• 제목/요약/키워드: Pattern synthesis

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돼지감자 유래 1-sst와 1-fft 유전자의 형질전환 발현에 의한 벼의 fructan 생합성 증진 (Increment of fructan biosynthesis in rice by transformation of 1-sst and 1-fft genes isolated from jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.))

  • 강권규;송범헌;이경아;이혜정;박진하;정유진;조용구
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제37권1호
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    • pp.102-109
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    • 2010
  • Fructan은 식물이 저온에 노출 되었을 때 다양한 조직에 축적됨으로써 여러 스트레스에 저항을 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 fructan 생합성 경로에 관여하는 효소인 1-sst와 1-fft 유전자를 돼지감자 구근으로 부터 분리하였다. 분리한 1-sst와 1-fft 유전자는 Ti-plasmid vector인 KJG V-B2 vector에 35S promoter에 의해 발현할 수 있도록 형질전환용 벡터를 구축하였다. Agrobacterium tumefaciens법에 의해 1-sst와 1-fft 유전자의 형질전환 벼를 육성하였고, 1-sst, 1-fft 및 HPT 유전자 특이적인 primer를 사용하여 PCR 분석한 결과 유전자가 벼의 callus 게놈내에 안정적으로 삽입되었음을 확인하였다. 또한 Southern 및 RT-PCR 분석에서도 같은 결과를 얻었다. 형질전환 벼의 후대에서도 안정적으로 유전자가 발현되는 homo 계통을 선발하였고 이를 이용해 1-sst와 1-fft 유전자의 삽입이 확인된 형질전환 벼에서 유전자의 발현양상을 알아보기 위해 RT-PCR 및 Real-Time PCR를 수행한 결과 형질전환 벼에서 1-sst와 1-fft 유전자 모두 안정적으로 발현되고 있음을 확인하였다. 또한 1-sst와 1-fft 유전자가 삽입된 형질전환 벼를 이용한 기능 분석 연구를 통해 식물체가 저온에 노출되었을 때 1-sst와 1-fft의 작용에 의해 fructan 생합성량이 증가됨을 알 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 얻어진 fructan 생합성 관련 유전자가 삽입된 형질전환 벼는 탄수화물대사 및 저온, 건조 등의 환경 stress에 대한 내성에 대해 좋은 육종 소재로 이용 가능할 것으로 사료된다.

상황(Phellinus linteus) 배양 균사체의 2차 대사산물에 대한 화학적 연구 (Secondary Metabolites from the Mycelial Culture Broth of Phellinus linteus)

  • 송경식;조수묵;고경수;한만우;유익동
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제37권2호
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    • pp.100-104
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    • 1994
  • 상황(상황(桑黃); Phellinus linteus) 균사체 배양액의 ethyl acetate 가용성 분획으로부터 silica gel column chromatography 및 preparative thin layer chromatography를 이용하여 6개의 화합물을 분리, 정제하였다. 화합물 1은 표준품과의 비교에 의하여 succinic acid, 화합물 2는 $^1H-NMR$ 및 EI-MS로부터 p-hydroxyphenylacetic acid methyl ester로 동정되었으며, 화합물 3은 $^1H-NMR$과 EI-MS에 의하여 p-hydroxybenzaldehyde로, 화합물 4와 6은 각종 NMR data와 MS data 및 이들의 아세틸 유도체의 spectral data로부터 각각 2-hydroxymethyl-5-methoxy-methylfuran 및 2,5-dihydroxymethylfuran으로 동정되었다. 또한, 화합물 5는 $^1H-NMR$ data와 EI-MS에서의 m/z 179의 molecular ion peak로부터 N-acetyltyramine으로 추정되었으며 이 구조는 무수초산과 tyramine을 이용한 합성에 의하여 최종적으로 확인되었다.

