• 농약과학회지
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• 제18권3호
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• pp.202-209
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• 2014

RNA interference(RNAi)는 살아있는 세포 내에서 유전자의 표현 형을 억제하는 작용을 하고 Chitinase는 곤충이 탈피를 하는 동안 오래된 큐티클의 분해와 재흡수를 도와주는 효소로 알려져 있다. 이러한 작용기작을 이용하는 연구를 수행하기 위하여 담배거세미나방의 chitinase와 관련하여 탈피저해 효과를 조사하였다. 담배거세미나방 5령 유충으로부터 RNA를 추출하고 이용하여 cDNA를 합성하고 약 700 bp의 chitinase를 증폭 하였다. 증폭한 PCR product를 pGEM T-easy vector에 cloning하여 competent cell (E.coli)에 형질전환 시키고 mixture를 배양 후 colony를 선발하고 plasmid DNA를 추출하였다. 그 결과 약 3 kb size의 vector band와 약 700 bp의 insert band를 확인 할 수 있었다. dsRNA를 합성하기 위해 각각의 DNA를 Spe I과 Nco I의 제한 효소 처리를 하여 linear form의 DNA로 만들었다. dsRNA 합성 후 약 $10{\mu}g/{\mu}l$의 농도로 $5{\mu}l$씩 담배거세미나방 4령 유충에 주입하였다. 그 결과 유충-유충간의 탈피에서는 기형발육, 탈피저해, 표피의 색소 변이가 나타났다. 번데기-성충 간의 탈피에서는 탈피저해, 날개변이, 기형발육 현상을 볼 수 있었다. 용화율의 경우 무처리구 83.3%, DW 처리구 78.3%, dsRNA 처리구 66.7%로 나타났다. 우화율의 경우 무처리구 90.0%, DW 처리구 72.3%, dsRNA 처리구 65.0%로 나타나 dsRNA를 처리한 그룹에서 상대적인 탈피 저해 효과를 확인할 수 있었다. 그러나 변이율의 경우 무처리구 8.9%, DW 처리구 2.9%, dsRNA 처리구 19.2%로 dsRNA를 주입한 처리구에서 변이율이 가장 높게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 표현형적 변이는 dsRNA 주입 후 약 18 시간 이후부터 뚜렷하게 나타나는 것을 볼 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.119-126
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• 2011

질병과 밀접한 관계가 있는 hCGL 단백질의 경우 대량 배양 시 유도체를 사용하지 않아도 발현이 되는 점과 유전자 측면에서 조작이 쉬운 E.coli를 이용하여도 발현이 된다는 점에 있어서 중요한 이점을 가지고 있다. 본 연구에서는 배양되는 온도와 발현에 관련 있는 유도체의 농도, 600 nm에서의 균 성장 정도에 따른 유도체의 첨가 그리고 배지의 양을 조절하면서 유입되는 aeration의 조건으로 hCGL 단백질 발현의 최적의 조건 확립을 목적으로 하였다. 또 각 발생되는 inclusion body의 양을 측정하면서 보다 많은 가용성 단백질을 발현시키는 조건을 확립하고자 하였다. hCGL 단백질은 저온에서 보다 많은 양의 단백질이 발현되며 inhibitor의 억제를 담당하는 유도체의 농도와는 상관없이 발현이 되었다. 또한 균의 성장 정도에 따라 유도체의 첨가시기를 달리 하였을 때, 발현 비율에 차이는 있었으나 전체적인 단백질 양과 비교해 보면, 이는 hCGL 발현에 큰 영향을 미치지 않는다. 배지의 양을 달리하여 살펴본 aeration에 따른 hCGL 발현 정도는 배지의 부피가 15%일 때 높은 aeration으로 균의 양은 많았으나 목적 단백질인 hCGL의 발현은 aeration이 되지 않는 조건에서 더 잘되는 것을 확인하였다. 그리고 His-TEV-hCGL의 활성은 야생형 hCGL의 활성을 기준으로 하였을 때, L-cystathionine을 기질로 하였을 경우 76%, L-cysteine을 기질로 하였을 경우 88% 수준으로 유사한 활성을 나타내었고, 이는 손쉽게 정제 가능한 His-TEV-hCGL을 야생형을 대신하여 사용할 수 있음을 시사한다. 또한 His-TEV-hCGL이 야생형 hCGL과 같이, 427 nm에서 흡광을 가지는 것으로 보아 보효소PLP를 포함하고 있음을 알 수 있었다. 이로써 homocysteine 대사연구에 필수적인 hCGL 효소를 다량 얻는 방법을 확립하고, 관련 연구에 기여하리라 사료된다.

