• 제목/요약/키워드: pH 전환

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Candida parapsilosis 돌연변이주에 의한 Xylitol 생산조건의 최적화 (Optimization of Culture Conditions for Xylitol Production by A Mutant of Candida parapsilosis)

  • 오덕근;김상용;김정회
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권3호
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    • pp.172-176
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    • 1996
  • Candida parapsilosis ATCC 22019 돌연변이주를 이용하여 xylitol 생산에 영향을 주는 배양 조건인 pH와 온도 그리고 교반속도 및 산소전달속도등의 환경인자가 Xylitol의 생성에 미치는 영향을 살펴보았다. 발효조에서 pH가 증가 할수록 균체농도와 기질소비속도가 증가하여 발효시간이 단축되었다. 그러나, Xylitol생산은 pH 4.5와 5.5에서 큰 차이 없이 50g/l의 xylose로 부터 약 34g/l로 최대농도를 보여주었다. 온도가 증가 할수록 최대 비증식속도가 증가하였지만 최종 균체농도는 감소하였고, xylitol 생산성은 $30^{\circ}C$에서 최대값을 보여주었다. 산소전달속도의 영향을 조사하기 위하여 발효조의 교반속도를 변화시키면서 배양한 결과 균체농도는 산소 전달속도가 높을수록 증가하였지만, xylitol 생산은 크게 감소하였다. 교반속도를 150rpm(산소전달속도 $30\;hr^{-1}$에 해당)으로 배양할때 발효시간 62시간에서 50g/l의 xylose로 부터 xylitol 농도가 35.8g/l로 최대값을 나타내었다. Xylitol 생산성을 증가시키기 위하여 1차 발효가 끝난 발효조에서 균체를 회수하여 20g/l로 농축하여 최적조건인 pH 4.5, $30^{\circ}C$, 산소전달속도 $30\;hr^{-1}$에서 재배양을 하였을 때 50g/l의 xylose가 배양시간 약 18시간만에 모두 이용되었고 전환수율 80%에 해당하는 40g/l의 Xylitol이 생성되었다. 이때 Xylitol의 생산성은 2.22g/l-hr으로 일반 발효때 얻은 $0.5{\sim}g/l-hr$ 보다 약 $3{\sim}4$배 증가되었다.

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체세포 핵치환 기술을 이용한 hGCSF와 GFP 유전자 동시발현 형질전환 소 배아 생산 (Production of hGCSF and GFP Co-Expressed Transgenic Cow Embryo by Somatic Cell Nuclear Transfer Technique)

  • 양정석;조소영;구본철;허영태;이수민;강만종;송혁;고대환;엄상준
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.219-224
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    • 2015
  • The purpose of this study is to develop transgenic cell line expressing targeted human granulocyte colony stimulating factor (hGCSF) and green fluorescence protein (GFP) genes as well as production of Somatic Cell Nuclear Transfer (SCNT) embryos derived from co-expressed transgenic donor cells. Constructed pPiggy-mWAP-hGCSF-EF1-GFP vector was chemically transfected into bovine fetus cells and then, only GFP expressed cells were selected as donor cells for SCNT. Cleavage and blastocyst rates of parthenogenetic, SCNT embryos using non-TG cell and hGCSF-GFP dual expressed SCNT embryos were examined (cleavage rate: $78.0{\pm}2.8$ vs. $73.1{\pm}3.2$ vs. $70.4{\pm}4.3%$, developmental rate: $27.2{\pm}3.2$ vs. $21.9{\pm}3.1$ vs. $17.0{\pm}2.9%$). Result indicated that cleavage and blastocyst rates of TG embryos were significantly lower (P<0.05) than those of parthenogenetic and non-TG embryos, respectively. In this study, we successfully produced hGCSF-GFP dual expressed SCNT embryos and cryopreserved to produce transgenic cattle for bioreactor system purpose. Further process of our research will transfer of transgenic embryos to recipients and production of hGCSF secreting cattle.