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벼의 잎 조직에서 발현되는 저온 스트레스 관련 단백질의 분리 동정 (Identification of Cold Stress-related Proteins in Rice Leaf Tissue)

  • 이동기;이상훈;이병현
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.287-296
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    • 2005
  • 프로테오믹스 기법을 이용하여 벼 저온 스트레스 관련 단백질을 분리 동정하기 위하여 저온 처리한 벼로부터 단백질을 분리하였다. 분리한 단백질로부터 Rubisco 단백질을 제거하기 위해 $15\%$ PEG fractionation을 실시한 후 $15\%$ PEG 상등액과 pellet 분획을 각각 이차원전기 영동으로 단백질을 분석하였고, MALDI-TOF MS를 이용하여 단백질을 동정하였다. $15\%$ PEG 상등액에서 8개의 단백질 spot이 증가하였고 10개의 spot 이 감소하였다. 증가한 8개 단백질 spot 중에서 epimerase/dehydratase, fructokinase, ribose-5-phosphate isomerase (Rpi), chaperonin 21 precursor, photosystem II oxygen-envolving complex (PS II OEC) protien 2 precursor, thioredoxin h-type (Trx-h) 등 6개의 단백질이 확인되어졌다. $15\%$ PEG pellet 분획에서 13개의 단백질 spot이 증가하였고 14 spot이 감소하였으며, 증가한 13개 단백질 spot중에서 OSJNB b059K02.15, hypothetical protein, mitogen-activated protein kinase kinase (MAPKK), 20S proteasome beta 7 subunit, Rubisco small subunit 등 5개의 단백질이 확인되어졌다. 확인되어진 단백질들은 기능별로 분류해 본 결과, 세포대사관련 단백질, energy 생성에 관련된 단백질, 산화환원 조절관련 단백질, 식물 병 방어관련, 단백질 합성 및 신호전달 관련 단백질 등으로 분류되었다. 이들 중 RPi와 MAPKK가 저온 스트레스에 의해 발현되는 것이 본 실험의 프로테옴 분석을 통하여 최초로 동정되었다.

중증 장애인을 위한 생활환경 제어장치개발에 관한 연구 (A Study on Development of ECS for Severly Handicaped)

  • 임동철;이행세;홍석교;이일영
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.427-434
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    • 2003
  • 본 논문은 음성기반 생활환경 제어장치 (Enviropmet Control System: ECS)의 개발과 적용에 대해 다룬다. 구체적으로 개발 내용은 음성인식을 통한 생활환경의 제어 장치와 음성 지원 이동형 휠체어 리프트 제어장치를 구현하였다. 구현된 시스템은 경수 손상 사지마비 환자에게 적용되었고 활용의 문제점과 장치의 사용이 장애인 및 가족에게 미치는 신체적 정신적 영향을 평가 고찰하였다. 음성 인식 시스템은 HMM기반 실시간 음성 인식 시스템을 구성하였고 임상의 적용을 평가하기 위하여 가전 기구를 제어하도록 간략화된 음성인식 모듈을 구현하여 54세 남자로 완전 제 4 경수 손상인을 대상으로 1주간 관찰하였다. 그리고 설문 조사를 통하여 Beck 우울 척도와 오락 및 사회적 관계성의 변화를 평가하였다. 또한 음성 지원 이동형 휠체어 리프트의 전동기 구동 제어 장치를 개발하고 구조 역학 해석을 통해 기계적 안정성을 평가하고 시제품을 제작 성능 시험을 하였다. 시스템의 실험 결과 95%이상의 인식률을 나타내었다. 설문조사 결과 장애인의 장치에 대한 만족도는 높은 편이고 간호의존도와 사회적 관계성의 증진을 확인할 수 있었다. 이에 더불어 간병인의 부담과 우울 경향의 감소가 있었다. 또한 음성 지원 이동형 휠체어 리프트는 구조 해석 결과, 상단 휠체어 바퀴 지지대의 재료로서의 피로 수명이 우수하고 무게 중심 이동이 안정성을 가짐을 확인하였다. 본 논문은 실시간 음성 인식 시스템과 이동형 휠체어 리프트를 이용한 장애자를 위한 생활환경 제어장치 구성의 한 예를 제시하였고, 실험을 통하여 실시간 음성인식의 중요한 활용 분야인 재활 의학 분야에서 한국형 생활환경 제어장치의 개발의 필요성을 확인하였으며 상용화를 모색의 발판이 될 것이다.

