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Burkholderia sp. D5에 의한 phenanthrene과 pyrene 분해 (Degradation of Phenanthrene and Pyrene by Burkholderia sp. D5)

  • 김태정;조경숙;류희욱
    • 미생물학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.267-271
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    • 2003
  • Polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)를 분해하는 Burkholderia sp. D5를 유류 오염 토양으로 분리하였고, PAHs의 분해특성을 조사하였다. 분리균주는 유일 탄소원으로 phenanthrene(Phe)을 이용하여 생장이 가능하였고, pyrene (Pyr)을 유일 탄소원으로 이용하여 생장하지는 못하였으나 yeast extract(YE)를 공기질로 첨가해 준 조건에서는 Pyr를 분해할 수 있었다. 분리 균주의 PAH 분해속도는 YE, peptone 및 glucose의 첨가에 의해 향상되었으며, 특히 YE 첨가 효과가 가장 우수하였다. 무기염배지(BSM)에 215 mg-Phe/L와 1 g-YE/L를 첨가한 조건에서 Burkholderia sp. D5의 비생장속도(0.28/h)와 Phe 분해속도(29.30 ${\mu}mol$/L/h)는 YE를 첨가하지 않은 조건에서 얻은 비생장속도(0.02/h)와 Phe 분해속도(12.00 ${\mu}mol$/L/h)의 각각 10배 및 2배였다. Phe를 기질로 공급한 경우 최대 비생장속도(${\mu}$_max)와 최대 Phe분해속도(V_max)는 각각 0.34 h-1 및 89 ${\mu}mol$/L/h 이었고. Pyr을 기질로 공급한 경우 ${\mu}$_max와 V_max는 각각 0.27 h-1 및 50 ${\mu}mol$/L/h이었다. Phe 혹은 Pyr 단독 기질하에서 분해속도와 비교 하였을 때(29.30 ${\mu}mol$-Phe L/h, 9.58 ${\mu}mol$-Pyr L/h), 두 기질의 혼합조건에서 Phe와 Pyr 분해속도는 각각 2.20 및 2.18 ${\mu}mol$ L/ h로 저하되었다. Burkholderia sp. D5 균주는 토양에서 Phe와 Pyr을 분해할 수 있었는데, Phe와 Pyr 분해속도는 각각 20.03 및 1.09 ${\mu}mol$ L/h 이었다.

TNF-α 자극에 활성화된 HaCaT 세포주에서 Yakuchinone-A에 의한 건선 피부염 개선 효과 (Improving effect of psoriasis dermatitis by yakuchinone A in the TNF-α stimulated HaCaT cells)

  • 김민영;황형서
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제63권1호
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    • pp.95-101
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    • 2020
  • 건선(psoriasis)은 인체 피부조직 중 표피의 과증식 및 다양한 크기의 홍반, 인설 등이 동반되는 난치성 자가면역 피부질환이다. 건선 피부염 발병 기작은 명확히 규명되지 않았으나 각질 형성세포의 과분화 과정에 관여하는 염증성 cytokine과 Th17 세포를 포함한 면역세포를 염증부위로 유인하는 chemokine (C-C motif) ligand 20 (CCL20)이 발병과정에 관여하는 것으로 알려진다. 따라서 건선치료에 효과적인 천연 소재를 발굴하기 위해 예로부터 항염증 활성이 알려진 익지인(Alpiniaoxyphylla Miquel)의 유효성분인 yakuchinone-A의 건선 피부염 개선효과를 연구하였다. 먼저 CCK-8 assay 통해 human keratinocyte (HaCaT) 세포에 tumor necrosis factor-alpha (TNF-α)와 yakuchinone-A를 동시 처리하여 세포독성을 관찰한 결과, yakuchinone-A는 10 ㎍/mL까지 세포독성이 관찰되지 않았다. TNF-α를 HaCaT 세포에 처리하여 염증을 유발한 후 yakuchinone-A를 농도별로 처리한 결과 IL-6, IL-8, TNF-α 등 건선 피부염 유발 cytokine의 mRNA 발현이 각각 61.4±7.5, 23.6±1.5, 46.0±4.8% 수준으로 감소하였고, Th17 세포를 유인하는 chemokine인 CCL20 또한 yakuchinone-A에 의해 유의적으로 억제되었다. 또한 CCL20 발현에 관여하는 NF-κB/IκB pathway에서 IκB 인산화 및 STAT3 인산화가 yakuchinone-A에 의해 79.1±5.0, 80.8±2.3% 수준만큼 농도 의존적으로 억제되었다. 마지막으로 Th17 세포에 의해 분비되는 IL-17A에 의해 활성화된 HaCaT 세포에 yakuchinone-A를 처리한 결과, CCL20 mRNA발현이 농도의존적으로 감소하였다. 이러한 결과들을 토대로 yakuchinone-A는 건선 피부염 개선 활성을 가지며, 향후 새로운 건선 피부염 개선 소재로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