섬유소분해효소 발효액의 첨가가 In vitro 발효 및 거세한우의 성장에 미치는 영향 (The Effects of Aqueous Fibrolytic Enzyme Products Supplementation on In vitro Fermentation and Growth Performance of Hanwoo Steers)

  • 국길;정완태;박홍석;장기영;이지웅;문승주;김광현
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제51권1호
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    • pp.39-44
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    • 2009
  • 본 연구는 목재부후균 유래 $\beta$-글루코시다제, 엑소글루카나제 및 엔도글루카나제 유전자를 함유한 형질전환체 효모를 배양한 액상섬유소분해효소에 대하여 인공반추위 배양시험을 통해 완전혼합사료에 대한 적용 수준 조사와 더불어 한우 비육 거세우의 사양시험을 통해 2 종류의 액상섬유소분해효소를 완전혼합사료에 1.0% 수준으로 첨가 급여하여 가축의 성장, 영양소소화율에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 1. 인공반추위 배양시험을 통해 완전혼합사료에 대한 액상 섬유소분해효소 첨가에 의해 pH가 약간 증가하는 경향이었다. 휘발성지방산에서 acetate 비율이 배양 12와 24시간에 유의적으로(p<0.05) 높게 나타났으며 총휘발성지방산 농도 역시 배양 12와 24시간에 유의적으로(p<0.05) 증가시켰으며 1.0% 첨가구에서 효과적이었다. 건물소화율은 배양 24시간에 액상 섬유소분해효소 첨가구에서 유의적으로(p<0.05) 증가하였다. 2. 한우 거세우 사양시험에서는 액상 섬유소분해효소 급여에 의해 일당증체량과 사료효율이 개선되는 경향이었다. 영양소 소화율에서는 DM, 조섬유, NDF 및 ADF 소화율이 액상 섬유소분해효소 첨가에 의해 유의적으로(p<0.05) 증가하였다. 따라서 인공반추위 배양시험을 통해 액상 섬유소분해효소 1.0% 첨가가 비교적 반추위발효 양상을 개선시키었으며, 한우 사양시험에서도 2종류의 액상 섬유소분해효소 1.0% 급여가 일당증체량 및 사료효율 개선효과가 있었다.

Urease gene의 전이에 의한 길항세균 Bacillus sp. SH14의 길항능력 증가 (Improvement in Antagonistic Ablility of Antagonistic Bacterium Bacillus sp. SH14 by Transfer of the Urease Gene.)

  • 최종규;김상달
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.122-129
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    • 1998
  • 최근 생물방제균으로 주목받고 있는 Enterobacter cloacae의 방제기작이 이 균에 의해 토양내에서 생산된 휘발성 ammonia이며 ammonia의 생산에는urease가 관계한다는 보고를 근거로 하여, 항생물질 생산성 균주로 선발된 우수한 길항균주에 암모니아 생성능, 즉 urease 유전자를 유전적으로 부가함으로써 항진균성 길항물질 생산과 암모니아 생산이 동시에 이루어 질 수 있는 새로운 다기능의 생물방제균을 유전적으로 육종하고자 하였다. 저병해 인삼경작지로부터 식물근부균 Fusarium solani의 생육을 강하게 억제하는 길항세균 한 균주 SH14균주를 분리, 선발하였으며, 분리된 균주를 동정한 결과 Bacillus subtilis이거나 그 근연종으로 추정되었다. 억제기작 실험을 통해 길항균주 B. subtilis SH14에 의해 생산되는 항진균성 길항물질은 외막가수분해효소와 같은 고분자 물질이 아니라 열에 안정한 저분자의 항생물질임을 알 수 있었다. 한편 ammonia 생산을 위한 urease의 유전자는 urease 생산력이 강력한 호알칼리성 Bacillus pasteurii의 urease 생산유전자를 E. coli-Bacillus shuttle vector인 pEB203에 subcloning하였고, 이어서 pGU 366으로 명명된 이 recombinant plasmid를 선발된 항진균성 길항균주 B. subtilis SH14에 PEG-induced protoplast transformation 방법으로 도입, 발현시켰으며, 최적조건을 조사하여 90분간의 lysozyme 처리과정 후 1.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 DNA와 40% PEG4000의 첨가로 약 6.5$\times$$10^{-4}$의 형질전환율을 얻을 수 있었다. 아울러 암모니아 생성능이 부가된 생물방제균 B. subtilis SH14(pGU366)에 의해 식물근부균 F. solani에 대한 생육억제력이 증가되는지 여부를 억제거리 측정법과 균체중량법을 통해 확인한 결과 urease 유전자가 도입된 형질전환체 B. subtilis SH14(pGU366)의 근부균 생육억제능이 각각 36.7%, 44.0%정도로 숙주균주인 B. subtilis SH14에 비해 근부균 생육억제능을 보다 강하게 나타내었음을 알 수 있었다. 따라서 항진균성 항생물질 생산성 생물방제균 B. subtilis SH14에 외부의 urease유전자를 도입하여 ammonia 생성능을 부가함으로써 생물방제력의 상승효과를 거둘 수 있었다.

