonia) arthritica cumingii의 번식생태 (Reproductive Ecology of Neptunea(Barbitonia) arthritica cumingii)

  • 김연호;정의영;신문섭
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제11권3호
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    • pp.155-165
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    • 2007
  • 2006년 1월부터 12월까지 충남 보령시 외연도 앞바다에서 형망으로 채집된 갈색띠매물고둥(Neptunea(Barbitonia) arthritica cumingii)을 대상으로 번식생태를 조사하기 위하여 생식소지수, 비만도지수, 생식주기, 군성숙도 및 성비를 조사하였다. 산란기를 간접적으로 추정하기 위해 조사한 생식소지수(GI)의 변화는 생식소 발달 단계와 밀접한 관련을 보였다. 생식소지수(GI)는 암, 수 모두 2월부터 증가하기 시작하여 4월에 최대값에 이른 후 $5{\sim}8$월까지 계속 감소하였으며, $9{\sim}12$월까지 점차 다시 증가하는 경향을 보였다. 암, 수의 생식소지수 및 비만도지수(CI)의 월별 변화는 생식소 발단 단계 및 산란기와 유사한 경향을 보였다. 생식소 발달 단계에 따른 생식주기는 암컷의 경우, 초기활성기($9{\sim}10$월), 후기활성기($11{\sim}2$월), 완숙기($2{\sim}6$월), 부분산란기($5{\sim}8$월), 회복기($6{\sim}8$월)의 연속적인 5단계로 구분할 수 있었고, 수컷의 경우도 초기활성기($9{\sim}10$월), 후기활성기($11{\sim}2$월), 완숙기($2{\sim}6$월), 교미기($4{\sim}7$월), 회복기($7{\sim}8$월)의 연속적인 5단계로 구분되었다. 산란은 암컷의 경우 $5{\sim}8$월 사이에 일어나며, 수컷은 $4{\sim}7$월에 교미가 일어난다. 암컷의 산란 성기는 $6{\sim}7$월이었다. 각고 $50.1{\sim}60.0\;mm$인 암, 수 개체들의 군성숙도(%)는 각각 54.8%와 57.1%를 나타내어 군성숙도 50% 이상이었고, 각고 60.1 mm 이상인 암, 수 개체들의 군성숙도는 100%이었다. 암, 수의 성비는 1:1로 나타났으며, 유의한 차를 보이지 않았다.

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미끼식물을 이용한 화상병 감염 기주 매몰지 내 화상병균 제거 효율 검증 및 병 재발 모니터링 (Monitoring the Reoccurrence of Fire Blight and the Eradication Efficiency of Erwinia amylovora in Burial Sites of Infected Host Plants Using Sentinel Plants)

  • 박인웅;송유림;응우옌 트렁 부;오엄지;황인선;함현희;김성환;박덕환;오창식
    • 식물병연구
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    • 제28권4호
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    • pp.221-230
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    • 2022
  • Erwinia amylovora에 의해 발생하는 화상병은 2015년에 국내에서 처음으로 보고된 이후 2021년 기준으로 전국 22개 지역으로 전파되었다. 우리나라는 식물방역법에 따라 화상병이 발생한 사과 및 배 과원은 발생주율을 기준으로 모든 기주식물들을 완전히 제거하여 구덩이에 매몰처리한다. 이후, 3년간 화상병균 전파를 막기 위해 매몰지 위에 기주식물 식재를 금하고 있다. 매몰처리법에 의한 화상병균 박멸 효과를 확인하기 위하여, 화상병 감수성 식물을 미끼식물로 이용하여 매몰지에 식재 후 화상병 재발 유무를 확인하였다. 이를 위해, 2019년부터 2021년에 매몰처리한 경기도 안성시와 충북 충주시 소재 매몰지 3곳을 선정하여 미끼식물 감시시설을 설치하였다. 화상병 감수성 식물인 사과(부사)를 미끼식물로 선정하고, 각 감시시설당 5주를 식재하였다. 감시시설은 울타리와 그물로 격리하였다. 또한, 실시간 모니터링을 위한 CCTV와 동작감지기, 그리고 현지 기상상황을 기록하는 센서를 설치하였다. 감시시설을 주기적으로 방문하여 육안으로 화상병 발병 유무를 확인하였다. 미끼식물로부터 화상병 의심 증상을 나타내는 표본을 채취하고 화상병균 특이적 프라이머를 이용하여 loop-mediated isothermal amplification polymerase chain reaction (PCR)과 conventional PCR을 통해 화상병균 감염 유무를 확인하였다. 그 결과, 현재까지 어떠한 미끼식물에서도 화상병균은 검출되지 않았다. 따라서, 현재 시행되고 있는 매몰 후 화상병 기주식물 3년 식재 금지 조항을 완화하는 근거로 본 연구 결과를 제시하고자 하며, 이를 통해 국내 과수산업과 농가의 피해를 최소화하는 데 기여할 수 있을 것이라 생각된다.

