We investigated the branchial osmoregulatory response of black sea bream Acanthopagrus schlegelii to short-term (3-48 h) exposure to a hyposaline environment (5 psu). Gill $Na^+/K^+$-ATPase (NKA) activity was decreased after 3 h in fish transferred to 5 psu compared to salt water-acclimated (control) fish, but the level of activity returned to that observed in the control fish at 6 h after transfer. NKA activity increased significantly at 24 h after transfer, but it returned to the level observed in the control fish at 48 h after transfer. Immunohistochemical staining revealed that gill NKA was localized to chloride cells. The number of chloride cells tended to change in parallel with NKA activity. Substantial decreases in plasma $Na^+$, $Cl^-$, and osmolality were observed after 12 h of exposure to 5 psu; however, these parameters began to recover to the values detected in the controls at 24 h after transfer. In conclusion, our results suggest that black sea bream are able to adjust their osmoregulatory mechanisms to shift from hypo- to hyperosmoregulation within 6 h of exposure to a hypoosmotic environment.
Growth hormone (GH) is known as one of the main osmoregulators in euryhaline teleosts during seawater (SW) adaptation. Many of the physiological actions of GH are mediated through insulin-like growth factor-I (IGF-I), and the GH/IGF-I axis is associated with osmoregulation of fish during SW acclimation. However, little information is available on the response of fish IGF-II to hyperosmotic stress. Here we present the first cloned IGF-I and IGF-II cDNAs of marine medaka, Oryzias dancena, and an analysis of the molecular characteristics of the genes. The marine medaka IGF-I cDNA is 1,340 bp long with a 257-bp 5' untranslated region (UTR), a 528 bp 3' UTR, and a 555-bp open reading frame (ORF) encoding a propeptide of 184 amino acid (aa) residues. The full-length marine medaka IGF-II cDNA consists of a 639 bp ORF encoding 212 aa, a 109 bp 5' UTR, and a 416 bp 3' UTR. Homology comparison of the deduced aa sequences with other IGF-Is and IGF-IIs showed that these genes in marine medaka shared high structural homology with orthologs from other teleost as well as mammalian species, suggesting high conservation of IGFs throughout vertebrates. The IGF-I mRNA level increased following transfer of marine medaka from freshwater (FW) to SW, and the expression level was higher than that of the control group, which was maintained in FW. This significantly elevated IGF-I level was maintained throughout the experiment (14 days), suggesting that in marine medaka, IGF-I is deeply involved in the adaptation to abrupt salinity change. In contrast to IGF-I, the increased level of marine medaka IGF-II mRNA was only maintained for a short period, and quickly returned a level similar to that of the control group, suggesting that marine medaka IGF-II might be a gene that responds to acute stress or one that produces a supplemental protein to assist with the osmoregulatory function of IGF-I during an early phase of salinity change.
Rice is one of the world's staple crops and is a major source of carbohydrate. Rice is exported from several countries, providing a major source of income. There are many documents reporting that rice is a salt-sensitive crop in its developmental stages. The objective of this investigation is to evaluate the effective salt-tolerance defense mechanisms in aromatic rice varieties. Pathumthani 1(PT1), Jasmine(KDML105), and Homjan(HJ) aromatic rice varieties were chosen as plant materials. Rice seedlings photoautotrophically grown in-vitro were treated with 0, 85, 171, 256, 342, and 427 mM NaCl in the media. Data, including sodium ion$(Na^+)$ and potassium ion$(K^+)$ accumulation, osmolarity, chlorophyll pigment concentration, and the fresh and dry weights of seedlings were collected after salt-treatment for 5 days. $Na^+$ in salt-stressed seedlings gradually accumulated, while $K^+$ decreased, especially in the 342-427 mM NaCl salt treatments. The $Na^+$ accumulation in both salt-stressed root and leaf tissues was positively related to osmolarity, leading to chlorophyll degradation. In the case of the different rice varieties, the results showed that the HJ variety was identified as being salt-tolerant, maintaining root and shoot osmolarities as well as pigment stabilization when exposed to salt stress or $Na^+$ enrichment in the cells. On the other hand, PT1 and KDML105 varieties were classified as salt-sensitive, determined by chlorophyll degradation using Hierarchical cluster analysis. In conclusion, the HJ-salt tolerant variety should be further utilized as a parental line or genetic resource in breeding programs because of the osmoregulation defensive response to salt-stress.
