• 한국작물학회지
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• 제27권2호
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• pp.147-154
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• 1982

식물원형질체를 이용하여 체세포잡종을 육성하기 기초자료를 얻고자 식물의 엽육부위, Callus에서 효과적인 원형질체의 분리, 적합한 배양조건 및 세포융합에 관한 조건을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 배양 융합조건에 적합한 식물원형질체의 분리 방법은 여러 종류의 효소농도에 따라 다르지만 담배 및 완두엽육 원형질체분리에는 Macerozyme 0.5%, Cellulase 2.0%, KDS 0.5%, Mannitol 0.7M의 효소용액에 처리시 활성 있는 원형질체를 얻을 수 있었다. 2. 배양중인 담배 및 대두의 Callus로부터 원형질체분리는 배양기간에 따라 세포활성도가 떨어지거나 쉽게 파괴되는 현상을 보여 양호한 원형질체를 얻을 수가 없었다. 3. 원형질체의 배양은 배양배지에 Plating할 경우 세포농도에 따라 차이가 있었으며 1.0$\times$$10^4$/ml이상이어야 분열이 가능하였고 배양조건은 150Lux 12시간 광암처리후가 세포분열 및 증식이 가장 왕성하였다. 4. 세포융합은 PEG농도가 중요하며 PEG 1500 0.33M에서 CaCl_2농도가 높을수록 융합율이 증가되는 경향이었다.

• KSBB Journal
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• 제16권6호
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• pp.568-572
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• 2001

빛은 식물에서 성장과 발달을 비롯한 다양한 생리화학적인 역할은 지닌다. 본 연구는 hGM-CSF 유전자가 도입된 형질전한 담배의 callus를 현탁배양하여 hGM-CSF를 생산할 때에 빛을 조사하는 시간에 따른 hGM-CSF의 생산에 미치는 영향을 확인하고자 실시하였다. 24시간 명배양, 18시간 명배양과 암배양을 실시하여 세포성장과 분비된 총단백질, hGM-CSF 생산량을 비교 관찰하였다. 세포의 성장은 24시간 명배양일 때 건조중량이 14.4 g/L로 가장 높았다. 분비된 총단백질의 양은 세가지 경우에서 큰 차이를 관찰할 수가 없었지만, 단위 세포당 분비된 총단백질의 양은 암배양이 다른 것에 비해 1.5배 가량 높았다. hGM-CSF의 생산은 18시간 명배양 조건이 가장 좋았으며 최대생산량이 495.5ug/L에 이르렀다. 또한 분비된 총단백질에서 hGM-CSF가 차지하는 비율은 18시간 명배양이 24시간 명배양에 비해 최대 1.8배 높았다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.324-327
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• 2003

본 논문에서는 hGM-CSF 유전자가 도입된 형질전환 담배세포를 이용하여 당의 농도 10, 30, 60, 90, 120, 150 g/L 변화시켜 에너지 공급원으로써 사용 여부와 삼투압에 따른 protein, protease양을 관찰 하였다. 총 Protein은 배양 10일째 세포 생산량은 sucrose 60 g/L 일 때 가장 높았고, protease는 배양 10 일째 4610 U/L로 가장 높은 값을 나타 내었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권6호
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• pp.311-315
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• 2001

담배 (Nicotiana tabacum L cv. Xanthi) 및 애기장대 (Arabidopsis thaliana cv. Col-0)에서 다양한 발달단계의 잎으로부터 원형질체를 분리하여 세포 크기와 엽록체의 크기 및 수의 관계를 조사하였다. 담배 원형질체의 지름이 15.6 $\mu\textrm{m}$ 이하인 작은 세포는 20여 개 이하의 엽록체를 가지고 있었는데, 엽록체의 평균 크기는 두께 0.93 $\mu\textrm{m}$, 길이 3.3$\mu\textrm{m}$로 나타났다. 잎이 신장되어 원형질체의 지름이 평균 30 $\mu\textrm{m}$에서 45 $\mu\textrm{m}$로 증가함에 따라, 엽록체는 두께 1.57 $\mu\textrm{m}$, 길이 5.55 $\mu\textrm{m}$의 크기로 일정하게 유지되었으나 엽록체의 수는 평균 42개에서 101개로 증가하였다. 이와 같이 담배에서 잎의 크기 또는 세포의 크기와 엽록체의 수 또는 부피는 비례관계를 나타냈고 동일한 경향이 애기장대에서도 관찰되었다. 세포 부피에 대한 총 엽록체의 부피의 비는 다양한 발달단계에서 담배는 10.5%, 애기장대는 32.5%로 일정하게 유지되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제58권6호
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• pp.590-599
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• 2005

