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유전자 조작된 Pseudorabies 바이러스에 의한 흰쥐 중추신경계의 이중감염 (Co-Infection of the Rat Central Nervous System with Genetically Engineered Strains of Pseudorabies Virus)

  • 김진상;권영실
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제11권2호
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    • pp.81-92
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    • 1999
  • 중추신경계의 미주신경동쪽핵(DMV)내 유사핵분열후 신경세포로 외래 유전자를 전달하는 매개체로서 pseudorabies 바이러스(PRV)의 유전자 조작기술은 흰쥐의 결장내로 PRV를 주입시킨 후 복잡한 신경로 추적에 관한 연구에서 하나의 바이러스에 의해 얻어지는 것보다 더욱 유용한 결과산출이 가능하게 하였다. 본 연구에서는 흰쥐의 생체내 실험모델로 하나의 바이러스 또는 이중 바이러스 주입에 PRV의 유전자 조작된 2종 바이러스를 사용하였다. 이 2종의 바이러스는 PRV의 Bartha 종에서 유래되었지만 면역조직화학적으로 검출할 수 있는 동일한 유전산물을 산출할 수 있도록 구성되었다. PRV-BaBlu는 PRV 게놈의 Us 구역 중 gC 자리에 lacZ 유전자를 삽입하여 산출되었는데 $\beta-galactosidase$ 발현은 이 바이러스에 감염된 신경원의 독특한 표시자로 나타났다. PRV-D는 2가지 단계에 의해 조성되었는데 첫째, PRV-Bartha의 Us 구역의 일부 유전자를 제거하고, 야생형인 PRV-Be DNA로 복구시켰는데 이로써 PRV-D는 PRV-Bartha 또는 PRV-Bablu에 존재하고 있지 않는 외피 당단백질인 gE와 gI를 지니게 되었다. 본 연구의 결과는 다음과 같았다. 첫째, PRV-D의 개별적 접종에 의해 얻어진 감염은 PRV-BaBlu에 의한 동일 신경회로의 감염보다 유의하게 빨랐다. 둘째, 유전자 조작된 PRV의 변이종은 변이종 상호간 및 부모 바이러스와 상이하였다. PRV-D는 PRV-Bartha 또는 PRV-BaBlu보다 감염독성이 더 강했고, PRV-BaBlu는 PRV-Bartha보다 감염독성이 약했다. 셋째, 결장을 지배하는 미주신경동쪽핵내 신경원은 변이종 바이러스들을 동시에 접종하였을 경우 이중감염을 나타내었다.

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$\beta$-Galactosidase 생산을 위한 두 대장균 숙주-벡터의 배양 특성 (Cultural Performances of Two Escherichia coli Host- vector Systems for Production of $\beta$-Galactosidase)

  • Choi, D.K;Park, Y.H.
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.396-401
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    • 1987
  • $\beta$-Galactosidase 유전자 조작된 두 대장균 숙주-벡터 시스템의 단백질 생산가 배양특성을 비교하였다. Tac 프로모터를 갖는 Escherichia coli JM109/ pTBG10 균주가 pL 프로모터를 갖는 E. coli MH 3000(pRKcI857)/ pASl(lacz) 균주보다도 단백질 생산성에 있어서 훨씬 우수하였으며 초기 및 중간 대수 증식기에서의 발현 유도가 단백질 생산에 있어서 유리함을 관찰하였다. 또한 유전자 발현시기에 있어서는 산소요구량이 매우 높았으나 pH를 일정하게 조절함에 의해 산소요구량을 어느 정도 낮출 수 있었고 생산성도 향상됨을 관찰할 수 있었다. 고생산성 균주(E. coli JM109/pTBG10)의 경우 플라스미드 함유 균체의 플라스미드 상실 균체에 대한 비증식속도의 비 $\mu$ + /$\mu$- 가 저생산성 균주보다도 낮았으며 이것은 유전자발현에 따른 단백질 합성부담이 매우 큰 때문으로 판단되었다. 또 플라스미드 안정성을 30세대까지 추적하였는바 유전자 발현 조건하에서 두 균주 모두 25세대 후 10% 정도의 안정성을 보였으나 E. coli JM109/pTBG10 균주의 안정성이 상대적으로 우수하다고 판단되었다.

