• 제목/요약/키워드: Regulation Development

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박테리아의 toxin-antitoxin system과 생명공학기술 응용 (Bacterial Toxin-antitoxin Systems and Their Biotechnological Applications)

  • 김윤지;황지환
    • 생명과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.265-274
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    • 2016
  • Toxin-antitoxin (TA) system은 박테리아와 고세균에서 진화적으로 보존되어 흔히 발견되는 유전적 모듈이다. 기본적으로 이 시스템은 세포 내 toxin과 그들의 억제자로 작용하는 antitoxin으로 구성되어있으며, 현재 총 다섯가지 유형으로 구분된다. 공통적으로 toxin은 스트레스 조건에서 활성화됨으로써 세포 내 다양한 과정을 억제하는 활성을 가지는데 이는 결과적으로 세포 사멸 혹은 가역적인 생장 저해를 일으킨다. Toxin의 이러한 효과들은 유전자 발현의 조절, 성장 조절, programmed cell arrest, programmed cell death, persister cell의 형성, 박테리오파지 방어기작, 가동성 유전인자의 안정화, 플라스미드 유지 기작 등 다양한 생리학적 역할을 나타낸다. 그러므로 TA system은 일반적인 스트레스 반응모듈로서 여겨진다. 하지만 이를 역이용한다면 TA system으로부터 toxin을 활성화 시키는 인자를 개발하여 새로운 항균 물질로 이용할 수 있다. 그뿐만 아니라 TA system은 toxin의 세포 사멸 효과를 이용하여 원하는 타겟 유전자가 존재하는 세포만 선택적으로 살아남도록 하는 효율적인 클로닝 전략에 이용될 수 있다. 또한, toxin의 서열 특이적 리보핵산 가수분해효소 활성을 이용하여 타겟 단백질 이외의 단백질 합성을 막아 효과적인 단일 단백질 대량 생산을 위해서도 이용할 수 있다. 더 나아가 일부 TA system의 toxin은 진핵 세포에서도 세포 독성을 나타내기 때문에 암세포, 바이러스 감염 세포에서 toxin의 발현을 유도하여 세포사멸을 일으킴으로써 인간의 질병 치료로 이어질 수 있다.

초파리 대장조직과 인간 대장암세포주에서의 caudal 단백질에 의한 catalase 발현 조절 (The Caudal-Related Homeodomain Proteins Upregulate catalase Expression in Drosophila Hindgut and Human Colorectal Carcinoma Cells)

  • 박재홍;박소영;이동호;김영신;유미애
    • 생명과학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.194-201
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    • 2011
  • Caudal homeodomain 단백질은 초파리에서 사람에 이르기까지 보존되어 있으며, 장조직의 발생과 유지에 필수적인 역할을 한다. CDX1과 CDX2의 발현 감소 혹은 소실이 대장암과 연관되어 있음이 잘 알려져 있다. 대장암 발생은 산화성 스트레스와 밀접한 관련이 있으며, 대장암 조직에서 항산화효소인 catalase의 발현이 감소되어 있다. 하지만 그 분자적 기전은 잘 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 초파리와 사람의 caudal homeodomain 단백질들이 catalase의 발현을 조절하는 것을 보여준다. 초파리 caudal heterozygous 돌연변이체의 대장조직에서 catalase의 발현이 감소되어 있고 ROS 생성이 증가되어 있음을 관찰하였다. 그리고 caudal 유전자의 과발현에 의해 catalase promoter의 활성과 mRNA 수준이 각각 증가함을 확인하였다. 또한 사람의 대장암 세포주인 HCT116 세포에서 CDX1과 CDX2가 catalase promoter의 활성과 단백질 수준에서 catalase를 상향 조절함을 관찰하였다. 이러한 결과들은 CDX1과 CDX2가 catalase 발현 조절을 통하여 장의 항상성 유지와 암발생 과정에 관여함을 시사한다.