연구배경 : 만성폐쇄성폐질환에서 나타나는 기도점액의 과다분비는 이 질환의 중요한 병리학적 소견이며 호흡곤란 등 환자의 증상을 악화시키는 요인 중의 하나이다. 기도 점액을 구성하는 여러 성분 중 Muc 유전자에 의해 만들어지는 당 단백이 흡연에 의해 생성이 증가하는데 이에 관여하는 세포 내 신호전달 과정에 대하여 확실히 밝혀진 바가 없다. 저자는 Muc 유전자 중 인체의 기도에 가장 많이 분비되는 Muc5ac 점액 생성을 담당하는 Muc5ac 유전자의 발현이 흡연에 의하여 증가하는데 관여하는 세포 내 신호전달 과정을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법 : 사람 폐선암 세포주인 A549 세포를 배양하여 Muc5ac 유전자의 promotor를 luciferase reporter plasmid를 사용하여 세포 내에 transfection시키고 5% 담배연기 추출물로 자극하여 배양하였다. 또 세포 내 신호전달에 관여하는 표피성장인자 수용체 kinase의 억제제인 AG1478, mitogen-activated protein kinase kinase(MAPKK) 억제제인 PD98059, p38 mitogen-activated protein kinase 억제제인 SB203580으로 각각 전 처치 후 역시 5% 담배연기 추출물로 자극 배양하였다. 배양된 세포에서 단백질을 추출하여 luciferase 분석을 통하여 Muc5ac promoter 활성도를 측정하고 Western blot을 이용하여 표피성장인자 수용체와 mitogen-activated protein kinase (MAPK)인 extracellular signalrelated kinase (ERK)1/2, p38 MAPK, c-Jun N-terminal kinase (JNK)의 발현을 확인하였다. 또 세포에서 RNA를 추출한 후 Muc5ac primer를 이용하여 역전사효소 중합연쇄반응을 수행하여 Muc5ac mRNA 발현을 관찰하였다. 결 과 : 1. Muc5ac promoter를 삽입한 A549 세포를 5% 담배연기 추출물로 자극하였을 때 의의 있게 luciferase 활성도가 증가하였고(P<0.001) 자극하는 시간이 3시간이었을 때 luciferase 활성도가 최고치를 보였다(P<0.01). 또 담배연기 추출물 자극은 표피성장인자 수용체를 인산화시켰으며 인산화는 AG1478과 PD98059에 의하여 억제되었다. 2. AG1478 혹은 PD98059로 전 처치 후 5% 담배연기 추출물로 자극한 경우 5% 담배연기 추출물 단독으로 자극한 것에 비하여 유의하게 lucifearse 활성도가 억제되었고 (P<0.01) 세 가지 종류의 MAPK 중 ERK1/2와 p38 MAPK의 인산화는 관찰되었으나 JNK의 인산화는 관찰되지 않았다. 역전사효소 중합연쇄반응을 이용하여 관찰한 Muc5ac mRNA 발현은 담배연기 추출물에 의해 증가되었고 PD98059와 AG1478에 의하여 역시 억제되었다. 3. 담배연기 추출물에 의하여 인산화 된 ERK1/2는 PD98059에 의하여 인산화가 감소하였고 p38 MAPK의 인산화는 PD98059와 SB203580에 의하여 감소하였으며 이 두 가지 억제제는 모두 luciferase 활성도를 유의하게 억제시켰다(P<0.0001). 결 론 : 담배연기 추출물은 Muc5ac 유전자의 발현을 증가시켜 기도 내 점액 분비를 증가시키며 이는 표피성장인자 수용체를 매개로 ERK1/2와 p38 MAPK를 경유하여 세포 내 신호전달이 이루어진다고 생각된다. 따라서 점액 유전자 활성화를 매개하는 신호전달 과정을 차단하는 약제나 방법이 개발된다면 과도한 점액분비를 치료할 수 있을 것으로 생각한다.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권6호
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• pp.361-367
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• 1997

담배(Nicotiana tabacum cv. BY4)의 이배체식물과 담배의 약으로부터 유도된 반수체식물의 잎절편을 사용하여 2.4-D를 단독톄처리하여 캘러스를 유도하였다. 캘러스증식은 이배체에서는 2.0 mg/L 2.4-D와 1.0mg/L 카이네틴의 조합처리구에서, 반수체의 경우에 있어서는 2.0mg/L 2.4-D와 0.1mg/L BAP 조합처리구에서 실시하였으며, 현탁배양도 동일조건으로 실시하였다. 현탁배양 세포괴를 배양 15-20일째가 되면 0.8% low melting agarose와 혼합하여 카드a뮴이 0-2,000 $\mu$M의 농도로 처리된 선발배지에 평판배양하여 카드뮴저항성 colony(cell clump)를 조사관찰하였다. 그 결과 본 실험에서는 이배체는 세포의 성장에 있어서 최하저해농도(MIC : Minimum Inhibition Concentration)는 Cd$^{++}$ 300 $\mu$M이었으며 반수체는 Cd$^{++}$ 200 $\mu$M이었다. 이때 반수체 및 이배체의 MIC에서 선발된 세포주를 카드뮴 500, 1,000, 2,000 $\mu$M 농도로 옳겨 경화시킨 후 카드뮴저항성을 선발하였고 그 특성을 조사하였다. 그 결과 카드뮴 저항성을 띤 반수체 및 이배체유래 캘러스의 경우에는 각각 카드a뮴의 농도가 증가할수록 생중량은 감소하였으나, 건조중량은 오히려 증가하였다. 그리고 각각 선발된 세포주내의 카드뮴의 함량을 AAS를 사용하여 측정하였던 바, 카드뮴의 농도가 높을수록 캘러스에 축적된 카드뮴의 양이 높게 나타났다.