알칼리형 연료전지에서 산소환원에 미치는 촉매 특성 연구 I. La0.6Sr0.4Co1-xFexO3의 합성과 산소환원반응 (A Study on the Catalytic Characteristics of Oxygen Reduction in an Alkaline Fuel Cell I. Synthesis of La0.6Sr0.4Co1-xFexO3 and Reduction Reaction of Oxygen)

  • 문형대;이호인
    • 공업화학
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    • 제7권3호
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    • pp.543-553
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    • 1996
  • 산소전극 촉매로서 페롭스카이트형 산화물을 사용하여 알칼리형 연료전지에서의 산소환원반응에 관하여 연구하였다. 능금산(malic acid)을 사용하여 고표면적의 페롭스카이트형 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$(x=0.00, 0.01, 0.10, 0.20, 0.35 및 0.50) 산화물을 제조하였으며, Fe 치환량과 암모니아수 첨가량에 따른 XRD 구조와 비표면적의 변화를 고찰하여 Fe와 암모니아간에 생성되어지는 착화합물이 페롭스카이트로의 구조안정화와 비표면적 증대의 주요임을 알았다. 그리고 페롭스카이트 단일상을 얻기 위해서는 다단계 승온처리가 필요했으며, XRD 실험결과 단순 정입방체상이 형성됨을 확인하였다. $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$ 산화물을 촉매로 사용한 알칼리형 연료전지용 산소전극의 산소환원반응활성을 측정하기 위하여 순환 전압-전류법, 정전압-전류법, 전류단절법 등을 이용하였다. $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$ 산화물에서 Fe의 치환비가 증가함에 따라, x=0.01에서 최소, x=0.20와 0.35 사이에서 최대의 산소환원활성(전류밀도)을 보였으며, 이와 같은 경향은 표면적의 변화와 무관하였다.

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배양된 치주인대세포와 치은섬유아세포에서 상이하게 발현된 유전자들의 검토 양상 (Screening of genes differentially expressed in cultured human periodontal ligament cells and human gingival fibroblasts)

  • 윤혜정;최미혜;여신일;박진우;최병주;김문규;김정철;서조영
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제36권3호
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    • pp.613-625
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    • 2006
  • Periodontal ligament(PDL) cells and human gingival fibroblasts(HGFs) play important roles in development, regeneration, normal function, and pathologic alteration. PDL cells and HGFs have the similarity related with general characteristics of fibroblast such as spindle shaped morphology, the presence of vimentin intermediate filament and the synthesis of interstitial collagens and fibronectin. There were many studies about the differences between PDL cells and HGFs, but they were not about whole gene level. In this study, we tried to explain the differences of gene expression profiles between PDL cells and HGFs, and the differences among three individuals by screening gene expression patterns of PDL cells and HGFs, using cDNA microarray. Although there were some variants among three experiments, a set of genes were consistentely and differentially expressed in one cell type. Among 3,063 genes, 49 genes were more highly expressed in PDL cells and 12 genes were more highly expressed in HGFs. The genes related with cell structure and motility were expressed more highly in PDL cells. These are cofilin 1, proteoglycan 1 secretory granule, collagen type I(${\alpha}$ 1), adducin gamma subunit, collagen type III(${\alpha}$ 1), fibronectin, lumican(keratan sulfate proteoglycan), and ${\alpha}$ -smooth muscle actin. Tissue inhibitor of metalloproteinase known as the enzyme controlling extracellular matrix with matrix metalloproteinase is more highly expressed in PDL cells, osteoprotegerin known as osteoclastogenesis inhibitory factor is more highly expressed in HGFs. We performed northern blot to verify cDNA microarray results on selected genes such as tissue inhibitor of metalloproteinase, fibronectin, osteoprogeterin. The result of northern blot analysis showed that each cell expressed the genes in similar pattern with cDNA microarray result. This result indicates that cDNA microarray is a reliable method in screening of gene expression profiles.