• 생태와환경
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• 제37권3호통권108호
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• pp.344-354
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• 2004

본 연구에서는 용수재이용을 위해 생활하수를 지하흐름형 인공습지로 처리한 후 연못시스템에 연결시켜 미생물과 각 수질인자들의 처리효과를 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. SS의 농도는 얼음이 녹은 3월 초순에서 4월 초순까지는 10 mg $L^{-1}$ 이하의 매우 낮은 농도로 우리 나라 방류수 수질기준보다 낮은 농도를 유지할 수 있었으나 겨울이나 여름 특정기간에 농도가 높아서, 용수 재이용시 보건 ${\cdot}$ 위생적인 측면과 더불어 이용자에게 심미적인 불편함이 없어야 하므로 유출부에 여과시설 등 관리대책을 검토할 필요가 있을 것으로 생각된다. $BOD_5$는 식물의 생장과 미생물의 성장이 저조한 동절기의 농도 증가현상과 이들의 활동이 활발한 성장기의 감소현상을 뚜렷히 나타내었으나, 전체적으로는 국제적인 농업용수 재이용 수질기준보다 낮은 수준으로서 우려할 사항이 아닐 것으로 판단된다. 영양물질의 경우 DO가 상승한 호기성상태에서 T-N, T-P 농도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 수질개선을 목적으로 연못시스템을 이용할 경우 3월중에 상층부를 유출시키고 3월 이후에는 수심을 낮게 유지하여 심수층까지 호기성상태를 유지하는 것이 수질관리에 유리할 것으로 판단된다. 지하흐름형 인공습지에서의 미생물 처리효율은 TC, FC, E. coli 모두 평균 92 ${\sim}$ 96% 이상 높은 처리 효율을 보였으며, 인공습지 유출수가 연못시스템을 거치면서 추가로 평글 83 ${\sim}$ 90% 이상 제거되어 평균 대장균농도가 1,200MPN 100 $mL^{-1}$ 로써 인공습지와 연못시스템을 연계 ${\cdot}$ 적용한 후 농업용수로 재이용하거나 수계로 방류할경우 보건 ${\cdot}$ 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있을 것으로 판단된다. 미생물의 소독은 대부분 태양광에 의해서 이루어지기 때문에 본 연구와 같이 연못 상층부에서 유출시킬 경우 높은 처리효율을 기대할 수 있을 것으로 생각하며, 대장균과 연못 내에 존재하는 생물들 사이의 상호작용을 정확히 이해하여 적절한 관리대책을 마련 할 경우 안정적인 방류수 농도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 자연정화로서 하수처리수를 고도 처리할 수 있는 인공습지와 연못시스템을 연계처리 하면 높은 미생물 소독효율을 나타내어 보건 ${\cdot}$ 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 인공습지와 연계한 연못시스템의 하수처리방식은 간단한 구조, 큰 완충능력, 적은 슬러지 발생, 간소한 유지 ${\cdot}$ 관리의 장점을 가지고 있어서, 소규모하수처리와 농업용수 재이용 기술로서 적용가능성이 클것으로 판단된다.

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 1998년도 추계학술발표회
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• pp.83-106
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• 1998