Identification and Characterization of Alternative Promoters of the Rice MAP Kinase Gene OsBWMK1

  • Koo, Sung Cheol;Choi, Man Soo;Chun, Hyun Jin;Park, Hyeong Cheol;Kang, Chang Ho;Shim, Sang In;Chung, Jong Il;Cheong, Yong Hwa;Lee, Sang Yeol;Yun, Dae-Jin;Chung, Woo Sik;Cho, Moo Je;Kim, Min Chul
    • Molecules and Cells
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    • 제27권4호
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    • pp.467-473
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    • 2009
  • Our previous study suggested that OsBWMK1, a gene which encodes a member of the rice MAP kinase family, generates transcript variants which show distinct expression patterns in response to environmental stresses. The transcript variants are generated by alternative splicing and by use of alternative promoters. To test whether the two alternative promoters, pOsBWMK1L (promoter for the OsBWMK1L splice variant) and pOsBWMK1S (promoter for the OsBWMK1S splice variant), are biologically functional, we analyzed transgenic plants expressing GUS fusion constructs for each promoter. Both pOsBWMK1L and pOsBWMK1S are biologically active, although the activity of pOsBWMK1S is lower than that of pOsBWMK1L. Histochemical analysis revealed that pOsBWMK1L is constitutively active in most tissues at various developmental stages in rice and Arabidopsis, whereas pOsBWMK1S activity is spatially and temporally restricted. Furthermore, the expression of pOsBWMK1S::GUS was upregulated in response to hydrogen peroxide, a plant defense signaling molecule, in both plant species. These results suggest that the differential expression of OsBWMK1 splice variants is the result of alternative promoter usage and, moreover, that the mechanisms controlling OsBWMK1 gene expression are conserved in both monocot and dicot plants.

ᴅ-Xylose as a sugar complement regulates blood glucose levels by suppressing phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPCK) in streptozotocin-nicotinamide-induced diabetic rats and by enhancing glucose uptake in vitro

  • Kim, Eunju;Kim, Yoo-Sun;Kim, Kyung-Mi;Jung, Sangwon;Yoo, Sang-Ho;Kim, Yuri
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제10권1호
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    • pp.11-18
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    • 2016
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Type 2 diabetes (T2D) is more frequently diagnosed and is characterized by hyperglycemia and insulin resistance. $\small{D}$-xylose, a sucrase inhibitor, may be useful as a functional sugar complement to inhibit increases in blood glucose levels. The objective of this study was to investigate the anti-diabetic effects of $\small{D}$-xylose both in vitro and stretpozotocin (STZ)-nicotinamide (NA)-induced models in vivo. MATERIALS/METHODS: Wistar rats were divided into the following groups: (i) normal control; (ii) diabetic control; (iii) diabetic rats supplemented with a diet where 5% of the total sucrose content in the diet was replaced with $\small{D}$-xylose; and (iv) diabetic rats supplemented with a diet where 10% of the total sucrose content in the diet was replaced with $\small{D}$-xylose. These groups were maintained for two weeks. The effects of $\small{D}$-xylose on blood glucose levels were examined using oral glucose tolerance test, insulin secretion assays, histology of liver and pancreas tissues, and analysis of phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPCK) expression in liver tissues of a STZ-NA-induced experimental rat model. Levels of glucose uptake and insulin secretion by differentiated C2C12 muscle cells and INS-1 pancreatic ${\beta}$-cells were analyzed. RESULTS: In vivo, $\small{D}$-xylose supplementation significantly reduced fasting serum glucose levels (P < 0.05), it slightly reduced the area under the glucose curve, and increased insulin levels compared to the diabetic controls. $\small{D}$-xylose supplementation enhanced the regeneration of pancreas tissue and improved the arrangement of hepatocytes compared to the diabetic controls. Lower levels of PEPCK were detected in the liver tissues of $\small{D}$-xylose-supplemented rats (P < 0.05). In vitro, both 2-NBDG uptake by C2C12 cells and insulin secretion by INS-1 cells were increased with $\small{D}$-xylose supplementation in a dose-dependent manner compared to treatment with glucose alone. CONCLUSIONS: In this study, $\small{D}$-xylose exerted anti-diabetic effects in vivo by regulating blood glucose levels via regeneration of damaged pancreas and liver tissues and regulation of PEPCK, a key rate-limiting enzyme in the process of gluconeogenesis. In vitro, $\small{D}$-xylose induced the uptake of glucose by muscle cells and the secretion of insulin cells by ${\beta}$-cells. These mechanistic insights will facilitate the development of highly effective strategy for T2D.