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Retrovirus를 이용하여 조혈모세포에 유전자를 전달하기 위한 최적화 (Optimization of Retrovirus Mediated-Gene Transfer into Hematopoietic Stem Cells)

  • 김상경;서헌석;이종원;신동건;이재관;김현민;김재식;서장수
    • KSBB Journal
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    • 제14권5호
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    • pp.593-599
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    • 1999
  • 본 연구는 제대혈과 골수로부터 얻은 조혈모세포를 재조합 retrovirus로 감염시킬 때의 최적조건을 human growth hormone (hGH)과 $\beta$-galactosidase를 발현하는 두 가지의 다른 retroviral vector를 이용하여 찾았다. Retrovirus는 자라는 세포에만 감염하는 것으로 알려져 있어 이에 대한 최적조건을 구하기 위해 세포 배양을 통해 조혈모세포의 성장곡선을 얻었으며, 또한 감염된 세포를 환자에게 다시 넣는 유전자요법에서는 이 세포가 체내에서 가능하면 조혈모세포의 기능을 가지는 것이 요구되어 이 때 얻어진 세포의 분열능을 나타내는 집락형성 세포분율을 구하였다. 우선, 세포성장에 대해 조사한 결과 초기에 넣은 세포농도가 5$\times$$10^4$세포/mL일 때 세포성장속도가 가장 빠른 것으로 나타났다. 그러나, 배양시간이 지남에 따라 집락을 형성할 수 있는 능력은 급격하게 감소하여 유전자요법을 위한 최적조건을 구하기 위해서는 이를 고려한 최적화가 필요하였다. 이를 위한 예비실험으로 감염이 잘 된다고 알려진 NIH3T3 세포에 retrovirus 상층액으로 감염시킨 결과 성공적으로 유전자가 전달된 것을 배지에 분비되는 hGH을 측정하여 확인하였다. 이러한 결과로부터 hGH을 발현하는 재조합 retrovirus는 정상적으로 작동하는 것을 확인하였다. 그러나, 조혈모세포와 retrovirus를 분비하는 packaging cell을 동시 배양하는 방법을 채택하였다. 제대혈로부터 얻은 조혈모세포와 대장균 lacZ 유전자로부터 $\beta$-galactosidase를 분비하는 packaging cell을 이용한 경우 동시배양의 경우 조혈모세포를 3일 동안 세포배양을 한 후 이 증식된 세포를 48시간 동안 동시배양하면서 감염시켰을 때 최대의 감염율을 나타내었다. 한편, 골수로부터 얻은 조혈모세포와 hGH을 분비하는 packaging cell과 동시배양시켰을 때 세포농도가 다름에도 불구하고 제대혈에서와 마찬가지로 조혈모세포를 3일 동안 세포배양한 후 48시간 동안 동시배양하는 경우에 hGH이 최대로 분비되었다. 이러한 결과로부터 세포의 source나 세포농도와 관계없이 유전자전달을 통한 단백질의 발현에 있어서 최적조건이 존재하였다. 그러나, 이러한 경우에 유전자전달이 완료되는 시점이 배양을 시작한지 5일이 되므로 집락을 형성할 수 있는 세포의 분율이 약 1/3로 감소하였다. 따라서, 이러한 결과를 유전자요법에 적용하는 경우에는 그 목적에 따라 적절한 실험조건을 선정하는 것이 필요하리라 사료된다.