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아임계수 추출에 의한 홍삼 추출물의 진세노사이드 조성 및 이화학적 특성 (Physicochemical Properties and Composition of Ginsenosides in Red Ginseng Extract as Revealed by Subcritical Water Extraction)

  • 이주미;고민정;정명수
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.757-764
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    • 2015
  • 홍삼의 신규 추출 방법으로 아임계수 추출(subcritical water extraction, SWE)을 적용하여 홍삼 추출물의 이화화적 특성 및 진세노사이드 추출 특성을 조사함으로써 최적 아임계수 추출 조건을 결정하고 기존 추출 방법과 비교함으로써 산업적 이용 효율을 평가하였다. 아임계수 추출에 의한 홍삼 추출물의 당도, 고형분 함량, 색차 및 탁도는 추출 온도가 높아지고 추출 시간이 길어질수록 증가하였고 pH는 낮아졌으며, 조 사포닌은 $120^{\circ}C$, 20분에서 최대였다. TLC 및 HPLC 분석 결과, 총 및 극성 진세노사이드 농도는 $120^{\circ}C$, 20분에서 최대였고 홍삼 특유의 저극성 진세노사이드 Rg3, Rh1 등은 $150^{\circ}C$, 15분에서 최대 농도였다. 또한 최적 아임계수 추출과 열수, 에탄올 및 메탄올을 용매로 환류 냉각 추출하여 비교한 결과, 저극성 진세노사이드의 추출 이행률은 $150^{\circ}C$, 15분의 아임계수 추출에서 가장 높았고 특히 Rg3는 3.5-5배, Rh1은 2-2.5배의 높은 농도로 나타났다. 홍삼의 특이 사포닌으로 극미량 존재하는 Rg3 및 Rh1은 강력한 항암 효과 등이 보고되면서 최근 화학적, 물리적, 생물학적 방법에 의한 전환연구가 활발히 진행되고 있으나 낮은 선택성과 생산성의 저하, 부 반응으로 인한 환경 공해 및 대량 생산의 한계 등으로 산업적 적용에 제약이 존재하여 왔다. 본 연구에서는 아임계 상태에서의 물의 특성 변화를 이용한 아임계수 추출을 적용하여 홍삼으로부터 특히 저극성 진세노사이드의 선택적 추출 및 전환에 효과적인 대체 기술로서 가능성을 확인하였다.