위상각 측정에 의한 적정의 정확한 종말점 검출법에 관한 연구 (A Study on the Precise End-Point Detection in Titration by Using the Phase Angle Measurements)

  • 박병빈;신호상;이한형
    • 분석과학
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    • 제12권4호
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    • pp.290-298
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    • 1999
  • 임피던스 위상각 적정법을 산화환원적정, 산염기적정, 착화적정 그리고 침전적정에 적용하여 정확한 종말점 검출법을 연구하였다. 일정한 교류전류가 두 백금전극사이를 통과하도록 하였고 그중 하나는 $0.1cm^2$ 또는 $0.026cm^2$의 표면적을 가진 초소형 분극전극이었고 다른 하나는 $1cm^2$의 표면적을 비분극전극을 사용하였다. 과망간산칼륨에 의한 옥살산의 산화환원적정에서 임피던스 위상각 적정법을 적용하였을때 $50{\mu}A$, 0.0005 M 이상의 농도에서 뚜렷한 종말점을 얻었고, 50 Hz 근방의 주파수 영역에서 가장 확실한 종말점을 얻을 수 있었다. NaOH에 의한 인산의 산염기 적정에서 0.001 M 수산화나트륨에 의한 0.001 M 인산의 적정시 임피던스 위상각 적정법을 적용하여 $50{\mu}A$, 주파수 25-97 Hz의 넓은 주파수 영역에서 뚜렷한 제1당량점을 얻었다. 이는 전도도의 반대 개념으로서의 임피던스의 변화량이 종말점을 기점으로 변곡하고 이에따라 위상각이 변화하는데 원인됨을 알았다. 또한 제2당량점에서는 임피던스 위상각 적정법으로 뚜렷한 종말점을 얻지 못하였다. 이는 $Na_2HPO_4$의 가수분해를 막기 위하여 적정시 과량으로 첨가되는 NaCl에 의한 방해로 생각된다. 0.1 M EDTA에 의한 0.01 M 황산구리의 착화적정시에는 위상각 측정으로 적정종말점을 찾기 보다는 "다른위상" 임피던스 Z"을 측정하여 종말점을 알아내는 것이 유리함을 알았다. $AgNO_3$에 의한 $Cl^-$의 침전적정에 있어 $100{\mu}A$, 0.1 M 농도에서 임피던스 위상각 적정법을 적용하여 명확한 종말점을 얻었고, 15-30Hz 범위에서 가장 안정적인 뚜렷한 변화를 볼 수 있었다. 그러나 0.01 M 농도에서는 임피던스 위상각의 뚜렷한 변화를 볼 수 없었다. 본 연구에서 임피던스 위상각 적정법을 산화환원적정, 산염기적정, 착화적정 그리고 침전적정시의 종말점 검출을 위해 사용하였을 때 대부분 성공적이었으며 이는 적정시 종말점을 정확히 측정하는 목적에 활용 할수 있음을 보여주는 것이다.

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말초신경의 재생에 대한 녹용의 효과; 랫드에서 실험적 절단 좌골신경의 Sprout 형성에 관해 (Effects of Deer Antler on the Regeneration of Peripheral Nerves; About Sprout Formation of Experimentally Transected Sciatic Nerves in Rat)