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천연물로부터 Quorum Sensing 저해제의 탐색 (Detection of a Quorum-Sensing Inhibitor from the Natural Products)

  • 김태우;차지영;이준승;민복기;백형석
    • 생명과학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.206-212
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    • 2008
  • 인간이 서로 간의 의사소통을 위해 언어를 사용하듯이, 세균의 경우도 외부 환경 변화를 신속히 감지하여 서로 효과적으로 대응하기 위해서 주변 세포들과 소통할 수 있는 세균만의 독특한 화학적 언어를 사용하는 것으로 알려져 있다. 특히, 일정 세포 농도에 도달했을 때 자체적으로 생산된 화학적 신호를 통해 개체 수를 인지하고 그에 따라 특정 유전자의 발현을 동시에 조절하는 quorum sensing (QS) 기작은 다양한 세균 종들에서 광범위하게 존재한다. 본 연구는 다양한 천연물 추출물들을 대상으로 QS 저해 활성을 확인하였는데 QS 지시균주인 Agrobacterium tumefaciens NT1과 화학적으로 합성한 QS autoinducers을 사용한 bioassay를 수행하였다. 그 결과 양배추, 파, 양파의 추출물들에서 QS 저해 활성을 확인하였고, recycling preparative HPLC (prep-HPLC)를 통한 정제 과정을 통해, 83분 지점의 peak에 해당하는 성분들이 공통으로 QS 저해 활성을 가지고 있음을 확인하였다. 따라서 그 QS 저해 성분을 QSI-83으로 지정하고 thin layer chromatography (TLC)를 통해 P. syringae pv. tabaci의 autoinducers 합성을 저해하는 활성을 가지고 있음을 확인하였다. 또한 열에 대한 안정성과 세균 생장에서의 영향을 조사하였는데, 그 결과 QSI-83은 열에 안정하며 세균의 생장에는 영향을 끼치지 않는 물질임을 확인하였다. 따라서 우리는 천연물로부터 분리된 새로운 성분이 QS 저해제로서 이용될 수 있음을 제안한다.

세균의 의사 소통(Quorum-Sensing) 기구와 그 잠재적 응용성 (Quorum-Sensing Mechanisms in Bacterial Communities and Their Potential Applications)

  • 윤성식
    • 한국축산식품학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.402-409
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    • 2006
  • Although microorganisms are, in fact, the most diverse and abundant type of organism on Earth, the ecological functions of microbial populations remains poorly understood. A variety of bacteria including marine Vibrios encounter numerous ecological challenges, such as UV light, predation, competition, and seasonal variations in seawater including pH, salinity, nutrient levels, temperature and so forth. In order to survive and proliferate under variable conditions, they have to develop elaborate means of communication to meet the challenges to which they are exposed. In bacteria, a range of biological functions have recently been found to be regulated by a population density-dependent cell-cell signaling mechanism known as quorum-sensing (QS). In other words, bacterial cells sense population density by monitoring the presence of self-produced extracellular autoinducers (AI). N-acylhomoserine lactone (AHL)-dependent quorum-sensing was first discovered in two luminescent marine bacteria, Vibrio fischeri and Vibrio harveyi. The LuxI/R system of V. fischeriis the paradigm of Gram-negative quorum-sensing systems. At high population density, the accumulated signalstrigger the expression of target genes and thereby initiate a new set of biological activities. Several QS systems have been identified so far. Among them, an AHL-dependent QS system has been found to control biofilm formation in several bacterial species, including Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophila, Burkholderia cepacia, and Serratia liquefaciens. Bacterial biofilm is a structured community of bacterial cells enclosed in a self-produced polymeric matrix that adheres to an inert or living surface. Extracellular signal molecules have been implicated in biofilm formation. Agrobacterium tumefaciens strain NT1(traR, tra::lacZ749) and Chromobacterium violaceum strain CV026 are used as biosensors to detect AHL signals. Quorum sensing in lactic acid bacteria involves peptides that are directly sensed by membrane-located histidine kinases, after which the signal is transmitted to an intracellular regulator. In the nisin autoregulation process in Lactococcus lactis, the NisK protein acts as the sensor for nisin, and NisR protein as the response regulator activatingthe transcription of target genes. For control over growth and survival in bacterial communities, various strategies need to be developed by which receptors of the signal molecules are interfered with or the synthesis and release of the molecules is controlled. However, much is still unknown about the metabolic processes involved in such signal transduction and whether or not various foods and food ingredients may affect communication between spoilage or pathogenic bacteria. In five to ten years, we will be able to discover new signal molecules, some of which may have applications in food preservation to inhibit the growth of pathogens on foods.

