• 제목/요약/키워드: Cadmium stress

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환경오염(環境汚染) 진단(診斷) 지표식물(指標植物)로서 잡초종(雜草種)의 활용(活用)에 관(關)한 연구(硏究) (Application of Weed Species as the Diagnostic Indicator Plants of Environmental Pollution)

  • 강병화;심상인;이상각
    • 한국환경농학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.46-69
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    • 1996
  • 본(本) 실험(實驗)은 오염원(汚染源)에 대한 식물종(植物種) 간(間)의 반응(反應) 차이(差異)를 파악(把握)함으로서 식물(植物)을 이용(利用)한 환경오염(環境汚染)의 모니터링 방법(方法) 확립(確立)을 위한 기초(基礎) 자료(資料)를 얻고자 실시(實施)하였다. 독성산소(毒性酸素)의 유발원(誘發源)으로 paraquat, 질소독성(窒素毒性)의 유발원(誘發源)으로 ammonium, 그리고 중금속(重金屬) 오염원(汚染源) cadmium을 처리(處理)하여 식물종(植物種)의 반응(反應) 조사(調査)하였다. 꿀풀과(科)와 십자화과(十字花科), 석죽과(科) 식물(植物)들은 paraquat에 대한 내성(耐性)을 보였으며 화본과(禾本科)와 국화과(菊花科)의 식물(植物)들은 비교적(比較的) 감수성(感受性)을 나타냈다. 꿀풀과(科)의 쥐깨풀, 십자화과(十字花科)의 장대나물과 개갓냉이, 국화과(菊花科)의 지칭개와 미국쑥부쟁이, 화본과(禾本科)의 참새피는 특히 강(强)한 내성(耐性)을 보인 종(種)이었다. Paraquat에 대한 내성(耐性)은 월동(越冬) 능력(能力)과 관련이 있었으며, 일년생(一年生)보다는 월년생(越年生) 식물(植物)이나 다년생(多年生) 식물(植物)이 강(强)한 내성(耐性)을 나타내었다. Ammonium에 대한 반응(反應)을 보면, 화본과(禾本科)의 식물(植物)들이 내성(耐性)을 보였으며 콩과(科)나 석죽과(科)의 식물(植物)들이 감수성(感受性)을 나타내었다. 내성(耐性)을 보인 식물(植物)은 돌피, 미국개기장, 금강아지풀, 명아주, 까마중 등이었으며 쥐깨풀, 벼룩이자리, 들깨 등은 감수성(感受性)을 나타냈다. Cadmium에 대한 반응(反應)은 바랭이, 녹두, 개비름 등이 강(强)한 내성(耐性)을 보였고, 별꽃아재비, 질경이, 미국돼지풀, 참새피 등은 감수성(感受性)을 나타내었다. 특히 콩과 식물(植物)에서 감수성(感受性)이 크게 나타났다. 오염원(汚染源)이 발아율(發芽率)에 주는 영향(影響)은 성식물(成植物)에 주는 피해(被害)와는 큰 관련(關聯)이 있지는 않았다. 특히 오염원(汚染源)의 피해는 유아(幼芽)보다 유근(幼根)에 있어서 심하였다.

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Discovery NM 530c(D530c)에서 촬영한 심근관류 SPECT 환자의 움직임 감소활동을 위한 연구 (Motion Reduction Activities in Patients undergoing Myocardial Perfusion SPECT with the Discovery NM 530c(D530c))

  • 이동훈;최우준;정우영
    • 핵의학기술
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    • 제21권2호
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    • pp.80-85
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    • 2017
  • D530c는 cadmium zinc telluride (CZT) detector가 심장을 중심으로 배열되어 회전 없이 짧은 시간에 검사가 가능하며 높은 해상도의 영상획득이 가능하다. 하지만 이러한 구조적 특성으로 인해 환자의 움직임에 민감하며, 검사 결과에도 일부분 영향을 미칠 수 있다. 이에 본 연구에서는 D530c에서 검사 중 발생되는 환자의 움직임 감소 활동을 통해 영상 품질의 최적화를 목적으로 한다. 환자의 다양한 움직임 원인을 분석하여 호흡보정 도구 제작, 환자의 호흡 및 움직임에 관한 주의사항 교육 등의 개선활동을 시행하였다. 개선 전 대상으로 2016년 11월에 D530c에서 심근관류 SPECT를 시행한 환자 70명을 선정하였고, 개선 후 2017년 2월 14일부터 2017년 2월 21일까지 시행한 환자 70명을 대상으로 하였다. 검사 시작 전 위치에서 X, Y, Z 축으로 이동된 심장의 변동거리(4 mm, 8 mm, 12 mm 이상)별 움직임 발생시간을 측정하여 개선 전 후 Stress와 Rest 영상을 각각 비교 분석하였다. 개선활동 후 심장의 움직임 발생시간이 stress와 rest 영상에서 모두 감소되었으며, 특히 stress 영상에서 12 mm 이상의 큰 움직임 발생횟수가 0회(발생시간 0초)로 기록되었다. 심장의 위치가 X축으로 4 mm, 8 mm 변동된 발생시간과 Z축으로 8 mm 변동된 발생시간은 통계적으로 유의한 차이가 있었지만(p<0.005), 그 외 stress와 rest의 모든 구간의 발생시간은 유의한 차이가 없었다(p>0.005). 호흡에 의해서도 발생 가능한 4 mm 변동거리에 따른 움직임 발생시간의 감소는 교육 및 움직임 방지 도구를 통해 검사 중 환자의 호흡이 보정된 결과로 파악되며, 호흡 이외의 환자의 실제 움직임으로 발생되었을 것으로 예상되는 8 mm, 12 mm 이상의 변동거리에 따른 움직임 발생시간 감소를 통해 영상 품질의 향상을 가져올 것으로 예상된다.