본 실험은 건강한 한국인의 분변으로부터 분리한 20종과 상업종균 3종을 대조군으로 하여 비피더스균의 특성을 내산성, 내담즙성, 발효특성, 생존성, 콜레스테롤 분석, 항미생물 분석, 항돌연변이 분석, Phagocytosis 분석, $TNF-{\alpha}$ 및 IL-6 분석치를 균주간 비교 분석하였다. 또한 비피더스균의 균주간 비교 분석 결과 최종 선정한 Bifidobacterium longum A-2의 임상실험에 의한 장내 변화를 분석하고자 건강한 한국인 성인 7명(남성, 평균 연령 36세)를 대상으로 Bif. longum A-2를 냉동건조한 분말($5.0{\times}10^9/g$/회)로 매일 식후 2회 7일간 섭취후 분변을 검색하였다. 분변검사 횟수는 총 4회로 비피더스균 섭취 7일전, 1일전, 섭취 7일중, 절식 14일후에 실시하였다. 비피더스 균주간 특성 비교 결과와 Bif. longum A-2의 임상실험 결과는 다음과 같다. 1. 내산성에서는 2균주(A-2, A-9가, 내담즙성에서 6균주(A-2, A-5, A-13, A-14, A-18, A-22) 균주가 높게 나타났다. 2. pH, TA, 비피더스균수를 비교한 발효특성에서는 6균주가 pH 4.5이하, TA 0.90이상으로 나타났으며 , A-23 균주는 젖산에 대한 초산의 생성이 가장 낮았다. 특히 A-2의 탄수화물 이용성에서 젖산에 대한 초산의 비율이 가장 낮은 것은 Mannitol로 분석되었다. 3. 생존성에서는 A-2가 상업종균 A-22에 비하여 $4^{\circ}C$, $20^{\circ}C$ 보관중에서도 감소 경향이 적어 안정성이 있는 것으로 나타났다. 4. 콜레스테롤 분석에서는 5균주(A-8, A-10, A-11, A-12, A-20)가 30% 이상 감소시켜 콜레스테롤 저하 효과가 매우 높게 나타났다. 5. E. coli, Sta. aureus, Pseudo. flores에 대한 항미생물 분석에서 Sta. aureus에 대하여 A-1, A-2가 높게 나타났다. 특히 pH를 조정하여도 Sta. aureus에 대하여 항미생물 작용이 높게 나타난 A-20균주는 추가실험의 가치가 있을 것으로 판단되었다. 6. 항돌연변이 분석에서는 돌연변이원인 NQO와 IQ에 대하여 공히 70%이상 항돌연변이작용을 나타낸 A-2, A-12 및 A-23균주가 높게 나타났다. 7. 면역능 분석은 phagocytosis, $TNF-{\alpha}$ 생성, IL-6 생성에 있어서 균주 4종(A-1, A-5, A-9,A-20)이 높게 나타났으며 그중에서도 A-5균주는 매우 높은 수치를 보였다. 8. Bif. longum A-2 식이에 따른 장내 비피더스균의 변화는 섭취 7일전 $1.0{\times}10^8$, 섭취 1일전 $1.1{\times}10^8$, 섭취 7일중 $2.5{\times}10^8$, 절식 14일후 $1.8{\times}10^8$으로 검출되어 섭취전에 비해 섭취중과 절식후에 비피더스균수는 유의성(P<0.05)이 있게 증가하였고 피험자에 따라서도 비피더스균수는 고도로 유의성(P<0.01)이 있게 증가하였다. 9. Bif. longum A-2의 섭취후 장내세균에 의해 생성되는 대장암 유발성 효소인 ${\beta}-gucuronidase$의 변화는 섭취 7일전 $14.148\;{\mu}g/hr/g$, 섭취 1일전 $13.447\;{\mu}g/hr/g$, 섭취 7일중 $8.123\;{\mu}g/hr/g$, 절식 14일후 $10.612\;{\mu}g/hr/g$으로 검출되어 섭취전에 비해 섭취중과 절식후 고도로 유의성(P<0.01)있게 감소하였고 피험자에 따라서도 유의성(P<0.05)이 있게 감소하였다. 10. 한편 lactobacilli, Enterobacteriaceae, Clostridium pefringens, pH, 암모니아의 변화는 유의 성이 없었다. 11. 임상실험에서 BS 배지에서 성장한 colony의 당발효성을 검색한 결과 식이로 섭취한 Bif. longum A-2의 당발효성과 동일하게 나타난 점으로 보아 경구 섭취한 Bif. longum A-2는 살아서 장까지 도달하며 장내에 정착할 수도 있을 것으로 추정되었다. 상기 결과와 같이 비피더스균주간 특성을 비교한 결과 많은 특성에서 좋은 결과를 나타낸 Bif. longum A-2 균주를 최종적으로 선발하게 되었고 이 균주가 외국의 상업종균과 특성의 비교에의의가 있었다. 또한 본 연구는 한국인으로부터 분리한 Bif. longum A-2에 대하여 한국인을 대상으로 임상실험에서 장내의 변화를 검증한 점에서 의의가 있었다.

