자웅동체 자낭균류인 Aspergillus nidulans의 유성분화는 다양한 외부 환경 스트레스, 즉, 아세트산을 함유한 배지, 가시광선의 조사, 높은 삼투압 조건 등에서 강하게 저해 받는다. 본 연구에서는 이에 관련된 유전자들을 분리, 분석하기 위하여 다양한 외부 환경 스트레스를 준 상태에서도 정상적으로 유성포자를 만들 수 있는 돌연변이 균주들을 분리하였다. 총 167개의 돌연변이 균주들 중에서 152종의 균주들은 각각 빛, 삼투, 아세트산 등의 조건에서 유성분화를 할 수 있었으나 두가지 이상을 동시에 주었을 때에는 유성분화를 하지 못하였다. 또한 6개의 돌연변이 균주들은 KCl 첨가 배지에서는 야생형과 변화가 없었으나 빛을 쬐거나 아세트산배지에서는 유성분화를 진행하였다. 그리고, 3개의 돌연변이 균주는 각각의 단일 스트레스 조건뿐만 아니라 KCl과 아세트산이 함께 들어있는 배지에서도 유성분화를 할 수 있었다. 이들 가운데 아세트산과 KCl 배지에서는 야생형과 표현형이 동일하나, 빛이 있는 조건에서는 야생형과 달리 유성분화를 하는 돌연변이 6균주를 얻었으며 이를 SIL 돌연변이라 칭하였다. 상보군 검정결과 이들은 모두 각각 다른 돌연변이를 가지고 있는 것으로 파악되어 silA에서 silF까지 여섯 그룹으로 명명하였고, 우열검정 결과 이들은 모두 열성임이 확인되었다. 대부분의 균주들은 각각 3종류의 스트레스 조건에서 유성분화를 하는 돌연변이들이었기 때문에, 특별하게 빛에만 반응하여 분화에 영향을 주는 유전자는 몇몇에 불과하고, 다른 스트레스들과 관련된 유전자와 연관성이 많으며, 성장에 있어서는 외부 환경 스트레스에 따른 영향은 크지 않은 것으로 사료된다.
Byeongwoo Ahn;Jin Seok Kang;Jeong-Hwan Che;Kookkyung Lee;Ki Taek Nam;Mina Choi;Seyl Kim;Na Jin Jung;Beom Seok Han
한국수의병리학회:학술대회논문집
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한국수의병리학회 2002년도 추계학술대회초록집
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pp.149-149
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2002
Epidemiologically the incidence of liver cancer is markedly sex-differentiated, with a much higher frequency in men than in women. In experimental animals, it is also higher in male than in female irrespective of carcinogen-induced or spontaneous tumors. Therefore, we tried to investigate the modulating effects of sex hormones in experimental hepatocarcinogenesis. For induction of liver tumors, mini-osmotic pump containing diethylnitrosamine at a dose level of 47.5mg was implanted into the peritoneal cavity of the rat at 6 weeks old. To remove the effects of male sex hormones, the animals of group 2 were castrated one week prior to DEN treatment. To see the effects of estrogen, pellet containing 1g or 10g of estradiol-3-benzoate was infused subcutaneously to the animals of group 3 and 4 one week prior to DEN treatment. The pellets were exchanged every 4 weeks until sacrifice. All animals were sacrificed at 26 weeks after DEN treatment. The tumor incidences in group 1 (DEN alone), group 2 (DEN +castration), group 3(DEN +EB 1g) and group 4 (DEN +EB 10g) were 100% (15/15), 93.3% (14/15), 85.7% (12/14) and 66.7% (10/15), respectively, showing that the value of group 4 is significantly different from that of group 1. Tumor multiplicity data of group 1, 2, 3 and 4 were 5.470.73, 2.800.51, 2.070.41 and 1.670.46, respectively, showing castration or EB treatment reduced number of liver tumors significantly (P<0.001). With immunohistochemistry and Western blotting of ER the expressions were detected in normal adjacent liver cells but decreased or lost in tumor cells. From these results we conclude that female sex hormone, especially estrogen, may act as a liver tumor suppressor, and it seemed that the down regulation of ER may be associated with liver tumor development.
