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두개골 봉합부의 초기 형태발생과정에서 Msx 유전자들의 발현양상 (THE EXPRESSION OF MSX GENES DURING EARLY CRANIAL SUTURE EMBRYOGENESIS)

  • 이상엽;박미현;유현모;남순현;김영진;김현정
    • 대한소아치과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.171-180
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    • 2003
  • 두개골의 성장은 뇌의 발달과 밀접하게 연관되어 있으며, 두개봉합부 주위 여러 조직들사이의 조화로운 상호작용을 필요로 한다. 두개골의 조기융합으로 알려진 craniosynostosis는 이러한 상호작용의 불균형으로 인해 야기될 수 있으며, craniosynostosis의 원인 유전자의 하나로 Msx2가 알려져 있다. Msx1, Msx2, Msx3로 구성되어 있는 Msx 유전자는 homeobox를 포함하고 있는 전사조절인자로, 초파리의 muscle segment homeobox 유전자의 homologue이다. Msx1과 Msx2 유전자들은 척추동물의 발생과정에서 조직 상호작용하는 여러 부위에 서로 겹치는 양상으로 발현되며 기관형성동안 상피-간엽조직 상호작용과 연관되어 나타나고, BMP와 FGF signaling의 표적 유전자들이다. Mouse 두개골의 시상봉합부와 관상봉합부의 초기 형태발생과정에서의 Msx 유전자들의 기능을 알아보기위해, 태생 15일에서 태생 18일까지의 mouse의 두개골을 이용하여 in vivo 실험을, 태생 15.5일 mouse 두개골을 이용하여 in vitro 실험을 시행하였다. 시상두개봉합부에서는, Msx1은 봉합부의 간엽조직과 dura mater에 발현하였으며 Msx2는 두개봉합부와 dura mater에 강하게 발현되었다. 관상두개봉합부에서는 Msx1, Msx2 유전자 모두 강하게 발현되었으며, 골막에서도 관찰할 수 있었고, Msx1이 Msx2보다 좀더 광범위하게 발현되었다. In vitro 실험결과, BMP2 bead 주위로 Msx1 mRNA와 Msx2 mRNA 모두 발현되었으나, FGF2 bead 주위로는 Msx1만 발현되고 Msx2는 관찰되지 않았다. 이 결과들을 종합해 볼 때, Msx1, Msx2 유전자들은 태생기 두개봉합부의 형태발생 및 유지를 조절하는데 중요하며, Msx 유전자들은 거의 유사한 발현양상을 나타내고 있으나 이들 유전자들을 조절하는 상위 siganling에 의해 서로 보완적으로 혹은 독립적으로 기능을 나타내고 있음을 시사해 주고 있다.

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두개골 및 두개봉합부 초기발육과정에서의 전사조절인자인 Msx2와 Dlx5의 역할 (THE ROLE OF TRANSCRIPTION FACTOR MSX2 AND DLX5 IN CALVARIAL BONE AND SUTURE DEVELOPMENT)