당 분해효소를 이용한 감귤 Flavonoid 무배당체 함량의 증가 (Increase of Bioactive Flavonoid Aglycone Extractable from Korean Citrus Peel by Carbohydrate-Hydrol-ysing Enzymes)

  • 안순철;김민수;이선희;강주형;김보혜;오원근;김보연;안종석
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.288-294
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    • 2005
  • 다양한 생리활성을 갖는 flavonoid 화합물이 감귤에 비활성 형태의 배당체 화합물로 다량으로 존재하고 있으므로 비활성 형태의 flavonoid 물질을 활성 형태의 flavonoid 무배당체 물질로 변환 시켜 활성 형태의 flavonoid 화합물을 증가하고자 하였다. 무배당체 화합물로 전환하기 위하여 시판되고 있는 당 분해효소 중 amylase가 주성분인 AMG 300L, pectinase가 주성분인 Pectinex 100L 및 cellulase, $\beta$-glucosidase, xylanase가 주성분인 Viscozyme 등을 단독 또는 혼합 처리하여 생리활성이 우수한 무배당체 화합물의 함 량을 증가할 수 있었다. 감귤에 함유되어 있는 flavonoid 화합물의 함량은 naringenin이 $100\∼200\;ng/g$(감귤건조중량), hesperetin이 1$100\∼220\;ng/g$(감귤건조중량) 정도이었으나 당분해효소를 처리한 감귤에 함유되어 있는 활성형 flavonoid 화합물인 naringenin이 $1539\∼6674\;ng/g$(감귤건조중량), hesperetin이 $1974\∼8906\;ng/g$(감귤건조중량)으로서 본 실험 결과를 통해 감귤 추출물의 flavonoid 화합물의 함량을 약 $10\∼80$배 정도로 증가시킬 수 있었다. 당 분해 효소에 의한 무배당체로의 최적 전환조건으로는 당 분해 효소의 $5\%$ 첨가, pH $5\∼7$이었으며 효소 반응 시간으로는 $24\∼48$시간이 가장 우수하였다. 따라서 본 연구에 의해 제조된 감귤 조성물에는 생리활성이 우수한 활성형의 무배당체 flavonoid인 naringenin과 hesperetin을 다량으로 함유하고 있어 기능성 식품, 건강 보조식품, 가공 식품의 식품 원료나 사료 첨가제 의 용도로 유용하게 사용할 수 있다.

Agaricus bisporus의 Lipoxygenase와 Hydroperoxide Lyase를 이용한 천연 (-)-1-Octen-3-o1 생산 공정의 최적화 (Optimization for Effective Bioproduction of Natural (-)-1-Octen-3-ol by Lipoxygenase and Hydroperoxide Lyase from Agaricus bisporus)

  • 김경주;김용휘
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.899-903
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    • 2005
  • 1-octen-3-ol은 버섯향의 성분 중 가장 중요한 방향 물질이다 소비자의 천연 버섯향에 대한 선호도가 상승함에 따라 유기합성으로 만들어지는 광활성 이성질체를 포함하고 있는 ($\pm$)-1-octen-3-ol와 다르게 더 강한 향의 강도를 갖는 천연 광활성의 (-)-1-octen-3-ol 생산에 대한 연구가 필요하다. (-)-1-octen-3-ol은 호기성 상태에서 시장에서 구입한 버섯으로 추출된 lipoxygenase(LOX)와 hydroperoxide Lyase(HPOL)을 이용하여 생합성되었다 $75\%$이상의 linoleic acid를 포함하고 있는 경북 의성 에서 생산된 홍화유는 lipase를 이용하여 가수분해하였다. 가수분해된 linoleic acid는 LOX에 의하여 광활성을 지닌 10-hydroperoxy linoleic acid로 생물전환되었다. 10-hydroxyperoxide은 HPOL에 의해 (-)-1 octen-3-ol로 분해되었다. (-)-1-octen-3-ol을 상업적으로생산하기 위하여 5-liter jar fermenter와 충남 부여에서 수확된 Agaricus bisporus 자실체를 이용하여 개발되었다. (-)-1-octen-3-ol은 $4^{\circ}$C, pH 6.5, 800 rpm에서 최대 748 mg의 (-)-1-octen-3-ol(버섯 kg 당)이 생물전환되었다.