긴급통신서비스 제공을 위한 SIP에서의 호 서비스 메커니즘에 관한 연구 (A Study of Call Service Mechanism on SIP for Emergency Communication Services)

  • 이규철;이종협
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.293-300
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    • 2007
  • IP(Internet Protocol) 기반 통신서비스가 발달함에 따라 인터넷 전화서비스가 기존 PSTN (Public Switched Telephone Network) 기반 전화서비스를 대체하는 서비스로 자리 잡아 갈 것으로 예상된다. 이를 위해 해결되어야 할 여러 가지 이슈 중 하나가 인터넷 전화서비스가 PSTN의 911과 같은 긴급전화서비스 제공 능력을 가지는 것이다. 미국의 경우에는 VoIP(Voice over Internet Protocol)를 사용하는 인터넷 전화에서도 PSTN의 전화서비스와 같이 911 서비스를 제공하도록 규정하고 있으며, 기본 VoIP 911 호 (Basic 911 또는 B-911)는 위치 정보 혹은 콜백 번호 없이 LEA(Law Enforcement Agency)의 일반 접근라인으로 라우팅 되고, 향상된 VoIP 911호 (Enhanced 911 또는 E-911)의 경우는 위치정보와 콜백 번호정보를 가지고 911 전용 네트워크상으로 라우팅 되어 지역 911 분배센터에 도착하도록 규정하고 있다. 그러나 현재의 VoIP기반 인터넷 전화망에서는 긴급전화서비스를 별도의 서비스로 다루고 있지 않거나 성능이 PSTN에 비해 크게 부족한 실정이며, 해당 호의 위치정보 및 콜백 번호정보 등이 파악되지 못해 가장 인접한 PSAP(Public Safety Answering Point)로 전달되지 못하는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하고 효율적인 긴급전화서비스를 제공할 수 있는 SIP(Session Initiation Protocol)기반의 긴급전화서비스 메커니즘을 제안하며, 실제 구현을 통하여 PSAP로의 효율적인 접근과 해당호의 정보를 정확히 알아낼 수 있음을 확인하였다.

가구소득별 유급노동 시간과 일-여가 균형에 관한 국가비교 (A Comparative Study on the Paid Work Time and Work-Leisure Balance by Household Income)

  • 노혜진;황은정
    • 사회복지연구
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    • 제49권1호
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    • pp.51-83
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    • 2018
  • 본 연구는 IMF 이후 소득 차원에서의 분배 악화와 유사하게 시간사용의 분배에서도 소득계층간 격차가 심화되고 있는 지를 검토하고, 그 영향요인을 분석하였다. 이를 위해 다국가시간사용조사(MTUS)와 생활시간조사 자료를 활용하여 프랑스, 네덜란드, 스페인, 영국, 미국, 한국 등 6개국을 대상으로 다층분석(HLM)을 실시하였다. 주요 분석결과를 제시하면, 첫째, 분석대상 국가들에서 저소득층은 유급노동시간은 길고 여가시간은 짧은 반면, 고소득층은 유급노동시간이 짧고 여가시간은 긴 것으로 나타났다. 둘째, 한국의 저소득층은 비교 국가 중 유급노동시간이 가장 길고 여가시간은 가장 짧아, 일-여가 균형이 가장 낮은 수준이었고, 이러한 양상은 IMF 이후 회복되지 않고 있었다. 셋째, 다층분석 결과, 가구소득이 낮을수록 유급노동시간은 증가하고 일-여가 균형은 감소하여 장시간 노동이 특정 집단으로 귀결되는 시간 불평등 양상이 포착되었다. 넷째, 연평균노동시간은 유급노동시간을 증가시키는 반면, 가족정책지출, 재분배 정책, 소득보장정책은 유급노동시간을 감소시키는 요인으로 드러났다. 다섯째, 연평균노동시간은 일-여가 균형을 감소시켰으나, 가족정책지출, 재분배정책, 소득보장정책은 일-여가 균형을 증가시켰다. 본 연구의 의의는 IMF 이후 한국 사회에서 소득 분배뿐 아니라 시간 사용에서의 계층 간 불평등이 심화되어 왔음을 규명하였다는 것이다. 연구결과에 기초하여 본 연구는 시간을 재구조화하는 정책적 개입 전략으로 노동시간 규제 강화, 육아휴직제도 활성화와 소득대체율 실질화, 소득 재분배 관련 정책 확대, 소득보장과 시간보장 정책의 상호보완적 발전 등을 제시하였다.