폐암세포주의 TNF-$\alpha$ 유발 apoptosis에서 NF-${\kappa}B$의 역할 (The Role of NF-${\kappa}B$ in the TNF-$\alpha$-induced Apoptosis of Lung Cancer Cell Line)

  • 김재열;이승희;황보빈;이춘택;김영환;한성구;심영수;유철규
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제48권2호
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    • pp.166-179
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    • 2000
  • 연구배경: 현재 사용되고 있는 많은 항암제는 암세포의 apoptosis를 유도함으로서 암세포를 사멸시키는 것이 주된 작용 기전이다. 항암제에 의한 치료 실패의 주된 원인은 암세포의 apoptosis에 대한 내성 획득에 의한 것으로 이해되고 있다. 최근의 보고에 의하면 많은 암세포주에서 apoptosis에 대한 내성 획득에 NF-${\kappa}B$의 활성화가 중요한 역할을 한다고 알려져 있지만 일부 세포에서는 상반된 결과를 보이고 있어 apoptosis에 대한 내성 획득과 NF-${\kappa}B$의 활성화와의 관련성은 세포에 따라 차이를 보이고 있다. 본 연구에서는 비소세포폐암 세포주가 TNF-$\alpha$ 유발 apoptosis에 저항을 나타내는 기전에서 NF-${\kappa}B$의 역할을 규명하고자 하였다. 방 법: 비소세포폐암세포주인 NCI-H157 세포에 TNF-$\alpha$ cycloheximide(CHX), TNF-$\alpha$와 CHX를 각각 투여하고 24시간 후 MTT assay로 세포생존율을 평가하였고 apoptosis의 발생 유무는 PARP에 대한 Westrn 분석으로 평가하였다. Ad5LacZ와 $Ad5I{\kappa}B{\alpha}SR$를 20시간 동안 감염시킨 각각의 세포를 1, 5, 10, 20, 50 ng/ml의 TNF-$\alpha$로 24, 48시간 자극 후 MTT assay를 시행하였고, 같은 농도의 TNF-$\alpha$로 24, 48시간 자극 후 PARP에 대한 Western 분석을 시행하였다. $I{\kappa}B{\alpha}$의 분해를 억제하는 proteasome inhibitor 인 MG132를 전처치하고 TNF-$\alpha$로 24, 48 시간 자극 후 MTT assay와 PARP에 대한 Westrn 분석을 시행하였다. $Ad5I{\kappa}B{\alpha}SR$를 감염시킨 세포를 TNF-$\alpha$로 자극한 후 NF-${\kappa}B$의 활성화를 EMSA로 평가하였다. 결 과: 1. TNF-$\alpha$ 단독 투여로는 세포 생존율의 감소와 apoptosis가 관찰되지 않았고 TNF-$\alpha$와 CHX를 같이 투여하였을 때는 세포 생존율의 감소와 함께 apoptosis가 유도되었다. 2. $Ad5I{\kappa}B{\alpha}SR$의 감염으로 $I{\kappa}B{\alpha}$가 과발현된 세포와 MG132를 전처치한 세포에서 TNF-$\alpha$ 자극에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화가 억제되었다. 3. $Ad5I{\kappa}B{\alpha}$ SR를 감염시킨 세포와 MG132를 전처치하여 NF-${\kappa}B$의 활성을 억제한 세포에서 TNF-$\alpha$ 자극 후 세포 생존율이 감소하고 apoptosis가 유도되었다. 결 론: 비소세포폐암 세포주의 TNF-$\alpha$ 유발 apoptosis에 대한 내성은 NF-${\kappa}B$의 활성화에 의해 생성되는 새로운 단백의 발현에 의한 것으로 생각되며, NF-${\kappa}B$ 활성화의 억제로 이를 극복할 수 있을 것으로 사료된다.