Carbonic anhydrase (CA)는 생물체 내에 널리 존재하는 아연(Zinc)을 함유한 금속성효소(metalloenzyme)이다. 이는 생리학적 조건에서 주로 $CO_2$의 hydration과 bicarbonate의 dehydration의 반응을 촉매하는 기능을 한다. 이러한 CA는 거의 모든 생물체 내에서 발견되고 16개 이상의 동질효소들이 포유류에서 분리되었다. 반면 포유류와 달리 포유류가 아닌 생물체, 특히 어류와 해양생물에 대한 CA와 그에 대한 동질효소에 관한 자료는 매우 제한적이다. 어류 내에서 CA는 삼투압과 산-염기 평형을 조절하는 매우 중요한 효소로 알려져 있으며, 또한 어류 내 조직 중의 하나인 아가미는 산-염기 조절, 이온 교환, 생체 내 pH 조절 등을 수행하는 부위로 알려져 있다. 실험생물인 무지개송어는 국내 해양 양식 산업 분야에 있어서 매년마다 그 생산량이 증가하는 매우 중요한 해양자원이다. 게다가 환경 독성 연구 분야에 있어서 그 실험적인 가치가 인정되어 국내 외에서 실험동물로 널리 이용되고 있는 어류이다. 아가미 조직에서 분리한 단백질에서 분자량 30 kDa, 등전점 7.0의 위치에 해당하는 특이적인 band 가 형성된 모습을 관찰할 수 있었고 이는 확인 결과 CA인 것으로 판명되었다. 또한 CA의 존재여부가 확인된 아가미 조직 내에서 세부적인 발현 위치를 파악하기 위해 진행한 면역조직화학 실험 결과 CA가 아가미의 상피세포내에 존재하는 것을 파악 할 수 있었다.
Park, Jin-Bong;Kim, Hee-Jeong;Cho, Myung-Haing;Lee, Hang;Park, Hong-Ki;Lee, Mun-Han;Ryu, Pan-Dong
The Korean Journal of Physiology
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제29권1호
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pp.13-27
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1995
single $K^{+}$ channels of skeletal muscle from the rat and frog were into planar lipid bilayers and their properties were studied. Fusion was induced by an osmotic gradient. Of the four types of $K^{+}$ channels recorded, the two most frequently observed were a voltage and $Ca^{2+}-activated$$K^{+}$ channel and a $K^{+}$ channel with a prominent conductance substate. The first $K^{+}$ channel was identified as the large $Ca^{2+}-activated$$K^{+}$ (BK) channel because the open-state probability was increased with depolarization (e-fold change per $10.6{\pm}3.5$ mV, n=8) and internal $Ca^{2+}$ (half-activation at $16.7{\pm}3.8$ mV, n=8, pCa 4) and its conductance was large ($247{\pm}4.9$ pS, n=24 in 0.1 M KCI). Lifetime distributions of open- and closed-states could be fitted with single exponentials of several milliseconds. The mean open- and closed-lifetimes were linearly dependent on the intracellular $[Ca^{2+}]$ and $1/[Ca^{2+}]$, respectively. The second $K^{+}$ channel showed a conductance substate at $30{\sim}60%$ of the open state. Its current-voltage relation was linear in the range of $-80\;{\sim}\;+80\;mV$. The slope conductance of the substate and open-state were 40 and 144 pS in 0.2 M KCl, respectively. The channel was highly selective for $K^{+}$ over Cl. The open-state probability was weakly voltage-dependent (e-fold change per 35 mV. The lifetime distributions of open- and closed-states were fitted with two exponentials and the major gating occurred slowly at several hundred milliseconds. Based on the above results, we think the second type of $K^{+}$ channel is the sarcoplasmic reticulum $K^{+}$ (SRK) channel. In addition, both types of channel were also incorporated into the lipids extracted from the skeletal muscle. The channel properties recorded in the bilayers termed from synthetic and extracted lipids were qualitatively similar. Our data indicate that BK and SRK channels are rich in the skeletal muscle and their properties and regulation could be effectively studied in planar lipid bilayer.
In the present study, we have investigated the effects of centrally administered ginsenoside Rc or Rgl on the modulation of NMDA receptor and $GABA_A$ receptor binding in rat brain. The NMDA receptor binding was analyzed by quantitative autoradiography using $[^3H]MK-801$ binding, and $GABA_A$ receptor bindings were analyzed by using $[^3H]muscimol\;and\;[^3H]flunitrazepam$ in rat brain slices. Rats were infused with ginsenoside Rc or Rg1 ($10\;{\mu}g/10{\mu}l/hr$, i.c.v.) for 7 days, through pre-implanted cannula by osmotic minipumps (Alzet, model 2ML), The levels of $[^3H]MK-801$ binding were highly decreased in part of cortex and cingulated by ginsenoside Rc and Rgl. The levels of $[^3H]muscimol$ binding were strongly elevated in almost all regions of frontal cortex by the treatment of ginseoside Rc but decreased by ginsenoside Rg 1. However, the $[^3H]flunitrazepam$ binding was not modulated by ginsenoside Rc or ginsenoside Rgl infusion. These results suggest that prolonged infusion of ginsenoside could differentially modulate $[^3H]MK-801\;and\;[^3H]muscimol$ binding in a region-specific manner. Also, we investigated the influence of centrally administered ginsenoside on the regulation of mRNA levels of the family of NMDA receptor subtypes (NR1, NR2A, NR2B, NR2C) by in situ hybridization histochemistry in the rat brain. The level of NR1 mRNA is significantly increased in temporal cortex, caudate putamen, hippocampus, and granule layer of cerebellum in Rgl-infused rats as compared to control group. The level of NR2A mRNA is elevated in the frontal cortex. In contrast, it was decreased in CAI area of hippocampus in Rgl-infused rats. However, there was no significant change of NR1 and NR2A mRNA levels in Rc-infused rats. The level of NR2B mRNA is elevated in cortex, caudate putamen, and thalamus in both Rc- and Rg-infused rats. In contrast, NR2B level is decreased in CA3 in Rgl-infused rats. The level of NR2C mRNA is increased in the granule layer of cerebellum in only Rg1 but not Rc infused rats. These results show that structure difference of ginsenoside may diversely affect the modulation of expression of NMDA receptor subunit mRNA after infusion into cerebroventricle in rats.