수컷 흰쥐의 시상하부-뇌하수체 축 호르몬 유전자 발현에 미치는 6-Hydroxydopamine(6-OHDA)의 영향 (Effect of 6-Hydroxydopamine (6-OHDA) on the Expression of Hypothalamus-Pituitary Axis Hormone Genes in Male Rats)

  • 허현진;안련섭;이성호
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제13권4호
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    • pp.257-264
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    • 2009
  • 6-hydroxydopamine(6-OHDA)는 파킨슨 질환 동물 모델의 제조에 널리 사용되는 신경독소로 도파민성 뉴런에 대한 특이적인 독성을 나타낸다. 도파민 신호는 중추신경계의 광범위한 영역에서 생리 기능을 조절하는데, 이에 따라 파킨슨병 환자와 6-OHDA를 처리한 동물들의 신경내분비 활성에 극심한 변화가 있을 것으로 예상할 수 있다. 하지만 6-OHDA 주사 모델에서 시상하부-뇌하수체 신경내분비 회로에 관한 연구들은 전무한 실정이다. 본 연구는 6-OHDA에 의한 뇌 카테콜아민 합성의 차단이 성체 수컷 흰쥐의 시상하부-뇌하수체 호르몬 유전자들의 전사 활성에 일으키는 변화를 조사한 것이다. 생후 3개월의 수컷 흰쥐(SD strain)에 개체 당 $200{\mu}g$의 6-OHDA를 $10{\mu}\ell$의 생리식염수에 녹여 뇌실 내 주사(icv)하였고, 2주 후에 모든 실험동물들을 희생시켰다. 시상하부-뇌하수체 호르몬 유전자들의 mRNA 수준을 조사하기 위해 total RNA를 추출하여 반-정량적 RT-PCR을 시행하였다. 카테콜아민 생합성에서 속도조절효소로 작용하는 tyrosine hydroxylase(TH)의 경우 6-OHDA군에서 대조군에 비해 유의한 발현 감소가 나타났고(대조군:6-OHDA군=1:0.72${\pm}$0.02AU, p<0.001), 이를 통해 6-OHDA 주사의 효력을 확인 하였다. 시상하부에서 gonadotropin-releasing hormone(GnRH)과 corticotropin releasing hormone(CRH)의 mRNA 수준은 6-OHDA군이 대조군에 비해 유의하게 낮았다(GnRH, 대조군:6-OHDA군=1:0.39${\pm}$0.03AU, p<0.001; CRH, 대조군:6-OHDA군=1:0.76${\pm}$0.07AU, p<0.01). 뇌하수체에서 glycoprotein hormone들의 공통적인 alpha subunit(Cg$\alpha$)과 LH beta subunit(LH-$\beta$) 그리고 FSH beta subunit(FSH-$\beta$)의 mRNA 수준의 경우 모두 6-OHDA군에서 대조군에 비해 유의한 감소를 나타냈다(Cg$\alpha$, 대조군:6-OHDA군=1:0.81${\pm}$0.02AU, p<0.001; LH-$\beta$, 대조군:6-OHDA군=1:0.68${\pm}$0.04AU, p<0.001; FSH-$\beta$, 대조군:6-OHDA군=1:0.84${\pm}$0.05AU, p<0.01). 이와 유사하게, 6-OHDA군에서의 뇌하수체 adrenocorticotrophic hormone(ACTH) 전사 수준 역시 대조군에 비해 유의하게 낮았다(대조군:6-OHDA군=1:0.86${\pm}$0.04AU, p<0.01). 본 연구는 중추신경계로의 도파민 신경독소 주입에 의해 두 가지의 시상하부-뇌하수체 신경내분비 회로인 GnRH-성선자극호르몬 회로와 CRH-ACTH 회로의 전사 활성이 하향 조정됨을 증명하였다. 이러한 결과는 시상하부로의 CA 입력은 시상하부-뇌하수체 기능 조절을 통해 생식소와 부신의 활성에 영향을 미침을 시사하는 것으로, 파킨슨병 환자들에게서 빈번하게 발생하는 성 기능 장애와 열악한 스트레스 반응을 설명할 단서를 제공한다.