ICT융합에 따른 방송통신 이용자보호 법제의 합리적 개선방안 (Measurements on Legislation of User-Protection Act in the Era of ICT-Convergence)

  • 박종수
    • 법제연구
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    • 제44호
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    • pp.103-153
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    • 2013
  • 본 논문에서는 종래의 방송통신 구획별 이용자보호 제도를 통합하여 하나의 통합 이용자보호법을 제정하기 위한 목적에서 현황과 문제점 및 개선방안으로 통합법 제정의 방향을 모색하는 것을 내용으로 작성되었다. 종래 방송과 통신은 완전히 구별된 영역으로 칸막이화 되어 생성 및 발전해온 결과 서로 현격히 다른 사상과 내용으로 구축되어 체계화되어 왔다. 이렇듯 상이한 모습에 기초하여 각각의 서비스 사용자에 대한 보호도, '시청자'와 '이용자'라는 명칭으로 방송과 통신의 각각의 영역에서 별개의 제도를 구축해왔다. 그러나 현대에 이르러 ICT 기술의 발전, 특히 네트워크의 확장과 스마트 기기의 등장으로 기존의 방송 통신의 체계가 흔들릴만한 변화가 이루어지고 있다. 방송 통신의 융합현상이 가속화됨에 따라 기존의 법제도가 예상하지 못했던 결합서비스와 신규서비스가 등장하게 되었고, 방송통신시장이 날로 복잡해지고 있는 것이 현실이다. 이러한 방송 통신시장의 변화는 이용자로 하여금 합리적인 선택을 어렵게 하고, 이에 따라 이용자의 권익침해가 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 방송과 통신의 융합 환경에 따라 미디어나 통신을 둘러싼 패러다임이 점차 이용자 중심으로 변화하고 있다는 점도 특징으로 볼 수 있다. 이에 따라 전통적으로 공급자 중심으로 이루어지던 지원 및 규제 행정 역시 변화의 필요성이 있는 것이다. 오늘날 이용자보호는 법익의 침해 후 사후적 권리구제절차를 강구하는 것보다 사전적으로 이용자권익저해행위가 발생하지 않도록 하는 것이 중요하다 할 것이다. 이를 위해서는 우선적으로 이용자보호계획의 수립 시행이 중요하고 이용자의 높은 권리의식에 상응한 이용자 교육이 이루어져야 할 것이다. 이는 실질적 법치주의에 부합하는 이용자보호 제도로 의미가 있다고 볼 것이다. 방송 통신 분야에 다양하게 존재하는 피해구제절차를 통일성 있게 법제화하는 것이 필요할 것이며, 복잡하고 다양하게 등장하는 이용자에 대한 피해를 최소화하고 실효적인 권리구제가 가능하도록 하기 위해 기존의 규제기관과 분리되어 전문성을 발휘할 수 있는 민원처리 분쟁조정 전담기구의 설치를 고려해볼 수 있을 것이다.

Protective effect of Korean Red Ginseng against glucocorticoid-induced osteoporosis in vitro and in vivo

  • Kim, Jinhee;Lee, Hyejin;Kang, Ki Sung;Chun, Kwang-Hoon;Hwang, Gwi Seo
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제39권1호
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    • pp.46-53
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    • 2015
  • Background: Glucocorticoids (GCs) are commonly used in many chemotherapeutic protocols and play an important role in the normal regulation of bone remodeling. However, the prolonged use of GCs results in osteoporosis, which is partially due to apoptosis of osteoblasts and osteocytes. In this study, effects of Korean Red Ginseng (KRG) on GC-treated murine osteoblastic MC3T3-E1 cells and a GC-induced osteoporosis mouse model were investigated. Methods: MC3T3-E1 cells were exposed to dexamethasone (Dex) with or without KRG and cell viability was measured by the 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay. Realtime polymerase chain reaction was performed to evaluate the apoptotic gene expression; osteogenic gene expression and alkaline phosphatase (ALP) activity were also measured. Western blotting was performed to evaluate the mitogen-activated protein kinase (MAPK) proteins. A GC-induced osteoporosis animal model was used for in vivo study. Results and conclusion: The MTT assay revealed that Korean Red Ginseng (KRG) prevents loss of cell viability caused by Dex-induced apoptosis in MC3T3E1 cells. Real-time polymerase chain reaction data showed that groups treated with both Dex and KRG exhibited lower mRNA levels of caspase-3 and -9, whereas the mRNA levels of Bcl2, IAPs, and XIAP increased. Moreover, groups treated with both Dex and KRG demonstrated increased mRNA levels of ALP, RUNX2, and bone morphogenic proteins as well as increased ALP activity in MC3T3-E1 cells, compared to cells treated with Dex only. In addition, KRG increased protein kinase B (AKT) phosphorylation and decreased c-Jun N-terminal kinase (JNK) phosphorylation. Moreover, microcomputed tomography analysis of the femurs showed that GC implantation caused trabecular bone loss. However, a significant reduction of bone loss was observed in the KRG-treated group. These results suggest that the molecular mechanism of KRG in the GC-induced apoptosis may lead to the development of therapeutic strategies to prevent and/or delay osteoporosis.