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Proteomics of ionic stresses in rice: An overview

  • Kim, Sang-Gon;Wang, Yiming;Huh, Hyun-Hye;Kim, Yong-Chul;Choi, In-Soo;Agrawal, Ganesh Kumar;Rakwal, Randeep;Kang, Kyu-Young;Kim, Sun-Tae
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제38권2호
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    • pp.130-136
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    • 2011
  • Ions deficiency or excess remains one of the critical ground level environmental problems, affecting crop productivity. In this overview, we will discuss an increased application of proteomics technology in addressing this issue using rice (Oryza sativa L.) as a model crop plant. Proteomics analyses have revealed that rice proteome undergoes changes in the proteins composition and expression in response to several ionic stresses, including mineral nutrients (aluminum, nitrogen, and phosphorous) and heavy metals (arsenic, cadmium, and copper). Developed inventory of responsive proteins and their correlation with changes in physiological symptoms and parameters are a major step forward in: (i) better understanding the underlying mechanisms of ionic stresses-triggered responses in rice; (ii) comparative proteomics studies; and (iii) designing a novel strategy to improve crop plants.

고려인삼에서 Malate Dehydrogenase 유전자의 분리 및 분석 (Isolation and Characterization of Malate Dehydrogenase Gene from Panax ginseng C.A. Meyer)

  • 김유진;심주선;이정혜;정대영;인준교;이범수;민병훈;양덕춘
    • 한국약용작물학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.261-267
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    • 2008
  • Malate dehydrogenase is a ubiquitous enzyme in plants, involving in a range of metabolic processes depending on its subcellular location. A malate dehydrogenase (PgMDH) cDNA was isolated and characterized from the root of Panax ginseng C. A. Meyer. The deduced amino acid sequence of PgMDH showed high similarity with the NAD-dependent mitochondrial malate dehydrogenase from Glycinemax (P17783), Eucalyptus gunnii (P46487), and Lycopersicon esculentum (AAU29198). And the segment of a malate dehydrogenase gene was amplified through RT-PCR. The expression of PgMDH was increased after treatments of chilling, salt, UV, cadmium or copper treatment.

Assessment of Bioremediation Potential of Cellulosimicrobium sp. for Treatment of Multiple Heavy Metals

  • Bhati, Tushar;Gupta, Rahul;Yadav, Nisha;Singh, Ruhi;Fuloria, Antra;Waziri, Aafrin;Chatterjee, Sayan;Purty, Ram Singh
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.269-277
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    • 2019
  • In the present study, we have studied the bioremediating capability of bacterial strain against six heavy metals. The strain was isolated from river Yamuna, New Delhi which is a very rich repository of bioremediating flora and fauna. The strain was found to be Gram positive as indicated by Gram staining. The strain was characterized using 16s rRNA gene sequencing and the BlastN result showed its close resemblance with the Cellulosimicrobium sp. As each treatment has its own toxicity eliciting expression of different factors, we observed varied growth characteristics of the bacterial isolate and its protein content in response to different heavy metals. The assessment of its bioremediation capability showed that the strain Cellulosimicrobium sp. has potential to consume or sequester the six heavy metals in this study in the following order iron > lead > zinc > cooper > nickel > cadmium. Thus, the strain Cellulosimicrobium sp. isolated in the present study can be a good model system to understand the molecular mechanism behind its bioremediating capabilities under multiple stress conditions.