  • 장병준;조익현;최혜영;원희영;박창현;배춘식;최농훈
    • Applied Microscopy
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    • 제32권1호
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    • pp.67-80
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    • 2002
  • 좌골신경 재생에 미치는 녹용의 효과를 알아보기 위해 300 gm 내외의 수컷 Sprague-Dawley계 랫드에 체중 100 gm당 1.5 ml의 수용성 녹용추출물을 각각 1주, 2주, 3주간 매일 1회씩 경구 투여한 후 양쪽 하지의 좌골신경을 절단하였다. 6시간 경과 후 절단부의 근위부에서 절취한 좌골신경을 통상적인 전자현미경기법으로 처리하여 관찰한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 정상대조군의 좌골신경은 신경마디에서 axonal sprouting이 관찰되지 않았고, 전자밀도가 높은 축삭막의 돌출구조가 종종 관찰되었다. 2. 생리식염수 투여군의 좌골신경의 신경마디에서 axonal sprouts의 형성이 관찰되었으며, 그 길이는 대부분 짧았고, 내부에 많은 소포와 공포를 함유하고 있었으며 일부에서는 신경세사를 비롯한 세포소기관을 가지고 있었다. 각각 100개씩의 세로절단된 신경마디에서 sprouts 의 존재여부를 계수한 바 1주 투여군에서 29개(29%), 2주 투여군에서 32개 (32%), 3주 투여군에서 30개 (30%)로 각각 나타났다. 3. 녹용 투여군의 좌골신경의 신경마디에서 axonal sprouts의 형성이 관찰되었고 대부분 그 길이가 짧았으나 2주 투여군과 3주 투여군에서 종종 긴 sprouts가 관찰되었다. Sprouts의 내부에는 많은 소포와 공포를 함유하고 있었고 종종 신경세사, 사립체 등의 소기관을 함유하고 있는 경우도 있었다. 각각 100개씩의 세로절단된 신경마디에서 계수한 sprouts의 수는 1주 투여군에서 38개 (38%), 2주 투여군에서 46개 (46%), 3주 투여군에서 48개(48%)로 각각 나타났다. 이상의 결과로부터 녹용추출물의 선투여는 절단좌골신경의 sprout 형성을 촉진함을 알 수 있었고, 이는 녹용이 말초신경의 재생에 효과가 있음을 시사한다고 생각된다.와 전자밀도가 낮은 소포들이 혼합된 형과 전자밀도가 낮은 소포들로만 이루어진 연접체 등 두 종류를 소지하고 있어 두 종간 차이가 확인되었다.흰쥐 전뇌 기저부 Meynert기저핵에서의 ChAT면역반응 신경세포들은 출생 후 발생과정에서 세포소기관과 신경돌기들의 분화에 따른 세포체 부피의 증가, 분화된 세포형들의 출현 율의 증가 및 세포의 손실이 없는 상태에서 세포 응축 등의 과정을 통하여 세포들이 분화한다고 생각된다.\mu}m$정도로 세포질 대비 매우 컸다. 이들은 다양한 크기의 전자밀도가 높은 둥근 과립(직경 $1\sim0.2{\mu}m$)을 소지하고 있었으며, 세포의 표면은 여러 형태의 사상족(filopodia)들을 뻗어 노쇠한 세포들을 포식하였다. 신경망(neuropiles)들은 신경분비세포를 둘러싸고 있었으며, 신경섬유 속에서 다양한 종류의 연접소포들(synaptic vesicles)이 관찰되었는데, 전자밀도, 크기 그리고 모양에 따라 6종류로 분류되었다.로 확인되었다. 방사대는 외측에 않은 homogeneous layer와 내측에 2개의 두꺼운 helicoidal layers (zona radiata interna and zona radials externa)총 3개의 구조물로 구성되어 있었다. 정상적인 환경조건에서 볼 때 난포는 난형성과 생식소에서 분비되는 스테로이드 흐르몬의 생성에 충분할 만큼 조직의 발달과 호르몬의 주기적인 분비에 영향을 주는 것으로 나타났다.%o보다 20%o, 30%o에 적응(適應)된 개체의 신장조직(腎臟組織)에서 더많이 발생되었다. 틸라피아의 신사구체(腎絲球體)는 담수(淡水)에서 10%o의 해수(海水)로 이주된지 14일(日) 이후에 신장(腎臟)에서 수축된 것으로 나타났다. 30%o의 해수(海水)에 적응(適應)된 틸라피아의 평균 신사구체(腎絲球體)의 면적은

분화중인 흰쥐 콩팥의 요세관에서 nNOS의 발현 (Expression of Neuronal Nitric Oxide Synthase (nNOS) in Developing Rat Kidney)