A. pullulans로부터 polyol 생산 특성을 검토하기 위하여 탄소원, 수분활성의 영향을 검토하였다. 생산된 polyol 중에서 mannitol이 주성분이었고 소량의 glycerol이 함께 생산되었다. 검토된 탄소원 중 sucrose, glucose, fructose, mannose를 단일 탄소원으로 사용하였을 때 mannitol을 생산할 수 있었으며, 20% sucrose 배지에서 polyol 생산량이 최대였고 이때 대당 mannitol의 수율($Yp_{p/s}$)은 0.227이었다 두 종류의 유용한 탄소원인 glucose와 sucrose에 대한 초기기질농도에 대한 $Yp_{p/s}$는 거의 일정한 값을 보여, 일반적인 내삼투성 미생물과는 달리 첨가된 염(NaCl, KCI)의 농도가 증가할수록, 즉 수분활성이 낮은 조건에서는 오히려 mannitol의 생산량이 낮아졌으며, 상대적으로, glycerol의 양은 증가하였다 실험결과를 종합해 볼 때, A. pullulans에 의한 polyol 중, glycer이의 경우는 다른 내삼투성 미생물의 경우와 같이 생산되지만, mannitol의 경우는 sucrose, glucose 등의 유용한 탄소원들의 대사과정 중에 인산화경로(phosphate pathway)과 환원효소작용(enzymatic dehydrogenation)을 통해 생성되는 발효산물 이라는 결론을 얻었다.
P-V 곡선을 적용하여 참취와 수리취의 수분특성인자를 측정한 결과 최대포수시의 삼투포텐셜 ${\Psi}^{sat}_o$과 초기원형질 분리점의 삼투포텐셜 ${\Psi}^{tlp}_o$은 참취가 수리취보다 낮은 값을 나타냈으나 큰 차이를 보이지는 않았다. 최대팽압 ${\Psi}_{P,max}$는 참취가 수리취에 비해 높게 나타났으며, 최대탄성계수 $E_{max}$는 참취가 수리취에 비해 약 2.4배 정도 높은 값을 나타냈다. 초기원형질분리점에서의 상대함수율 $RWC^{tlp}$은 참취와 수리취 모두 90% 이상의 함수율을 보여 비교적 삼투 조절기능이 좋은 것을 알 수 있었고, apoplastic water의 비율은 참취가 더 크며, Vo/DW, Vt/DW, Ns/DW은 수리취가 참취에 비해 약 1.5~2.0배 정도 큰 경향을 보였다. 위 결과를 통해 참취와 수리취 모두 초기원형질분리점과 최대포수시의 삼투포텐셜이 높은 편으로 내건성은 비교적 약한 것으로 나타났으며, 습윤한 지역이 생육에 적합함을 알 수 있었다. 또한, 참취와 수리취를 비교할 때 참취가 수리취에 비해 건성잎의 특성을 가지고 있으며, 최대탄성계수와 삼투포텐셜이 높아 내건성이 약간 더 강한 것을 알 수 있었다.