형질전환 비만모델 수컷 hGHTg rats에서 경신해지환(輕身解脂丸)이 혈중 항비만지표에 미치는 영향 (The effects GeongshinhaeGihwan 1(GGT1) has on the hGHTg (human growth hormone transgenic) obese male rats' blood-antiobestic index)

  • 정양삼;총배금;최승배;김경철;신순식
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.1-16
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    • 2005
  • Objectives: To find out the effects GGTl, an antiobestic drug widely used in clinics, has on the blood-antiobestic index and the toxicity index using the data from the hGHTg obese male rats. We looked closely into both of the two indices because GGTl antiobestic effect can happen not only by pharmacological action, but also by its toxicity. Also, we verified the difference in effect between GGTl and reductil (sibutramine), which has been approved by the FDA of the United States. Methods: After performing the experiments for 8 weeks on the hGHTg obese male rats divided into three groups: the control group, the GGTl group, and the reductil (RD) group, we anesthetized the rats with Diethyl ether and took a 3ml blood sample from the heart. Then, after coagulating the blood in room temperature by using the plasma separator, we centrifuged it for 25 minutes in 3,000rpm using the high-speed refrigerated centrifuge. We kept the separated plasma in a deep freezer at $-80^{\circ}C$, and repeatedly measured the antiobestic index and the toxicity index twice using the hematology biochemistry analyzer. Also, in order to judge the indirect toxicity index, we separated liver from kidney and observed them. Results: When we looked at the results of the analysis of covariance on the measuring elements related to the antiobestic index (TC, HDL, LDL, TG, and GLU), there was no significant difference among the groups in all measuring elements. Also, the results of the analysis of covariance on the two roups (RD group and GGTl group) showed that the p-values had no significant difference under the level of significance 0.05. When we looked at the result of the analysis of covariance on the measuring elements related to the toxicity index (GOT, GPT, GGT, CREA, UA, ALB, and TP), we could see that the p-values in GPT, ALB, and TP have a significant difference among the groups. Also, the results of the analysis of covariance about the measuring elements related to the toxicity index on both groups, RD group and GGTl group, showed no significant difference in the p-values of all of the measuring elements in the two groups, RD and GGTl group. Conclusions: In conclusion, through this experiment, the safety of GGTl has been approved, and although the verification on its medical effect has not been clearly approved, when we consider the fact that it belongs to the same group as reductil, an antiobestic drug approved by the FDA of the United States, we could indirectly verify that GGTl has an antiobestic effect. We believe that when doing a sample design for a future experiment, it needs to be performed on a greater sample size based on the power analysis that needs to be performed primarily in experiments, and a more accurate verification is needed through more systematic experiment plans.

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버섯폐배지를 이용한 셀레늄강화 기능성 한우고기 생산에 관한 연구 I. 버섯폐배지 이용 발효사료제조와 유기셀레늄 강화에 관한 연구 (Studies on Selenium-fortified Functional Hanwoo-Beef by Utilizing Spent Mushroom Composts I. Studies on the Manufacture of Fermented Feeds by Using Spent Mushroom Composts and Fortification of Organic Selenium)