  • 송지현;류시현;김진;정주영
    • Applied Microscopy
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    • 제38권2호
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    • pp.141-148
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    • 2008
  • Nitric oxide는 콩팥에서 혈류의 조절, 사구체 혈액역동학 및 요세관의 운반에 중요한 역할을 하는 인자로서 최근 세포의 주기조절, 유사분열에도 관여하는 것으로 알려져 있다. 최근 연구 결과에 의하면 발생중인 콩팥에서의 nNOS의 발현은 성체와는 다른 것으로 알려져 있으나, 발생중인 콩팥에서의 발현 양상 및 발현시기 등에 대해서 알려진 바 없다. 따라서 본 연구에서는 발생중인 콩팥을 이용하여 분화중인 요세관에서 nNOS의 발현양상을 관찰하고자 하였다. 성체에서 nNOS의 면역반응성은 사구체 보우만주머니의 벽측상피와 치밀반, 내림가는부분 및 수질집합관에 발현되었다. 발생중인 콩팥에서는 임신 15일에 처음 발현하기 시작하였으며, 그 부위는 원위세관의 굵은오름부분이었다. 임신 20일에서 출산후 14일까지 새로이 형성되는 요세관의 굵은오름부분에서 관찰되었으나, 분화를 마친 요세관에서는 그 발현 양상이 감소하였다. 출생후 21일경에는 최종적으로 치밀반에만 국한되어 발현되었다. 속수질에서는 내림가는 부분과 속수질 집합관에서 발현되었으며 그 양상은 수질 중간부위에서 강하게 발현되었으며 시작부위와 말단부위에서는 약하게 발현되었다. 이상의 결과로 보아 굵은오름부분에서의 nNOS의 발현은 요세관의 분화정도와 일치하며 특히 그 발현양상이 분화가 활발한 시기에 강하게 발현되고 분화가 저하된 후에는 발현이 감소하는 것으로 보아 발생중인 콩팥의 성장에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

주요북방형 목초의 건물수량 , 화학성분 및 Net Energy 축적에 관한 연구 III. 예취관리에 화학성분의 계절적 변화 (Studies on Dry Matter Yield s, Chmical Composition And Net Energy Accumlation in Three Leading Temperate Grass Species III. Seasonal changes of chemical components under dfferent cutting managements)

  • 김정갑;양종성;한흥전
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.157-163
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    • 1986
  • 본(本) 시험(試驗)은 주요북방형(主要北方形) 목초(牧草)에 있어서 기상환경(氣象環境) 및 예취관리(刈取管理)가 Weender 성분(成分)의 합성(合成) 및 축적(蓄積)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)코자 $1975{\sim}'79$년간(年間) 한국(韓國)과 서독(西獨)에서 실시(實施)되었다. 공시재료(供試材料)는 orchardgrass(cv. Potomac, Baraula), perennial ryegrass (cv. Reveille, Semperweide) 및 meadow fescue (Cosmos 11, N.F.G.)등 3초종(草種) 6품종(品種)종을, 예취방법(刈取方法)은 방목기(放牧期)(년(年)6-7회(回)), silage기(期)(4-5회(回)) 및 건초기(乾草期)(3회(回))로 구분(區分) 분할구(分割區) 배치법(配置法) 4반복(反復)으로 실시(實施)하였는바 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 목초(牧草)의 Weender 각(各) 성분함량(成分含量)은 기상요인(氣象要因) 중(中) 특(特)히 온도(溫度),강수량(降水量) 및 일조(日照)의 영향(影響)을 크게 받았다. 이상(以上)과 같은 원인(原因)으로 공시목초(供試牧草)의 조섬유(粗纖維) 및 세포막구성물질(細胞膜構成物質)(NDF) 함량(含量)은 봄철의 27.2% 및 42.9%에서 고온건조(高溫乾燥)한 여름철에는 각각(各各) 30.1%(조섬유(粗纖維)) 및 48.7%(NDF)로 증가(增加)된 반면(反面) TNC함량(含量)은 4.01%(봄)에서 1.52%(여름)으로 감소(減少)되었다. 그러나 서독지방(西獨地方)의 경우 Weender 성분(成分)의 합성(合成) 및 축적(蓄積)은 계절간(季節間)에 큰 차익(差異)가 없었다. 2. Orchardgrass 는 perennial ryegrass 및 meadow fescue에 비해 조섬유(粗纖維) 및 NDF 함량(含量)이 높은 반면(反面) 가용무질소물(可溶無窒素物) 및 TNC 축적(蓄積)이 낮아 energy 가치(價値)가 감소(減少)되었다. 지역별(地域別) orchardgrass의 net energy함량(含量)은 Suweon 524 StE, Cheju 431 StE 및 Freising 575 StE로 perennial ryegrass 의 624 (Suweon), 491(Cheju) 및 657(StE(Freising)보다 현저(顯著)히 낮았다. 3. Weender 성분(成分)의 합성(合成) 및 축적(蓄積)은 목초(牧草)의 생육단계(生育段階)에 따라 큰 차이(差異)가 있었다. 공시초총(供試草種)의 평균(平均) 조섬유(粗纖維) 및 NDF함량(含量)은 방목기(放牧期)의 23.9% 및 37.8%에서 건초기(乾草期)에는 각각(各各) 30.3% 및 49.1%로 증가(增加)된데 반(反)해 가용무질소물(可溶無窒素物) 및 TNC함량(含量)은 식물생육(植物生育)이 진행(進行)됨에 따라 감소(減少)하는 결과(結果)였다.