본 연구는 탱자에 접목한 온주밀감을 대상으로 멀칭 및 점적 관수 처리 시 과실의 내외부 형질에 미치는 수분 관계를 알아보고자 전기간 타이벡 멀칭구(WM), 멀칭 후 10월 22일부터 수확기까지 점적관수(MT) 그리고 무멀칭구(NM) 3그룹으로 나누어 시험하였다. 점적관수 기간 중 TM 내 토양수분함량은 평균적으로 WM 내의 수분함량보다 낮았다. 엽수분포텐셜(${\Psi}max$)은 멀칭 처리구에서 -1.5MPa에서 -2.5MPa까지 수준을 유지한 반면 관수로 인해 점진적으로 증가하였다. 사양 내 수분 및 삼투포텐셜은 건조에 의해 감소하였으나 멀칭 후 관수의 결과로 다시 증가했다. 과즙 내 가용성 고형물 함량은 건조에 의해 증가되었으나 건조 후 수분 공급에 의해 그 효과는 사라졌다. 적정 산함량은 건조에 의해 증가 하였으나 건조 후 관수에 의해 계속적으로 감소하여 1% 수준에 다다랐다. 총 가용성 고형물의 축적은 적극적 삼투조절에 따른 보상이며 감소된 산함량은 건조 후 관수에 의한 빠른 호흡과 수분 흡수의 결과임을 알 수 있었다.
해산어류의 담수순화 양식을 위한 기초자료를 얻고자, 감성돔을 재료로 하여 담수와 해수에서 90일간 사육하였을 때, 어체의 생리상태를 스트레스, 삼투압조절, 성장 및 생존율 측면에 서 조사 비교하였다. 스트레스 측면에서 담수돔과 해수돔의 혈장 cortisol농도의 경우 60일째까지 유의한 차이가 없었으며, 실험종료시에는 각각 12.6$\pm$5.0 ng/ml, 4.5$\pm$2.9 ng/ml로 담수돔이 해수돔보다 높았지만 안정시의 농노에 포함되는 것으로 나타났다. 삼투압조절 측면에서 담수돔과 해수돔의 삼투질농도의 범위는 각각 346.7$\pm$4.6$\~$356.5$\pm$2.1 mOsm/kg, 350.0$\pm$2.0$\~$351.0$\pm$2.6 mOsm/kg으로 차이가 나타나지 않았으며, 또한 아가미 조직의 손상이나 세포의 괴사도 관찰되지 않았다. 성장 및 생존율 측면에서 실험종료시 담수돔과 해수돔의 전장은 각각 17.0$\pm$1.3 cm, 16.1$\pm$0.8, 체중은 각각 88.2$\pm$22.0 g, 69.4$\pm$11.8 g, 생존율은 각각 $80.2\%$, $73.7\%$로 담수돔에서 높게 나타났으나 유의한 차이는 인정되지 않았다. 또한 증중률 등의 성장관련 요인과 체성분의 조성면에서도 담수돔과 해수돔간의 차이가 없는 것으로 나타났다.
본 연구는 조단백질 수준이 낮은 사료를 급여한 산란계에 비테인의 급여가 생산성과 지질대사, 삼투압조절에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 18주령 산란계 360수를 공시하였고 옥수수-대두박을 위주로 CP 16%, ME 2,800 kcal/kg, 메치오닌 0.33%를 함유한 기초사료에 비테인 0, 300, 600, 1200ppm을 16주간 첨가 급여하였다. 산란율, 사료섭취량, 난중, 사료요구율은 4주단위로 측정하였으며, 계란의 품질, 간과 계란에서 비테인 함량, 혈중 콜레스테롤을 실험개시 후 8주에 측정하였다. 산란율은 18∼26주령에는 차이를 보이지 않았으나 산란피크에 도달한 후 600ppm 이상의 비테인을 급여한 산란계에서 현저히 증가하였다(P〈0.05). 사료섭취량은 비테인 처리구에서 증가하는 경향을 나타냈다. 26∼33주령에는 사료요구율이 비테인 처리구에서 개선되는 경향을 보였다. 난품질은 비테인에 의한 영향이 없었다. 비테인의 급여는 간의 비테인 함량과 혈중 총콜레스테롤, 중성지방, 복강지방, 회장소화물의 삼투압을 증가시키는 경향이 있었으나 간 지방함량은 감소하는 경향을 나타냈다. 본 실험의 결과는 산란계에서 비테인의 급여가 산란율을 개선하며 간 지방함량을 감소시킬 수 있음을 시사하였다.