  • 이장형;김완영
    • 현장농수산연구지
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    • 제6권1호
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    • pp.102-115
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    • 2004
  • 본 연구는 셀레늄강화버섯생산 후 대량으로 폐기되는 버섯 폐배지를 가축사료로 이용하기 위해 발효사료를 제조하고, 발효 기간동안 발효미생물에 의한 무기셀레늄을 유기셀레늄으로의 전환을 강화하기 위해 발효사료 내 존재하는 유기셀레늄 비율을 조사하였다. 발효사료의 처리구는 일반버섯 폐배지와 셀레늄강화버섯 폐배지를 조합하여 발효사료 내 셈레늄농도가 0.06, 0.54, 1.26 및 1.86ppm이었다. 그리고 발효기에서 48시간 동안 발효시켰으며, 발효시간(0, 12, 24, 48시간)에 따른 pH, 유기셀레늄 비율, 유기설레늄 함량 및 무기셀레늄 함량을 조사하였다. 발효사료 내 셀레늄함량이 증가함에 따라 0시간의 pH는 일반버섯 폐배지로만 구성된 0.06ppm의 4.63보다 유의하게 직선적으로 증가하였고, 1.86ppm에서 가장 높은 값(6.35)을 나타내었다(p<0.0001). 발효 12시간 이후에는 대조군에 비하여 셀레늄강화 버섯 폐배지를 함유하는 처리군에서 pH가 유의하게 감소하였으나, 처리군들 간에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 셈레늄 농도별 발효사료의 무기셈레늄, 유기셈레늄 함량 및 유기셈레늄 비율은 처리구간에 유의한 차이를 나타내었다(p<0.001). 발효시간에 따른 처리군의 유기셀레늄 비율은 0.54ppm에서 발효 24시간까지 유의하게 증가하였고, 1.26ppm에서는 발효 12시간이후에는 유의한 증가가 나타나지 않았으며, 1.86ppm에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 그리고 일반 페배지로만 구성된 0.06ppm의 발효사료에서는 무기셀레늄이 검출되지 않았고, 셀레늄강화버섯 폐배지를 함유하는 발효사료(0.54ppm, 1.26ppm, 1.86ppm)는 발효 48시간에 약 70%의 유기셀레늄을 함유하였다. 이상의 결과로부터, 발효사료를 통한 유기셀레늄의 강화는 발효종료 후 폐배지 내 유기셀레늄 비율이 약 70%로 높게 나타나 반추가축에 대한 셀레늄사료자원으로 유용할 것으로 생각된다.

Inbred 마우스 수정란을 이용한 형질전환마우스 생산에 있어서의 효과적인 수정란 이식 방법에 관한 연구 (Studies on the Efficient Embryo Transfer Methods using Inbred Embryos in Generation of Transgenic Mice)

  • Wang A. G;Kim, S. U.;Y. H. Han;Kim, S. K.;D. Y. Yu
    • 한국가축번식학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.69-75
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 inbred 마우스 (C57BL/6J)의 수정란을 이용하여 형질전환마우스를 생산할 때, 수정란이식의 효율성을 증진시키기 위한 것이다. C57BL/6J 및 BCF1 마우스로부터 과배란처리 방법에 의해 수정란을 얻고, DNA를 1 세포기 수정란에 미세 주입한 다음, 1세포기 또는 2 세포기의 수정란을 가임신된 마우스의 한쪽 또는 양쪽 난관에 각각 이식하였다. 1세포기의 수정란을 0.75 d.p.c. 가임신된 마우스의 한쪽 난관에 이식했을 때, 임신율이 C57BL/6J는 68.8$\pm$7.83%, BCF1은 48.3$\pm$14.22% 이었고, 이식한 수정란 당 산자의 발달율은 C57BL/6J가 11.9$\pm$5.51%, BCF1은 10.5$\pm$8.03%로 성적이 저조하였다. 그러나, 2세포기의 수정란을 0.5 d.p.c. 가임신된 마우스의 양쪽 난관에 이식했을 때, 임신율이 C57BL/6J는 94.4$\pm$9.64%, 13CFl은 100$\pm$0% 이었고, 이식한 수정란 당 산자의 발달율은 C57BL/6J가 22.1 $\pm$0.4%, BCF1은 21.8$\pm$0.38%였다. 따라서 C57BL/6J 마우스의 2세포기 수정란을 0.5 d.p.c. 가임신된 마우스의 양쪽 난관에 이식하는 것이, BCF1마우스와 유사한 성적을 얻어 경쟁력이 있는 것으로 판단되었다. 이러한 결과에 영향을 미치는 인자가 여러 가지 있을 것으로 판단되지만, C57BL/6J 마우스의 2세포기 수정란을 0.5 d.p.c.가임신된 마우스의 양쪽 난관에 이식하는 방법이 다른 방법보다 형질전환마우스를 생산하는데 효율성이 더 높은 것으로 본 실험에서 확인되었다.