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유산균의 배양물로부터 분리된 물질에 대한 암 유발 ICR Mice의 항암 효과 (Antitumor Activity of CBT-AK5 Purified from Lactobacillus casei against Sarcoma-180 Infected ICR Mice)

  • 여문환;김동명;김용환;김정화;백홍;정명준
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제26권2호
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    • pp.23-30
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    • 2008
  • 최근 많은 관심을 가지는 유산균은 사람이나 동물의 장내 방어 장벽인 위산, 담즙산염, 췌장에 효과가 있고, 이들 생균은 장 점막에 쉽게 집락화하는 특성을 가지면서도 인체에는 무해한 균이기 때문에 식품첨가물 부분에서 GRAS(Generally Recognized As Safe)로 분류되어 있고, 이런 안전성을 기반으로 수많은 제품이 제조되어 유통되고 있다. 유산균의 다양한 연구는 유산균 생균제, 사균체, 유산균 파쇄액을 이용하여 항암 효과, 유당 단백질의 흡수 증진, 콜레스테롤의 저하 류머티스 관절염 치료 및 정장작용 개선에 효과적인 기능을 가진다고 보고하고 있다. 이런 다양한 효과를 가지는 유산균의 기능을 이용하기 위하여 금번 연구에서는 항암 활성이 우수한 Lactobacillus casei의 2차 산물인 배양여액에서 순수 분리한 것으로 UItrafiltration membrane(3, 30 KDa)으로 분리 농축한 단백질 물질인 CBT-AK5을 실험에 사용하였다. 이전 연구로 CBT-AK5가 정상세포와 암세포주를 이용한 세포 독성 실험 및 암세포 생육 억제 활성을 측정한 결과, 정상세포에 대한 세포 독성은 20% 이내로 낮은 세포 독성 효과를 나타난 반면, 각 장기별 암세포주에 대한 암세포 생육 억제 활성을 측정한 결과 70% 이상의 높은 암세포 생육 억제 활성을 나타내어 항암 활성 물질임을 확인하였다. Lactobacillus casei의 2차 산물인 배양여액에서 순수 분리한 CBT-AK5의 항암 효과에 대한 in vivo 실험을 실시하였다. In vivo 실험으로 6~8주령된 ICR mice를 사용하였고, 복수암 유발 및 고형암 유발을 위해 Sarcoma-180 cell line이용하였다. 투여 방법으로는 경구투여와 복강내 투여로 나누어 진행하였고, 각 투여 방법에 따른 치료군과 예방군으로 나누어 실험하였다. 또한 치료군과 예방군마다 다른 농도별($25\;{\mu}g/m{\ell}$, $250\;{\mu}g/m{\ell}$, $2.5\;{\mu}g/m{\ell}$ 차이도 관찰하였다. 위 실험에서 경구투여에 따른 항암 활성 효과는 양성대조군보다 체중 증가와 생존율 비교에 있어서 정상군보다 다소 높게 관찰되었으나, In vitro 실험시 높은 항암 활성 효과에 비해 유의적이지 않았다. 하지만, 복강내 투여에 따른 항암 활성 효과는 양성대조군보다 체중 증가와 생존율 비교에 있어서 높은 활성 효과가 관찰되었고, 치료군과 예방군 모두에서 항암 활성이 우수한 물질임을 확인하였다. 이상의 실험에서 Lactobacillus casei의 2차 산물인 배양여액에서 순수 분리한 CBT-AK5가 항암 활성에 우수한 물질임을 확인하였다.