Molecular genetic analysis of phytochelatin synthase genes in Arabidopsis

  • Ha, Suk-Bong
    • 한국식물학회:학술대회논문집
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    • 한국식물학회 2002년도 춘계학술발표대회:발표눈문요지록
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    • pp.62-72
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    • 2002
  • This study has investigated the biosynthesis and function of the heavy metal binding peptides, the phytochelatins, in plants. PCs are synthesised enzymatically from glutathione by the enzyme PC synthase in the presence of heavy metal ions. Using Arabidopsis thaliana as a model organism cadmium-sensitive, phytochelatin-deficient mutants have been isolated and characterised in previous studies. The cadl mutants have wildtype levels of glutathione, are PC deficient and lack PC synthase activity. Thus, the CADl gene has been proposed to encode PC synthase. The CADl gene was isolated by a positional cloning strategy The gene was mapped and a candidate identified. Each of four cadl mutants had a single base pair change in the candidate gene and the cadmium-sensitive, cadl phenotype was complemented by the candidate gene. This demonstrated the CADl gene had been cloned. A homologous gene in the fission yeast, Schizosaccharomyces pombe was identified through database searches. A targeted-deletion mutation of this gene was constructed and the mutant, like cadl mutants of Arabidopsis, was cadmium-sensitive and PC-deficient. A comparison of the redicted amino acid sequences reveals a highly conserved N-terminal region Presumed to be the catalytic domain and a variable C-terminal region containing multiple Cys residues proposed to be involved in activation of the enzyme by metal ions. Similar genes were also identified in animal species. The Arabidopsis CADl/AtPCSl and S. pombe SpbPCS genes were expressed in E. coli and were shown to be sufficient for glutathione-dependent, heavy metal activate PC synthesis in vitro, thus demonstrating these genes encode PC synthase enzymes. Using RT-PCR, AtPCSl expression appeared to be independent of Cd exposure. However, at higher levels of Cd exposure a AtPCSl-CUS reporter gene construct appeared to be more highly expressed. Using the reporter gene construct, AtPCSl was expressed most tissues. Expression appeared to be greater in younger tissues and same higher levels of expression was observed in some regions, including carpels and the base of siliques. AtPCS2 was a functional gene encoding an active PC synthase. However, its Pattern of expression and the phenotype of a mutant (or antisense line) have not been determined. Assuming the gene is functional then it has clearly been maintained through evolution and must provide some selective advantage. This implies that, at least in some cells or tissue, it is likely to be the dominant PC synthase expressed. This remains to be determined

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계절 및 착유시기에 따른 원유와 분유 내 멜라토닌, 코티솔 농도 변화 (The Effects of Milking Time on Melatonin and Cortisol Concentrations in Raw Milk and Milk Powder during the Summer and Winter Solstice)

  • 임예서;홍식;신용국;강신호
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제34권1호
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    • pp.37-41
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    • 2016
  • 본 연구에서는 착유시간에 따른 우유 및 환원유 내 멜라토닌 및 코티솔 농도 변화를 살펴보았고, 이를 바탕으로 긴장완화 및 수면의 질 개선 측면에서의 우유의 기능성 식품으로써의 개발 가능성을 탐색하였다. 연구 결과, 명기에 비해 일출전 암기에 착유한 우유에서 멜라토닌 농도가 유의적으로 높았다. 환원유 내 멜라토닌 농도 또한 우유와 동일한 일주기 리듬을 보였으나, 전반적으로 우유에 비해 멜라토닌 농도가 높은 것을 확인할 수 있었다. 이에 반해 빛 이외에도 운동, 스트레스 등과 같은 요인에 의해 영향을 받는 코티솔은 착유시간에 따른 유의적 차이를 보이지 않았다. 하지만 개체간 변이가 크지 않다고 가정하였을 때, 동지에 비해 하지에 착유한 우유 및 환원유 내 코티솔 농도가 유의적으로 높았다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 할 때, 집유 시간을 조정하여 생산한 야간 착유 우유는 내인성 멜라토닌이 풍부한 식품이며, 수면유도에 도움을 줄 수 있는 기능성 식품으로써의 개발 가능성을 가지고 있는 것으로 사료된다. 하지만 본 연구는 착유시간에 따른 원유 및 환원유 내 멜라토닌 농도의 차이만을 보여줬다는 점에서 한계를 가진다. 그러므로 착유시간에 따른 이러한 차이가 실질적으로 우유를 섭취하였을 때, 체내의 수면유도 생리활성에 영향을 미치는지 추가적으로 살펴볼 필요가 있다. 또한, 계절에 따른 우유 내 각 호르몬의 변화를 정확히 파악하기 위하여 동일한 개체를 대상으로 한 추가 연구가 필요하다.