밀착연접 조절을 통한 스트레스 호르몬 코티졸의 피부장벽 손상 연구 (Stress Hormone Cortisol Damages the Skin Barrier by Regulating Tight Junctions)

  • 이성훈;손의동;최은정;박원석;김형준
    • 대한화장품학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.73-80
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    • 2020
  • 심리적 스트레스는 피부의 생리적 상태에 영향을 미치고 다양한 피부 질환을 일으킬 수 있다. 스트레스 호르몬인 코티솔은 섬유질, 케라틴세포, 멜라노사이트와 같은 다양한 피부세포에 의해 분비된다. 밀착연접(tight junction, TJ) 은 포유류 피부의 과립증에서 장벽을 형성하는 세포 접합부위이다. TJ은 다른 피부 장벽기능에도 영향을 미칠 수 있으며 화학, 미생물 또는 면역학적 피부장벽에게 영향을 받는다. 스트레스로 인한 피부 장벽 손상에 관한 보고는 있지만 사람피부에서 코티솔이 TJ을 조절한다는 보고는 없다. 스트레스 호르몬 코티솔이 TJ을 조절하는 기능을 확인하기 위해 각질형성세포에 코티솔을 처리하였다. 코티솔은 TJ 구성 성분의 유전자 발현과 구조를 조절하여 피부 장벽 기능을 손상시켰다. 또한 코티솔은 인공피부 모델에서 과립층 형성을 억제하였다. 이러한 실험결과를 통해 스트레스 호르몬 코티솔이 TJ를 조절함으로써 피부 장벽 기능에 손상을 일으키는 것을 확인할 수 있었다.

소형 가스엔진 열병합 발전시스템 안전기준 개발 (A Study on the Safety Code Development of Gas Engine Micro Combined Heat and Power System)

  • 권준엽;김민우;이정운
    • 한국가스학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.27-35
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    • 2021
  • 최근 "전력 예비율" 급감에 대한 해결책으로 양방향 송배전이 가능한 마이크로 그리드로 전환되고 있다. 마이크로 그리드는 소규모 분산전원과 부하로 구성되는데, 분산전원의 대표적인 기술로 가정·건물에 적용하는 소형 열병합 발전시스템이 있다. 본 연구에서 가스 소비량 232.6kW(20만 kcal/h) 이내의 소형 가스엔진 발전시스템의 안전기준을 도출하고 발전 시스템, 냉각시스템, 윤활 시스템, 배기 시스템으로 구분하여 안전기준(안)을 개발하였다. 발전시스템의 경우 필터를 설치하고 가스 누출 및 엔진 회전수나 출력에 이상이 발생할 경우 이를 감지하여 시스템이 정지하도록 하였고, 냉각시스템은 냉각수 부족이나 과열이 발생할 경우 시스템이 정지하도록 규정하였다. 윤활 시스템은 윤활유의 압력과 온도를 모니터링 하고 이상이 발생할 경우 시스템을 정지하도록 하고, 배기 시스템은 국내·외 기준과 부합하여 배기가스 배출 농도 규제 값을 지정하였다. 본 연구 결과를 통해 가스엔진 발전시스템의 안전성을 향상시키고 제품 확산·보급에 이바지할 수 있다고 판단한다.