  • 송민호;박미현;남순현;김영진;류현모;김현정
    • 대한소아치과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.391-405
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    • 2003
  • 두개봉합부의 조기융합으로 일컬어지는 craniosynostosis는 두개봉합부에서의 골아세포의 조기분화 및 석회화의 결과로 나타나는 선천성 발육이상이다. 최근 유전학적 연구에 의하면 homeobox gene인 Msx2의 변이에 의해 Boston-type craniosynostosis가 야기되며, 또한 Dlx5 homozygote mutant mouse의 표현형에서 두개골의 골화지연을 포함한 다양한 두개안면부위의 이상을 발견하였다는 보고가 있었다. 게다가 Msx2와 Dlx5 homeodomain protein의 상호작용에 의해 성숙골아세포의 표지자인 osteocalcin의 전사를 조절할 수 있다는 사실이 알려져 있다. 이러한 일련의 결과들은 Msx2 Dlx5 및 osteocalcin 유전자들이 두개골의 골화과정과 두개봉합부의 형태발생에 중요한 역할을 담당하고 있음을 제시해주고 있다. 두개골의 성장과 두개봉합부의 형태발생시 이러한 유전자들의 기능을 알아보기위해 mouse의 태생기 (E15-E18) 동안 osteocalcin, Msx2, 및 Dlx5 유전자들의 발현양상을 조사하였다. Osteocalcin은 E15부터 두정골의 골막에서 관찰되었으며, 발생시기가 후기일수록 강한 발현양상을 나타내었다. Msx2는 시상봉합부의 미분화간엽조직과 osteogenic front에서 강하게 발현되었으며 경막과 hair follicle에서도 관찰되었다. Dlx5는 osteogenic front를 포함한 두정골의 골막에서 강하게 발현되었으나 시상봉합부의 미분화간엽조직 에서는 발현되지 않아, Msx2와는 발현양상의 차이를 나타내었다. 두개골과 두개봉합부의 발육과정에서의 Msx2와 Dlx5의 기능을 좀더 심도깊게 분석하기위해, 여러 가지 signaling molecule들의 protein을 사용하여 in vitro 실험을 시행하였다. BMP-2, -4 protein의 overexpression은 bead 주위로 Msx2 유전자의 발현을 유도하였으나, 다른 $TGF{\beta}$ superfamily인 $TGF{\beta}1$, GDF-6, -7 bead들 주위로는 Msx2를 관찰할 수 없었다. 또한 FGF, Shh protein 역시 bead주위로 Msx2의 발현을 유도하지않았다. 흥미롭게도 BMP-2, -4 protein의 overexpression은 bead 주위로 Dlx5 유전자의 발현을 유도하였으나, 다른 $TGF{\beta}$ superfamily, FGF, Shh bead주위로는 Dlx5를 관찰할 수 없어, Msx2와 동일한 결과를 나타내었다 이 결과들을 종합해볼 때, Msx2와 Dlx5 유전자는 두개골과 두개봉합부의 성장발육과정에 중요한 역할을 담당하고 있으며, BMP signaling은 이 두 전사조절인자들을 조절하므로써 두개골의 골화과정과 두개봉합부의 형태발생 및 유지에 관여하고 있음을 제시해주고 있다. 특히 BMP signaling에 specific downstream gene인 Msx2 및 Dlx5의 발현양상의 차이는 골아세포의 분화시 이들 유전자가 각각의 독특한 기능을 가지고 있음을 시사해주고 있다.

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광합성 세균에 있어서의 질소고정효소 합성 조절자로서의 glutamine synthetase의 역할 (Role of glutamine synthetase as as regulator of nitrogenase in rhodopseudomonas sphaeroides D-230)

  • 이혜주
    • 미생물학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.113-118
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    • 1986
  • Optimum temperature and pH of glutamine synthetase activity (E.C. 3.6.1.2.) of R. sphaeroides D-230 was $35^{\circ}C$ and 6.8, respectively. The adenylated state of GS in R. sphaeroides D-230 was stabilized by addition of 0.2mg/ml of cethyltrimethylammoniumbromide. Valine, histidine, proline, isoleucine, and lysine were good nitrogen source for the growth of R. sphaeroides D-230. The growth of R. sphaeroides D-230 in $N_2,\;NaNO_3\;or\;NH_4Cl$ as sole nitrogen source was lower than in any otherculture conditions. GS activity was inhibited, more or less, by various amino acid. THe relative inhibition rate of the enzyme by added 7mM arginine, $NH_4Cl,\;N_2,\;and\;NaNO_3$ was 63.8%, 26.79%, 6.24%, and 10.64%, drespectively. THe hydrogen evolution of R. sphaeroides D-230 grown in N-limited media was inhibited by 0.1mM MSX, irreversible GS inhibitor. GS activity was completely inhibited by 1.0mM MSX but ammonia released maximally at the same concentration of MSX. Ammonia release by added MSX was increased up to 1.0mM MS, but decreased above 1.0mM MSX. It is probably due to inhibition of nitrogenase actixity by MSX. Nitrogenase activity was not inhibited at low concentration of MSX. These results suggests that the inhibition of nitrogenase activity by ammonia is mediated by products of ammonia assimilation rather than by ammonia itself.