음압에 의한 세포막 신전으로 열리는 Stretch-activated channel(SAC)은 세포의 부피조적, 세포의 분화, 혈관 긴장도의 조절, 호르몬 분비 조절에서 SAC 존재 유무를 확인하기 위하여 patch clamp기법을 시행하여 SAC의 조절기전과 전기생리학적인 성질을 조사하였다. 음압이 주어지기 전에는 관찰되지 않던 단일통로 전류가 -20 cm$H_2O$이하의 음압이 주어졌을 때 관찰되었다. 음압에 의해 열리는 단일통로 전류는 $Na^+$이나 $K^+$과 같은 일가 양이온이 존재할 때 관찰되었으나 대신 비투과성인 tetramethylamonium이나 meglumine과 같은 양이온으로 교환해 주면 나타나지 않았다. 이는 이 단일 통로 전류가 양이온만을 투과시키는 nonselective cationic channel(NSC)을 통하여 이동하는 stretch-activated NSC(SA-NSC)임을 시사하였다. 이 SA-NSC 전류는 적혈구나 양서류 난자에서 관찰된 SAC의 전류-전압 관계와 유사한 inward rectification 양상을 나타내었으며 PKA에 의하여 통로활성이 증가하였다. 햄스터 난자에서 관찰되는 SA-NSC는 수정 전부터 2-세포 배아기까지 관찰되었으며 통로전류의 크기는 수정란과 1-세포기 배아에서 가장 크게 관찰되었으며 2-세포기 배아에서는 그 크기가 현저하게 감소하였다. 이와 같이 본 연구에서는 햄스터 난자의 발생 초기 단계에서 전기생리학적 기법을 사용하여 처음으로 SA-NSC존재를 직접 확인하였다. 세포 항상성 유지에 필수적인 이 통로의 일반적인 속성으로 미루어 보아, 햄스터 난자의 수정 전후 난자의 활성과 초기 배아 분화 및 발달에 필수적인 역할을 할 것으로 생각된다.}$1.50개였다. 또한 배란된 성숙난자의 채란 율은 각각 70.2, 74.7 및 54.3%로서 41~50시간째에 회수하였을 때가 가장 낮았다. 두당 회수율에 있어서도 8.25${\pm}$1.34, 8.87${\pm}$1.10 및 5.00${\pm}$1.30개로서 회수시간에 따른 유의적인 차이는 없었다. 회수한 난포내 미성숙 난자의 등급에 있어서 회수시간대별 1등급은 각각 24.2, 19.5 및 12.0%였으며, 2등급의 경우는 41~50시간이 4.0%로서 29~34시간과 35~40시간의 14.4% 및 16.2%보다 유의적(P<0.05)으로 낮았다. 난자의 pH 조절과 용적조절과 같은 생리적 환경 조성에 관여할 것으로 추정된다.았으며, 난포내 난자의 회수율은 투여 호르몬 및 반복사용 여부에 따른 차이는 없었다.떤 특정한 질환의 환자가 상대적으로 많을 가능성이 있으므로 국내에서의 소아 신질환의 발병형태를 보다 체계적으로 조사하고 이를 자료화하기 위해서는 개별 기관들의 연구결과만으로는 미흡하다고 생각되며, 이를 위해서는 전국적인 협동조사가 필요하다고 사료된다.9%$, 좌측 $22.2{\pm}3.9%$, 전체 $44.2{\pm}7.8%$보다 유의하게 감소되었다(p<0.01). 4) 양측성 미만성 결손을 보인 급성 신우신염시 상대적 신섭취율은 우측 $48.9{\pm}1.9%$, 좌측 $51.0{\pm}1.9%$로 대조군의 우측 $49.4{\pm}2.6%$, 좌측 $50.2{\pm}2.5%$에 비해 유의한 차이가 없었으나 절대적 신섭취율은 우측 $18.1{\pm}3.9%$,