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활성화 및 배양조건이 돼지 단위발생란의 발달 및 Apoptosis에 미치는 영향 (Apoptosis and Development of Porcine Parthenogenetic Embryos Activated and Cultured in Different Condition)

  • 황인선;서진성;정희태;임기순
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제30권1호
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    • pp.65-70
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    • 2006
  • 본 연구는 활성화처리 방법 및 배양 조건이 돼지 단위발생란의 체외발달 및 apoptosis에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시되었다. 도축장 유래 난소로부터 채취된 미성숙 난자를 $42{\sim}44$시간 동안 성숙배양한 후 사용하였다. Apoptosis는 TUNEL 방법을 사용하여 조사하였다. 실험 1에서는 성숙배양된 난자들을 electric pulse(1.2 kV/cm for $30{\mu}sec$ 2회, E), E + 6-dimethylaminopurine(6-DMAP) 또는 E + cycloheximide(CH) 방법으로 활성화 처리하여 PZM-3를 이용하여 5% $CO_2,\;38.5^{\circ}C$에서 배양하였다. 실험 2에서는 전기자극을 이용하여 활성화처리된 난자들을 각각 PZM-3 또는 NCSU-23 배양액 내에서 배양하였다. 각 배양액 내의 난자들은 각각 20% $O_2$ 조건으로 나뉘어 배양하였다. E + 6-DMAP(36.5%) 또는 E + CH 구(32.5%)에서 E 구(27.7%)보다 유의적으로 높은 배반포 형성율을 보였다(P<0.05). 처리별 apoptosis 발생율은 각각 5.3%(E), 7.7%(6-DMAP) 및 7.1%(CH)였다. 실험 2에서는 PZM-3 구의 배반포 형성율이 NCSU-23 구에 비하여 산소분압조건과 관계없이 다소 높았다$(28.2{\sim}29.7%\;vs.\;22.6{\sim}24.4%)$. PZM-3 및 20% $O_2$ 조건하에서 유의적으로 낮은 apoptosis 발생 비율을 나타냈다(9.2%, P<0.05). 그러므로 돼지 단위발생란을 chemical agent를 이용한 추가 활성화처리 후 PZM-3, 20% $O_2$, 조건으로 배양하면 더 나은 배반포 발생율을 얻을 수 있다고 생각된다.

LPS에 의한 급성 폐손상에서 게르마늄에 의한 호중구 세포사와 큰포식세포의 포식능 증가 (The Increase of Apoptotic Neutrophils and Phagocytic Macrophage by Germanium in Acute Lung Injury Induced by Lipopolysaccharide)

  • 이윤정;조현국;전경희
    • Applied Microscopy
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    • 제38권4호
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    • pp.293-306
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    • 2008
  • 주로 패혈증후군에 의해 동반되는 급성 폐손상인 급성호흡곤란증후군(ARDS)의 가장 큰 원인은 폐조직 내에 축적된 호중구라 보고 게르마늄을 ARDS 발병 전에 투여했을 때 게르마늄의 항염증 효과로 폐손상이 감소되는지, 그리고 폐손상 억제에 산화질소가 관여하는지 확인하고자 하였다. 실험군은 생리식염수를 기도로 투여한 대조군 (CON), 동량의 내독소 5시간 투여군(LPS), 그리고 게르마늄을 1시간 전처리 후 내독소 5시간 투여군(Ge+LPS)으로 나누어 실험하였다. 실험동물을 이용한 실험결과 내독소의 주입으로 유도된 급성 폐손상에서 기관지폐세척액 내 호중구의 침윤은 게르마늄을 전처리함으로써 유의하게 감소하였다. 게르마늄 전처리군의 폐조직은 내독소 처리군에 비해 정상적으로 잘 보존된 편이었고, Tunel 염색에 뚜렷한 양성반응을 보이는 호중구가 많이 관찰되어 호중구의 세포사가 증가된 것으로 나타났다. 기관지폐세척액 내 세포의 미세구조변화의 관찰에서도 게르마늄 전처리군에서는 내독소 투여군에 비해 호중구를 탐식한 폐포강 큰포식세포들이 수적으로 증가되었고, 탐식된 호중구들은 대부분 핵이 응축된 모습이었으며, DNA 분절과 세포소기관의 소실을 보이는 세포사한 호중구도 세포간질에서 발견되었다. 그러나 산화질소는 대조군을 제외한 모든 군에서 증가현상을 보였지만 내독소 투여군과는 달리 게르마늄 전처리군에서만 비만세포의 탈과립화가 적어지고, 호중구의 세포사가 증가하는 등의 산화질소 효과가 나타났다. 이는 산화질소가 분비되기 전 게르마늄의 전처리에 의해 실험동물의 체내 환경의 변화가 야기되었고, 변화 후 작용한 산화질소에 의해 항염증 효과가 나타난 것으로 판단되어, 게르마늄의 전처리에 의해 큰포식세포로부터 생성된 산화질소가 폐손상을 완화시키는 데 관여할 것이라 추측된다. 이와 같은 실험결과로 볼 때, 호중구의 폐 침윤에 의한 폐포-모세혈관 장벽의 손상으로 초래되는 급성 폐손상에서 게르마늄의 항염증 작용, 즉 호중구의 유주현상 방해, 호중구의 세포사 유도 그리고 세포사한 호중구를 탐식하도록 큰포식세포의 탐식능을 증가시키는 효과로 호중구의 수가 감소되어 폐손상이 억제되고, 게르마늄에 의해 활성화된 큰포식세포에서 분비되는 산화질소가 폐손상을 억제시키는 데 관여할 것으로 추측된다.