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한반도 자생생물 조사·발굴 연구사업 고찰(2006~2020) (Review of the Korean Indigenous Species Investigation Project (2006-2020) by the National Institute of Biological Resources under the Ministry of Environment, Republic of Korea)

  • 배연재;조기종;민기식;김병직;현진오;이진환;이향범;윤정훈;황정미;염진화
    • 환경생물
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    • 제39권1호
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    • pp.119-135
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    • 2021
  • 생물다양성협약(1992년)과 나고야의정서(2010년)의 체결 이후 우리나라는 한반도의 생물다양성 보전과 생물자원 확보를 위한 자생생물의 조사·발굴 연구에 박차를 가하였다. 이러한 계기로 2007년에 설립된 환경부 소속 국립생물자원관의 주도로 "한반도 자생생물 조사·발굴 연구사업"이 진행되었다. 본 사업은 2006년 이후 현재까지 15년 동안 5단계(1단계 2006~2008년, 2단계 2009~2011년, 3단계 2012~2014년, 4단계 2015~2017년, 5단계 2018~2020년)로 나누어 진행되었다. 연구의 결과, 본 사업의 이전에 29,916종(2006년)이던 한반도 자생생물이 본 사업의 각 단계가 마무리되는 시점에서 누계로 집계하여 볼 때, 1단계 33,253종(2008년), 2단계 38,011종(2011년), 3단계 42,756종(2014년), 4단계 49,027종(2017년), 그리고 5단계 54,428종(2020년)으로 급속히 증가하여 본 사업 기간 동안 한반도 자생생물 기록종이 약 1.8배 증가하였다. 이 통계자료는 이 기간 동안 연평균 2,320종의 한반도 미기록종이 새로이 기록된 것을 보여준다. 또한 전체 발굴종 중에서 총 5,242종의 신종을 기록하는 학술적 큰 성과를 거두었다. 분류군 별로는 총 연구 기간 동안 곤충 4,440종(신종 988종 포함), 무척추동물(곤충 제외) 4,333종(신종 1,492종 포함), 척추동물(어류) 98종(신종 9종 포함), 식물(관속식물과 선태식물) 309종(관속식물 176종, 선태식물 133종, 신종 39종 포함), 조류(algae) 1,916종(신종 178종 포함), 균류와 지의류 1,716종(신종 309종 포함), 그리고 원핵생물 4,812종(신종 2,226종 포함)이 한반도에서 새로이 기록되었다. 생물표본은 각 단계별로 집계하여 볼 때 1단계 247,226점(2008년), 2단계 207,827점(2011년), 3단계 287,133점(2014년), 4단계 244,920점(2017년), 그리고 5단계 144,333점(2020년)이 수집되어 연평균 75,429점, 총 1,131,439점의 생물표본이 채집되었다. 그중에서 곤충 281,054점, 곤충 이외의 무척추동물 194,667점, 척추동물(어류) 40,100점, 식물 378,251점, 조류(algae) 140,490점, 균류 61,695점, 그리고 원핵생물 35,182점이 채집되었다. 본 사업에 참여한 각 단계별 연구원/보조연구원(주로 대학원생)의 수는 1단계 597/268명, 2단계 522/191명, 3단계 939/292명, 4단계 575/852명, 그리고 5단계 601/1,097명으로 전체년도의 참여연구자는 연평균 395명, 총 연인원 약 5,000명이 참여하여 전국의 거의 모든 분류학자와 분류학 전공의 대학원생이 참여하였다. 본 사업 기간 동안 전문학술지 논문 3,488편(국내학술지 논문 2,320편, SCI급 국제학술지 논문 1,168편 포함)이 출판되었다. 본 사업 기간 중 자생생물 조사·발굴 사업 및 생물표본 확보 사업에 투입된 예산은 총 833억원(연평균 55억원)이다. 본 사업은 국가 주도의 대형 연구 프로젝트로서 전국의 거의 모든 분류학자가 참여하고 대규모 예산이 투입되어 단기간에 이루어 낸 한국식 압축성장의 한 성공 사례로 볼 수 있다. 본 사업의 종발굴 성과는 최근의 생물분류 체계로 분류되어 국가생물종목록으로 만들어졌으며, 전문가와 학생 및 일반 시민에게 제공되고 있다(https://species.nibr.go.kr/index.do). 본 사업에서 파생된 기재문, DNA 염기 서열, 서식처, 분포, 생태, 이미지, 멀티미디어 등 각 종의 정보는 디지털화되어 생물의 계통, 진화 연구 등 학문적 발전에 기여하였고, 기후변화에 따른 지표종의 변화 같은 생물분포 모니터링 사업과 바이오산업의 생물소재를 탐색하는 기반이 되었다. 본 사업을 통하여 젊은 분류인력(주로 대학원생)의 양성을 지원할 수 있었던 것은 본 사업이 가져온 가장 의미 있는 성과라고 할 수 있다. 과거 15년간 숨 가쁘게 달려온 본 사업은 아직 진행 중이다. 그동안 발굴된 종들에 대한 이명(synonym)과 오동정 등을 바로잡아 학문적인 완성도를 높이고, 한반도에 존재하리라 예상되는 약 10만 종의 자생생물 중에서 남겨진 5만 종에 대한 조사·발굴 연구가 지속되어야 한다.