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Bone Morphogenetic Protein 2 가 두개골 성장 및 두개봉합부의 초기형태발생에 미치는 영향 (THE EFFECT OF BONE MORPHOGENETIC PROTEIN 2(BMP2) ON THE GROWTH OF CRANIAL BONE AND EARLY MORPHOGENESIS OF THE CRANIAL SUTURE)

  • 정혜경;박미현;유현모;남순현;김영진;김현정
    • 대한소아치과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.217-228
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    • 2003
  • 뇌와 두개골의 조화로운 성장 발육은 성장 중인 두개골과 이 뼈들을 연결하는 두개봉합부들 그리고 발육중인 뇌사이의 일련의 상호작용에 의해 이루어진다. 두개봉합부의 조기융합으로 알려진 craniosynostosis는 이러한 상호균형적인 관계가 파괴될 때 야기될 수 있다. Bone morphogenetic protein의 하나인 Bmp2는 골 각각의 형태와 골격의 상대적인 비례성을 조절하는데 관여하고 있으며, Bmp의 하부 유전자로 알려져 있는 Msx2 homeobox 유전자의 돌연변이는 Boston-type craniosynostosis를 야기한다 이와 함께 Dlx5 homozygote mutant mouse의 표현형은 두개골 골화의 지연을 포함한 다양한 두개안면의 이상을 나타낸다. 이러한 사실들은 Bmp2, Msx2, Dlx5 유전자들이 두개봉합부의 형태발생과정에 중요하게 작용할 수 있음을 시사하고 있다. Mouse 두개봉합부의 초기형태발생과정에 위 유전자들의 기능을 알아보기 위해, 태생기 동안의 시상봉합부에서의 Bmp2, Msx2, Dlx5 유전자들의 발현양상을 in situ hybridization 방법을 이용하여 분석하였다. Bmp2 mRNA는 osteogenic front에서 강하게 발현되었으며, parietal bone의 골막에서도 관찰되었다. Msx2 mRNA는 시상봉합부의 미분화 간엽조직에서 강하게 발현되었으며, osteogenie front 및 dura mater에서도 관찰되었다. Dlx5 mRNA는 osteogenic front와 parietal bone에서 강하게 발현되었다. 두개봉합부에서의 Bmp signaling의 역할을 알아보기 위해 태생 15.5일 mouse의 두개골을 이용하여 in vitro 실험을 시행하였다. Bmp2-soaked beads를 osteogenic fronts에 올려놓고 48시간 기관배양한 결과 BSA 대조군에 비해 Bmp2 beads 주위 조직의 두께와 세포수가 증가하였으며 Msx2와 Dlx5 유전자들의 발현을 유도하였다. 그러나 FGF2 beads주위로는 이들 유전자들의 발현이 관찰되지 않았다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, Bmp2 유전자는 두개골 성장과 두개봉합부의 초기 형태발생을 조절하는데 중요한 역할을 담당하고 있으며, Bmp signaling은 Msx2, Dlx5 유전자들을 조절함으로써 두개골의 골화와 두개봉합부의 유지에 관여하고 있음을 제시해 주고 있다.

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한국인 비증후군성 구순구개열자에서 MSX1 유전자의 특성에 대한 연구 (Characteristics of MSX1 gene in Korean nonsyndromic cleft lip and palate individuals)