Influence of the Composition of Shell Layers on the Photoluminescence of Cu0.2InS2 Semiconductor Nanocrystals with a Core-shell Structure

  • Kim, Young-Kuk;Ahn, Si-Hyun;Cho, Young-Sang;Chung, Kookchae;Choi, Chul-Jin;Shin, Pyung-Woo
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권11호
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    • pp.900-904
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    • 2011
  • We have synthesized core-shell structured nanocrystals based on chalcopyrite-type $Cu_{0.2}InS_2$. The photoluminescence of the nanocrystals shows a significant blueshift in the emission wavelength by shell capping with ZnS layers. This shift can be explained with the compressive stress to core nanocrystals applied by the formation of a ZnS shell layer with a large lattice mismatch with the core. In this study, the emission wavelength could be tuned by changing the composition of the shell layers. Nanocrystals with emission wavelength ranging from 575 nm through 630 nm were synthesized by varying the portion of cadmium compared with zinc in the shell layers.

카드뮴 노출에 따른 북방전복, Haliotis discus hannai (Ino, 1953) 의 hemolymph 및 hepatopancreas의 효소활성의 변화 (Changes of enzyme activity in the hemolymph and hepatopancreas of the abalone, Haliotis discus hannai (Ino, 1953) exposed to cadmium)

  • 민은영;이정식;곽인실;김재원;강주찬
    • 한국패류학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.41-49
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    • 2014
  • 본 연구는 카드뮴 노출에 따른 북방전복, Haliotis discus hannai의 hemolymph 및 hepatopancreas의 효소활성에 대한 변화를 관찰하였다. 북방전복은 카드뮴 0, 5, 10, 20 및 40 Cd ${\mu}g/L$의 농도에서 4 주간 노출시킨 결과, hemolymph의 phenoloxidase (PO) 활성은 40 Cd ${\mu}g/L$ 농도에서 4주 후에 유의하게 감소하였으나, alkaline phosphatase (ALP), aspartate aminotransferase (AST) 및 alanine aminotransferase (ALT) 활성은 40 Cd ${\mu}g/L$ 농도에서 4주 후에 유의한 증가를 나타냈다. 또한 hemolymph의 칼슘(Ca) 농도는 20 및 40 Cd ${\mu}g/L$의 농도에서 4주 후에 유의한 감소를 나타냈다. 한편 hepatopancreas의 superoxide dismutase (SOD) 활성은 20 및 40 Cd ${\mu}g/L$ 농도에서, catalase (CAT) 활성은 40 Cd ${\mu}g/L$ 농도에서 2주 후에 유의한 증가를 나타냈다. 따라서 카드뮴에 노출된 북방전복 hemolymph와 hepatopancreas의 효소활성은 적어도 카드뮴 농도 40 Cd ${\mu}g/L$에서 변동이 있을 것으로 예상되며, 이들 효소활성은 연안의 중금속 오염 모니터링의 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

ACN9 Regulates the Inflammatory Responses in Human Bronchial Epithelial Cells

  • Jeong, Jae Hoon;Kim, Jeeyoung;Kim, Jeongwoon;Heo, Hye-Ryeon;Jeong, Jin Seon;Ryu, Young-Joon;Hong, Yoonki;Han, Seon-Sook;Hong, Seok-Ho;Lee, Seung-Joon;Kim, Woo Jin
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제80권3호
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    • pp.247-254
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    • 2017
  • Background: Airway epithelial cells are the first line of defense, against pathogens and environmental pollutants, in the lungs. Cellular stress by cadmium (Cd), resulting in airway inflammation, is assumed to be directly involved in tissue injury, linked to the development of lung cancer, and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). We had earlier shown that ACN9 (chromosome 7q21), is a potential candidate gene for COPD, and identified significant interaction with smoking, based on genetic studies. However, the role of ACN9 in the inflammatory response, in the airway cells, has not yet been reported. Methods: We first checked the anatomical distribution of ACN9 in lung tissues, using mRNA in situ hybridization, and immunohistochemistry. Gene expression profiling in bronchial epithelial cells (BEAS-2B), was performed, after silencing ACN9. We further tested the roles of ACN9, in the intracellular mechanism, leading to Cd-induced production, of proinflammatory cytokines in BEAS-2B. Results: ACN9 was localized in lymphoid, and epithelial cells, of human lung tissues. ACN9 silencing, led to differential expression of 216 genes. Pathways of sensory perception to chemical stimuli, and cell surface receptor-linked signal transduction, were significantly enriched. ACN9 silencing, further increased the expression of proinflammatory cytokines, in BEAS-2B after Cd exposure. Conclusion: Our findings suggest, that ACN9 may have a role, in the inflammatory response in the airway.