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비소세포성 폐암의 외과적 치료에 대한 성적 (The Result of the Surgical Treatment for Non-small Cell Lung Cancer)

  • 박진규;조중구;김공수
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제30권9호
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    • pp.899-907
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    • 1997
  • 원발성 폐암은 최근 들어 급격히 증가되고 있다. 전북대학교 의과대학 흉부외과학 교실에서는 1979년 7월 부터 1996년 6월까지 비소세포성 폐암으로 수술받은 183례를 대상으로 관찰하였다. 성별은 남자 164명, 여자 19명(M:F=8.6:1)이었고, 호발연령군은 50대와 60대로 모두 135례(73.7%)였다. 대부 분의 증상은 호흡기 계통으로 기침 44.8%,흉통 30.1%,호흡곤란 20.8%. 객혈 19.7%, 객담 15.3%,그리고 무 증상이 12.0%였다. 병리 조직학적 분류로 편평상피세포암이 68.9%,선암 19.7%, 기관지 폐포암 2.2%, 선편평상피세포암 1.6%, 대세포암 7.7%였다. 수술방법은 일측 전폐절제술이 75례(41.0%), 폐엽절제술이 77례(42.1%), 이 엽절제술이 24례(13.1%), 구역 및 부분 절제술이 3례(1.6%), 시험개흉술이 4례(2.2%)였으며, 절제율은 97.8%였다. 수술후 합병증은 32.2%에서 발생하였으며, 수술로 인한 조기 사망은 1.6%였다. 병기별 분포는 stage 138.3%, stage II 14.8%, stage IIIa 31.1%, stage IIIb 15.8%였다. 전체 생존율은 1년, 3년, 5년에서 각각 77.8%, 42.7%, 39.5%였으며, 병기별 5년 생존율은 stage 153.0%, stage II 46.5%, stage IIIa 28.2%, stage IIIb 13.8%로 통계적으로 유의한 차이를 보였고(p<0.05), 수술방법에 의한 5년 생존율은 폐엽절제술이 45.0%, 일측 전계절제술이 30.3%로 유의한 차이를 보였으며(p<0.05), 종격동 림프절 전이가 있는 N2 환자의 5년 생존율은 11.1%였고 Nl환자는 32.0%로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 조직형별 5년 생존율은 편평상피세포암이 43.1%, 선암이 23.3%, 거대세포암이 30.3%였다(p>0.05).치료법이며 앞으로 장기적인 추적검사가 필요하리라 생각된다.ricuspid valve pouch 19례), 우심실 유출로폐쇄(4례), 아급성심내막염(1례) 및 동반질환을 부가적인 수술적응으로 삼았다. 6. 수술후 관찰결과 사망률은 없었고, 잔존 심실중격결손증도 없었다. 이상의 결과로 경삼첨판륜 절개방법(TATV)은 삼침판맹낭을 가지고 있는 막성주위형 심실중격결손증 (PMVSD) 수술시 좋은 방법이며, 또한 막성주위형 심실중격결손증(PMVSD)에서 수술시 시야를 좋게하고 수술후 삼첨판폐쇄부전에 악영향을 미치지 않는 결과로 안전하고 효과적인 방법으로 사료된다.량치가 뜻하는 의 미는 서로 달랐으며, 암조직내에서 대조조직내보다 CYFRA 21-1 치가 더 낮게 나온 것은 암세포내 에서는 세 포질 성분의 고갈로 인한 것으로 추정되며 암세포의 활동성과는 무관한 것으로 판단된다. EGF-R은 세포벽내에 존재하는 수용체로서 암세포의 증식에 따라 증가하는 양상을 보이며 대조조직보다는 암세포에서 유의한 증가를 보이는 것은 종양 증식과 암표지자로서 의의가 있는 것으로 판단된다.것이 수술 결과를 좋게 하는 방법이라고 사료된다.료의 축적을 통한 신생대동맥근위부 확쏭 진행여부에 주의를 기울여야하겠다.록 mosaic 형태로 외래유전자가 발현되었지만 대조구에서 87.0% (26/30개) 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보인 반면, G418 처리구에서는 모든 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보였다 (P<0.05). 그러나 대조구 및 G418 처리구의 ICM colony에서는 영양배엽과 내배엽을 제외한 epiblast에서는 확인되지 않았다. 그러나 이 결과로부터 $\beta$-actin promoter/lacZ gene이 integration되지 않는 것인지 또는 다만 염색 확인이 되지 않는 것인지를 판단할 수는 없다. 이상의 결과는 미세주입후

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