  • 이해경;김성식;손우성
    • 대한치과교정학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.133-143
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    • 2008
  • 이 연구는 한국인 비증후군성 구순구개열자에서 구순구개열과 치아결손의 중요한 원인 중 하나로 의심되는 MSX1 유전자(locus chromosome 4p16)의 특성을 밝히기 위해 시행되었다. 1998년부터 2002년까지 부산대학교병원 치과교정과에 내원한 36명(남자:23, 여자:13)의 비증후군성 구순수 개열자를 대상으로 하였다. 모든 대상의 혈액을 채취하여 중합 효소연쇄반응(polymerase chain reaction)에 기초한 유전자 분석을 시행하여, MSX1 유전자를 증폭하고, 염기서열을 분석하였으며, 추론되는 단백질 생성물에 대해서도 연구하였다. 이미 밝혀진 Homo sapiens MSX1, accession number AF426432와 NP_002439를 참고로 하여 비교 분석한 결과 공통적인 단일 염기 다형성이 존재하였다. exon 1에서, 253번째 부위의 염기 "A"가 "G"로 치환되었고, 255번째 부위에서 염기 "G"가 삽입되었다. exon 2에서 11번째 부위에서 염기"C"가 "A"로 치환되었고, 351부위에서 염기"T" 또는 "G"가 삽입되었고 352부위에서 염기"T" 또는 "A"가 삽입되었다. 한국인 비증후군성 구순구개열자에서 다른 인종에서 발견된 돌연변이와는 다른 "Thr85A1a" missense 돌연변이가 발견되었다. 이는 한국인 비증후군성 구순구개열에서도 MSX1 유전자가 중요한 원인이 될 수 있고 한국인의 독특한 돌연변이가 존재한다는 가능성을 제시한 것이다. 그러나, 구개열 부위의 치아결손과 관련해서는 어떠한 유전자 특징도 관찰되지 않았다.

Abundances of HCN and HNC in the Red MSX Sources

  • 최윤희;이정은;김기태
    • 천문학회보
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    • 제35권1호
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    • pp.60.2-60.2
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    • 2010
  • We have studied the abundance ratio of HNC and HCN toward the Red MSX Sources (RMS) using HCN (J=1-0), HNC (J=1-0), $H^{13}CN$ (J=1-0), $HN^{13}C$ (J=1-0),and $N_2H^+$ (J=1-0) lines observed with the Mopra 22 m radio telescope. The RMS are massive young stellar objects identified by the MSX satellite data combined with the 2MASS data. HCN and HNC (a geometrical isomer of HCN) are among the most basic interstellar molecules. According to our analysis, the column density of HCN is found to be correlated with that of HNC. Additionally, the [HNC]/[HCN] abundance ratio is sensitive to the core temperature because HNC is depleted in high temperature regions. This result is consistent with the previous results seen in low mass starless or protostellar cores.

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MATLAB을 이용한 태양광 모듈의 출력 예측 및 해석 (Prediction and Analysis of Photovoltaic Modules's Output using MATLAB)

  • 허윤석;김재규;김지만;권보민;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.2963-2967
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    • 2010
  • 본 논문에서는 일사량과 온도의 조건에 따른 MSX 60 태양광 모듈의 출력을 예측하였다. MATLAB 모의실험을 통하여 온도, 직렬저항 및 일사량 변화를 고려한 2차원, 3차원 I-V 곡선을 구하였으며, 단락전류(Isc) 3.8 A, 개방전압(Voc) 21 V, 최대전력(Pamx) 60W 등의 전기적 파라미터 등을 얻을 수 있었다. 한편, 예측한 결과와 실제 태양광 모듈을 비교하였을 때 모듈의 사양서와 예측 결과 값의 오차율 3 % 이내에 일치함을 보였다.

Polyvinyl에 고정화된 Anabaena azollae에서의 수소생성 (Hydrogen Production in Polyvinyl-Immobilized Anabaena azollae Cells)

  • 박인호;송종호
    • KSBB Journal
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    • 제6권2호
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    • pp.181-187
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    • 1991
  • 본 연구에서는 PV에 아나베나세포를 흡착법에 의하여 고정화하였다. 진탕배양하면서 고정화한 겨웅에 비하여 반응기속에 배양액을 trickling 시키면서 배양하고 고정한 경우 높은 세포밀도를 보였다. PV에 고정화한 세포들의 생리적 활성을 조사한 결과 광합성능이 암처보관시에 free cell에 비하여 안정됨을 보였고, msx처리시의 암모니아의 방출도 증가하였다. 뿐만 아니라 고정화한 세포에서 광합성활성의 온도에 대한 내성이 증가하였으며 nitrogenase 효소 활성도 free cell에 비하여 크게 증가하였다. nitrogenase효소에 의한 연속적인 광수소발생을 조사한 결과 혐기적 조건하에서 연속적으로 수소가 생성됨을 볼 수 있었는데 그 발생양은 4mg의 엽록소에 해당하는 아나베나를 충진한 trickling-medium 반응기에서 6일동안 1.6ml의수소가 생성되었다.

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