• 자연과학논문집
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• 제4권
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• pp.103-142
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• 1991

표식 유전자를 이용하여 체세포 잡종체를 선발하기 위한 연구의 일환으로 감자조직에는 T-DNA를 도입하여 식물호르몬 무첨가 배지에서도 생장가능한 형질전환체을 획득하고, 담배조직에는 NPT H gene을 도입하여 kanamycin에 대해서 저항성을 나타내는 형질전환체를 획득하여 각각의 특성구명과 원형질체를 유리하여 도입된 유전자 marker를 이용해서 융합을 시도한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 감자 괴경에서 Agrobacterium tumefaciens Ach5와 A. rhizogenes ATCC15834를 접종하여 crown gall tumor 및 hairy root를 유기하였으며 이러한 tumor조직은 식물 호르몬 무첨가 배지에서 생장이 가능하였다. 2. 감자에서 유기된 hairy root로부터 callus 형성은 2.4-D 2mg/1 첨가된 MS 배지에서 가장 양호하였으며 casein hydrolysate 1g/1가 첨가하면 유연 한 callus의 증식이 더욱 왕성하였다. 3. Activated charcoal이 0.5~2.0g/1 첨가된 배지에서는 crown gall tumor callus의 절단면이 갈변되는 것을 방지 할 수 있어 생존률을 높일 수 있었으나 hairy root에서는 갈변되어 고사되었다. 4. 2, 4-D 2mg/1와 casein hydrolysate 1g/1를 첨가한 배지에 hairy root callus를 현탁배의한 결과 양호한 많은 callus 덩어리들을 단시간에 얻을 수 있었다. 5. $Tri^-$parental mating으로 NPTII gene이 coding되어있는 binary vector인 pGA643을 wild type 및 disarmid된 Agrobacterium 내에 도입하여 Agrobacterium tumefaciens Ach5/pGA643, A.tumefaciens $A_4T$/pGA643, A. tumefaciens LBA4404/pGA643를 획득하였다. 이 세 개의 conjugant를 사용하여 0.7% agarose gel 상에서 pGA643을 확인하였다. 6. pGA643이 도입왼 Agrobacterium tumefaciens LBA4404와 담배 조직과 동시배양하여 kanamycin $100\mug$/ml 첨가된 배지에 생존하는 callus를 선발하였으며 동일배지에서 callus의 증식이 가능하였다. 7.형질전환된 담배 callus로부터 식물체 형성은 BA 2mg/1를 첨가한 배지에서 가능하였다. 8. 재분화된 담배의 엽조직은 kanamycin.이 $1000\mug$/ml 첨가된 MS 배지에서도 왕성히 callus가 유기되어, 이는 재분화체에서도 NPTII gene이 그대로 유지되고 있음을 확인할 수 있었다. 9. 담배의 정상 shoot와 형질전환된 shoot를 kanamycin이 $100\mug$/ml이 함유된 MS배지에 기내삽목한 결과, 정상 shoot는 발근이 되지 않고 황화 되었으나 형질전환된 shoot는 발근이되었으며 정상적으로 생장을 하였다. 10. 감자의 T-DNA가 도입된 현탁배양 callus는 cellulase 2%, macerozyme 2%, dricelase 1%에서 양호하게 유리되었다. 11. Osmoticum으로서 mannitol 농도 0.8M에서 담배와 감자의 두 조직 모두 원형질체유리가 가장 효과적이었다. 생존력은 T-DNA가 도입된 감자의 hairy root를 callus로 탈분화 시킨 후 현탁배양한 callus가 mannitol 0.5M에서 97%를 나타냈고, 그리고 NPTII gene이 도입된 담배의 엽조직은 mannitol 0.7M에서 94%로 최고를 타나냈다. 12. 원형질체 융합은 PEG solution 처리 15분 후부터 관찰되기 시작하여 20분에 완전히 융합되었고, 융합된 원형질체는 선발 marker인 호르몬 무첨가 및 kanamycin 첨가배지에서 배양 5일 후에 세포벽이 재생되었으며 4주일 후부터 colony들이 관찰되었다.