An, Hye-Suk;Han, Hee-Chang;Lee, Sun-Min;Park, Taesun;Park, Kun-Koo;Kim, Ha-Won
한국응용약물학회:학술대회논문집
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한국응용약물학회 2001년도 추계학술대회 및 정기총회
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pp.102-102
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2001
Taurine (2-ethaneaminosulfonic acid) is one of the major intracellular ${\beta}$ -amino acids in mammals and is required for a number of biological processes including membrane stabilization, osmoregulation, antioxidation, detoxification, modulation of calcium flux and neurornodulation. The taurine transporter (TAUT) which contains 12 hydrophobic membrane-spanning domains has been cloned from dog kidney, rat brain, mouse brain, human thyroid, placenta and retina. In this study, The TAUT cDNA from the human intestinal epithelial cell, HT-29 was cloned and sequenced. Reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) was performed to amplify partial cDNA encoding human intestinal TAUT. The coding region of the PCR product was 732 bp long. The primers were designed to encode highly conserved amino acid sequences near the transmembrane domains III (IPYFIFLF) and Ⅵ (KYKYNSYR) both in human and mouse. The TAUT cDNA amplified was ligated into the pGEX 4T-1 expression vector. The resulting sequence of human intestinal TAUT cDNA (Accession number of NCBI Genebank is AF346763) was identical to the sequences of the TAUTs previously determined in the human placenta and retina except 3 base pairs from that of the reported human thyroid. TAUT specific antibodies were generated to use them as biological tools in the studies of the biological role of TAUT. Peptides of 149-162 amino acid residue (14 amino acids) of the TAUT were synthesized. The synthetic peptide used in this study was LFQSFQKELPWAHC. This region was chosen not only to avoid putative glycosylation sites but also to exclude regions of known homology with GABA transporters in the extracellular hydrophilic domains. The synthetic peptide, TAUT-1 was conjugated with carrier protein, kehole lympet hemocyanin (KLH) to use as an antigen. When used for immunization on a rabbit to produce polyclonal antiserum, the conjugates elicited high -titered specific anti-TAUT-1 antibodies, which reacted well with the ovalbumin (OVA) conjugated peptides in ELISA. The KLH-conjugated peptide was also used as immunizing antigen in BALB/c mice to produce TAUT specific monoclonal antibodies. From the culture supernatant of the hybridoma, the specificity of anti-TAUT-1 monoclonal antibodies was confirmed by ELISA. Further applications of more tools in TAUT expression analysis will be performed such as western blotting and flow cytometry.
다섯 종류의 젓갈로부터 다섯 종의 호염성 세균을 분리하였다. 이들의 165-rDNA 염기서열을 분석한 결과 한 종은 Halomonas subglaciescola, 다른 종들은 H. marina에 속하는 것으로 판명되었다. H. subglaciescola, H. marina IN, and H. marina SH-2는 염도가 $3\%$에서 $20\%$에 이르는 넓은 범위의 배양 조건에서, H. marina SQ and H. marina SH-1는 염도가 $8\%$$19\%$에 이르는 비교적 좁은 범위의 배양 조건에서 성장하는 것으로 나타났다. $15\%$ NaCl을 포함하는 LB 배지에서 배양한 H. subglaciescola, H. marina IN, H. marina SQ, H. marina SH-1, H. marina SH-2의 최대 균체량은 흡광도로서 각각 3.2, 4.5, 4.5, 5.7, 4.2 이었으나 $5\%$의 NaCl을 포함하는 동일 배지에서 최대 균체량은 각각 2.2, 1.1, 0.7, 0.2, 2.4 이었다. 균체의 주사전자현미경 사진에서 균체의 표면에 부정형의 이물질이 부착되 어 있는 것으로 확인되었다. 각 균체의 배양액에서 점성을 갖는 물질을 분리하여 대장균의 배양액에 첨가하였을 때 대장균은 $15\%$ NaCl을 갖는 배지에서 성장하였다. 이것은 호염균의 세포 표면에 부착한 물질이 NaCl의 차단효과를 갖기 때문으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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