저전력 내장형 시스템을 위한 부하의 전력 소모 에뮬레이션 시스템과 응용 (A Load Emulator for Low-power Embedded Systems and Its Application)

  • 김관호;장래혁
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권6호
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    • pp.37-48
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    • 2005
  • 내장형 시스템의 DC-DC 변환기나 배터리의 효율은 시스템을 구성하는 디바이스들의 종류 및 다양한 동작 패턴에 따른 전류의 시간적인 변화에 영향을 받는다. 이러한 특성은 DC-DC 변환기나 배터리의 효율을 분석하기 위해서는 다양한 부하를 가지는 실제 시스템을 구현, 응용프로그램을 수행하고, 배터리와 DC-DC 변환기를 포함한 전원 공급 회로를 연결하여 실제로 전력 소모를 측정할 것을 요구하지만, 이와 같이 실제 시스템을 구현한다는 것은 엄청난 개발 시간과 비용을 요구한다. 본 논문에서는 부하들의 전력 소모를 측정에 의해 얻어 저장하고 전원 공급 회로로부터 실제 시스템의 부하처럼 전력을 소모하도록 에뮬레이션 해줄 수 있는 시스템을 구현하였다. 구현한 부하 에뮬레이터(load emulator)는 측정한 전력 소모 프로파일의 양을 줄이기 위해 패턴 인식 후 압축하는 알고리즘을 사용하며, 저속 대용량 능동부하(active load)와 고속 소용량 능동부하들로 이루어진 비대칭(heterogeneous) 구조로 구현함으로써 전력 소모의 양이 많고 전력 소모가 신속하게 변하는 디지털 시스템의 부하를 에뮬레이션 할 수 있게 해준다. 구현한 부하 에뮬레이터의 성능을 평가하기 위해 하드디스크의 전력 소모를 측정 및 재생하여 비교하며, 부하 에뮬레이터의 응용으로써 부하의 전력 소모 패턴에 따른 DC-DC 변환기의 효율을 검토해 보았다.

배추 저장동안 비타민 U, 아미노산, 유리당 함량 변화 (Changes in Vitamin U, Amino acid and Sugar Levels in Chinese Cabbages during Storage)

  • 홍은영;김건희
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.589-595
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    • 2006
  • 본 연구에서는 배추를 품종별, 부위별, 저장기간 동안의 vitamin U, amino acid 및 유리당 함량을 분석하고 변화경향을 조사하여 보았다. Vitamin U의 함량은 배추의 품종과 부위에 따라 차이를 나타내는 것으로 조사되었다. 동풍 배추(Winter Pride)의 겉잎(outward leaf)에서 12.70 mg/100 g, 55일 배추(55 Days)의 속잎(core leaf)에서 18.60 mg/100 g으로 vitamin U의 함량이 가장 높은 것으로 나타나 품종별 함량차이가 있음을 확인할 수 있었으며, 부위별 함량을 측정하여 본 결과 두 품종 모두 배추의 leaf부위가 midrib 부위에 비하여 1.7-9.0배 이상 높은 것으로 조사되었다. $4^{\circ}C$ 저장 동안의 vitamin U 함량은 두 품종 모두 다소 증가하는 것으로 나타났다. 저장 동안의 vitamin U의 전구체인 methionine 함량을 조사하여 본 결과 아주 낮거나 존재하지 않는 것으로 조사되었는데 이는 배추가 성숙하는 동안 methionine이 vitamin U 전구물질로 사용된 것으로 추정되어진다. 그러나, $4^{\circ}C$ 저장 동안의 vitamin U과 methionine의 함량에 대한 뚜렷한 상관관계는 보이지 않았으며 유리 amino acid와 유리당 함량과의 관계에 대한 더 많은 연구가 수행되어야 할 것으로 사료되어진다.