카드뮴 (Cd) 노출 퇴적물에 따른 실지렁이 Tubifex tubifex의 체내 축적과 스트레스 반응 유전자 발현 (Bioaccumulation and Expressions of Stress Response Genes in Benthic Oligochaete Worm Tubifex tubifex to Exposure of Cadmium-spiked Sediment)

  • 김지훈;김원석;박기연;곽인실
    • 생태와환경
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    • 제56권4호
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    • pp.320-329
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    • 2023
  • 환경에 존재하는 중금속인 Cd은 생물에게 유입되며 먹이사슬을 통해 생물에게 축적된다. 본 연구에서는 카드뮴 노출에 따른 오염지표생물인 실지렁이(Tubifex tubifex)의 체내 농축 반응 및 스트레스 유전자 발현 패턴을 분석하기 위해, 퇴적물 내 카드뮴 노출 후 생존율 변화, 체내 농축 농도 측정, 그리고 스트레스 반응 유전자인 열 충격 단백질(HSP60 and HSP70)과 항산화효소인 GST의 발현 패턴을 관찰하였다, Cd 노출 퇴적물에 노출된 T. tubifex의 생존율은 노출 10일에 0.4 mg kg-1 Cd에서 93%, 1.87 mg kg-1 Cd에서 96%, 6.09 mg kg-1 Cd에서 93%로 관찰되었다. T. tubifex의 체내 Cd 농도는 퇴적물 내 Cd 농도에 비해 높게 나타났으며, 0.4 mg kg-1 Cd에서는 실험 10일에 18.4 mg kg-1 Cd, 1.87 mg kg-1 Cd에서 실험 1일에 13.06 mg kg-1 Cd, 6.09 mg kg-1 Cd에서 실험 10일에 79.11 mg kg-1 Cd로 가장 높게 나타났다. HSP60 유전자 발현은 6.09 mg kg-1 Cd 노출 퇴적물에서 시간 의존적으로 발현이 대조군에 비해 증가였으며, HSP70은 모든 농도에서 대조군에 비해 시간 의존적인 발현의 증가를 보였다. 또한, GST는 모든 농도에서 실험 1일에 대조군에 비해 발현이 증가한 후, 실험 10일까지 발현이 감소하였다. 이러한 연구결과는 퇴적물 내에 존재하는 Cd에 대한 실지렁이의 생태독성학적 및 분자유전학적 독성영향을 확인한 결과로, 환경 내 오염지표종으로 실지렁이를 이용한 환경독성평가의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

미호종개 metallothionein 유전자의 구조 및 중금속 노출과 고온 자극에 대한 MT mRNA의 발현 특징 분석 (Gene Structure and Altered mRNA Expression of Metallothionein in Response to Metal Exposure and Thermal Stress in Miho Spine Loach Cobitis choii (Cobitidae; Cypriniformes))

  • 이상윤;남윤권
    • 한국어류학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.61-69
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    • 2011
  • 멸종위기 어류 미호종개(Cobitis choii)로부터 중금속해독 단백질(metallothionein) 유전자를 분리, 클로닝하고 중금속 및 고온 스트레스에 대한 전사 발현 특정을 분석하였다. 미호종개 metallothionein는 gDNA, mRNA 및 아미노산 서열 모두에서 경골 어류 MT들의 구조적 특징을 잘 보전하고 있었으며, 생물정보분석을 통해 미호종개 MT 유전자 5'-upstream 영역은 중금속 조절, 면역 반응 및 온도 반응에 관여하는 다양한 전사 조절인자들의 부착 위치들을 포함하는 것으로 관찰되었다. 카드뮴(Cd), 구리(Cu), 니켈(Ni), 망간(Mn) 및 아연(Zn)을 이용한 침지 노출 실험(0.5 및 $1.0\;{\mu}M$; 24시간)에서 미호종개 MT mRNA 발현은 구리 및 카드뮴 처리군에서 가장 많이 유도되었고($1.0\;{\mu}M$ Cu 처리군에서 최대 10배), 망간 처리군에서는 비교적 적은 양의 MT 발현이 유도된 반면(2배), 아연 및 니켈 노출 군에서는 유의적인 MT 발현의 증감이 관찰되지 않았다. 또한 미호종개 MT 전사 발현은 고온 자극 ($25^{\circ}C$로부터 $31^{\circ}C$까지 증가)에도 민감하게 반응하는 것으로 나타나, $31^{\circ}C$ 도달시점에서 $25^{\circ}C$ 초기 MT mRNA 발현 수준보다 9배 높은 mRNA 발현이 관찰되었다. 본 연구 결과는 MT 기반의 유전자 발현 분석을 이용함으로써, 향후 멸종위기 어류 미호종개의 스트레스 반응 연구에 유용한 기초 자료를 제공할 수 있다고 기대된다.