암 진단 분자 마커로서 이동성 유전인자의 응용 (Application of Transposable Elements as Molecular-marker for Cancer Diagnosis)

  • 김혜민;김정안;우효정;홍정현;김진엽;김희수
    • 생명과학회지
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    • 제27권10호
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    • pp.1215-1224
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    • 2017
  • 현재까지 다양한 암의 발병 원인이 밝혀졌는데, 그 중 하나로써 DNA에 돌연변이가 축적되어 유전체가 불안정 해짐에 따라 암이 발생될 수 있는 기작들이 주목받고 있다. 생물정보학과 유전체학의 발달에 따라 질병 연구에 있어서 보다 더 정확하고 신뢰성 있는 바이오마커를 찾는 것이 가능해졌다. 따라서, 생물정보학과 유전체학의 연구 기반을 바탕으로 한 암의 바이오마커는 암의 조기진단뿐만 아니라, 더 나아가 암 발생 예측과 암환자의 예후 진단에 적용될 수 있다. 최근 들어 인간 유전체에서 약 45%를 차지하는 이동성 유전인자(transposable elements, TEs)가 유전자의 발현 조절과 DNA의 돌연변이를 유도함으로써 다양한 질병에 영향을 미친다는 사실이 밝혀짐에 따라, 이러한 이동성 유전인자들이 암의 발생과 어떤 연관이 있는지에 대한 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 따라서 우리는 이동성 유전인자가 대장암과 어떤 연관성이 있는지에 대해 조사를 하였으며, 이를 어떻게 바이오마커로 활용할 수 있는지 알아보았다. 우선, 이동성 유전인자 중 인간 유전체에 많이 존재하면서 유전체에 많은 영향을 미치는 LINE-1 (long interspersed nuclear element-1, L1)과 Alu, LTR (long terminal repeat) 위주로 확인하였다. 흥미롭게도, 대장암 세포에서 LINE-1의 저메틸화, APC 유전자 내에 LINE-1 삽입, Alu의 저메틸화와 과메틸화, LTR 삽입에 따른 isoform 발생 등이 특징적으로 나타나는 것을 알 수 있었다. 또한 원발암유전자에서의 L1 저메틸화가 대장암 전이의 바이오마커로 쓰일 수 있다는 것과 Alu에 의한 MLH1 돌연변이가 가족성 및 유전성 대장암에서 흔히 발견된다는 것을 알 수 있었다. 이 때 이동성 유전인자에 의하여 영향 받는 유전자들의 발현을 in silico 발현 분석을 통하여 분석하였으며, 조직별, 성별 특이적 발현 양상을 제시하였다. 이들을 토대로 대장암 바이오마커를 개발하여 유전성 대장암의 예측 및 대장암 진단 또는 대장암 예후 예측을 통한 개인 맞춤형 치료에 활용할 수 있을 것으로 예상된다.