환경 스트레스는 식물의 성장을 저해하며 작물의 생산량을 감소시키는 주요 원인이다. 식물은 다양한 유전자의 발현 변화를 통해 스트레스에 대한 저항성을 나타낸다. 본 연구에서는 activation tagging system을 이용하여 기존에 밝혀지지 않은 새로운 고염 스트레스 반응 유전자들을 분리하였다. 애기장대의 발아 단계에서 고염 스트레스에 저항성을 보이는 9개의 activation tagging 라인을 선별하였다. 그 중 TAIL-PCR 방법을 이용하여 AT7508, AT7512, AT7527, AT7544, AT7548, AT7556의 6개 라인에서 T-DNA가 삽입된 위치를 확인하였으며 각 라인에서 T-DNA가 삽입된 주변 유전자의 발현을 RT-PCR로 분석하였는데 AT7508, AT7512, AT7527, AT7544, AT7556에서 각각 ClpC2/HSP93-III (At3g48870), plant thionin family (At2g20605), anti-muellerian hormone type-2 receptor (At3g50685), vacuolar iron transporter family protein (At4g27870), microtubule-associated protein (At5g16730)이 activation 된 것으로 밝혀졌다. 더불어 AT7548에서는 T-DNA가 삽입된 곳의 양쪽에 위치하는 두 유전자인 Arabinogalactan protein 13 (AGP13) (At4g26320)과 F-box/RNI-like/FBD-like domains-containing protein (At4g26340)이 모두 activation 되었다. Activation 된 7개 유전자는 기존에 고염 스트레스 저항성과 관련된 기능이 알려지지 않은 유전자로 본 연구를 통해 새롭게 고염 스트레스 반응에 대한 기능이 밝혀졌다. 7개의 activation된 유전자 중 ClpC2/HSP93-III, AGP13, F-box/RNI-like/FBD-like domains-containing protein의 3개 유전자는 고염 스트레스에 의해 발현이 증가하였다. 또한 AT7508과 AT7527, AT7544 라인은 발아 단계뿐만 아니라 유식물체 발달 과정에서도 고염 스트레스 저항성을 보여 activation tagging 라인의 선별 결과의 타당성을 뒷받침 하였다. 본 연구의 결과를 통해 activation tagging system이 새로운 스트레스 반응 유전자를 찾아낼 수 있는 유용한 기술임을 확인할 수 있었다.
상추와 시금치를 포함한 엽채류의 질산염 축적은 여러 가지 환경요인의 영향을 받지만 품종별로 질산염 축적 정도가 다른 것으로 알려져 있다. 우리나라에서 많이 재배되고 있는 상추와 시금치 각각 10 품종을 perlite와 vermiculite 1:1 혼합 배지에서 양액을 공급하여 재배하고 품종별 생육 상황, 질산염 축적 정도, 유기 및 유기용질 함량을 조사 비교하였다. 질산염 축적이 많은 품종과 적은 품종 사이에 유의성 있는 질산염 함량 차이가 있었으며, 질산염 함량과 생체량 또는 건물량으로 측정된 식물 생장 사이에는 상추와 시금치 모두에서 유의성 있는 부의 상관관계가 있었다. 질산염 축적과 가용성 당, 아미노산 및 유기산을 포함한 유기용질 함량 사이에는 직접적인 상관관계를 찾을 수 없었다. 기존의 일부 연구 결과에서 광합성이 활발한 품종의 경우 유기물 합성량이 많고 따라서 건물량이 증가하며 유기용질이 축적되어 상대적으로 다른 품종에 비하여 질산염 축적이 낮아지는 것으로 알려져 있다. 그러나 본 연구의 결과로 보면 단순히 생육이 빠른 품종에서 질산염 함량이 낮고 반대로 생육이 느린 품종에서 질산염 함량이 높은 것으로 결론 내릴 수 있다. 식물체 중의 질산염 함량은 광합성, 질산염의 환원, 삼투압 조절 작용 등을 포함하여 품종별로 고유한 여러 특성에 따라서 결정되기도 하겠지만 특히 품종별 고유한 생육량에 따른 질소의 적정 공급 여부에 따라서 크게 영향을 받을 것으로 판단된다. 즉 생육에 필요한 수준 이상의 질산염이 공급되면 다른 생리적 작용의 결과와 관계없이 과잉의 질산염은 작물체내에 축적될 수밖에 없을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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