• 한국작물학회지
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• 제42권1호
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• pp.33-41
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• 1997

작물 원형질체를 배양하면서 세포의 생존과 노화 그리고 고사의 상태를 대사적으로 정확히 판단이 가능한 marker물질을 확인하고 간편한 측정법을 확립하기 위하여 일련의 연구를 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 담배와 벼의 원형질체를 나출하여 MS와KM-8P를 기본배지로 하여 2,4-K와 CM을 첨가하였던 바, ABA는 경시적으로 감소하였으며 CM첨가에 의해서 더 많이 감소하였다. GA$_3$, IAA, zeatin은 반대로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 ABA의 감소율과 zeatin의 증가율이 가장 크게 나타났다. 2. Osmoticum(mannitol)을 적정 농도 이상으로 처리하였을 때 ABA는 일시적으로 증가되었다가 감소되었고, 다른 성장 호르몬은 모두 증가폭이 농도가 증가될수록 둔화되었다. 3. Supermine 10mM과 NaCl을 처리하였을 때 담배와 벼에서 각 호르몬의 증감은 서로 반대로 나타났다. 특히 담배는 NaCl의 stress가 크게 나타났다. 그리고 배양 후반기에는 원형질체의 분열이 중지되었다. 4. 원형질체의 배지 성분을 제거하고 32$^{\circ}C$로 고온 배양에 의해서 인위적으로 노화를 촉진시켰을 때 세포의 활력은 48시간 이후에 크게 감소되었다. 세포의 활력 상실과 반비례적으로 ABA는 배양 10일까지 크게 증가되었다. 이와 반대로 성장 호르몬들은 모두 증가되지 않고 감소가 이루어졌다. 특히 zeatin의 감소가 크게 나타났다. 5. 이상의 결과에 따라서 식물 호르몬은 원형질체가 처한 환경 요인이나 부여된 어떤 조건에 따라서 민감하게 변동하고 있음을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권1호
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• pp.87-94
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• 2008

Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV)는 돼지의 급성장염을 유발하여 설사 등의 증상을 일으키는 바이러스이다. 본 연구에서는 PEDV 항원단백질을 생산하는 담배 배양세포주를 개발하고자 하였다. PEDV에서 항원성이 알려진 스파크 단백질의 일부분을 암호화하는 유전자를 PCR로 합성하여 4종류의 형질전환 벡터를 제작하였다. 담배 배양세포 BY-2를 재료로 하여 Agrobacterium tumefaciens을 매개로 형질전환하였다. 선발배지 (MS salt, $KH_2PO_4$ 370 mg/L, 2,4-D 0.18 mg/L, Thiamin HCl 1 mg/L, kanamycin 100 mg/L, 침랙무 400 mg/L)에서 캘러스를 3주 간격으로 3개월 동안 계대배양하여 카나마이신 저항성 캘러스를 선발하였다. 선발된 캘러스를 대상으로 PCR 분석한 결과 형질전환 효율은 75% 이상이었으며 벡터당 40 여개 이상의 형질전환 배양세포주를 얻었다. 형질전환 배양세포주를 대상으로 Southern blot 분석하여 PEDV 유전자가 고구마 식물체의 게놈으로 안정적으로 도입되었음을 확인하였다. Northern blot 분석 결과 PEDV 스파크 단백질 유전자가 높은 수준으로 발현함을 확인하였으며 dot blot으로 PEDV 스파크 단백질 고생산 배양세포주를 선발하였다. 형질전환 담배 배양세포로부터 생산된 PEDV 항원단백질을 BALB/c 마우스에 경구투여 하여 면역활성을 조사한 결과 형질전환 세포주인 35S::SP1-M, 35S::SP2-M, 35S::SP4-M 세포주에서 1:10의 희석배수까지 바이러스 억제효과가 관찰되었다. 제작된 형질전환 벡터는 고구마와 같은 경구용 사료작물에 활용할 수 있을 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제38권3호
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• pp.245-252
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• 1993

광합성 전자전달 억제물질에 대한 빠른 검색 방법을 모색하기 위하여 녹색배양 세포인 광학적 자가 영양세포(PA)를 이용하여 실용화된 제초제 및 4종의 잡초 추출액으로 부터 PA세포의 반응을 조사하였다. 녹색배양 세포인 담배 및 우산이끼 PA세포는 타가 영양세포에 비하여 광합성 전자전달 저해형 제초제들은 700배 이상 높은 감수성을 나타내었으며 호르몬 작용형 제초제인 2, 4-D는 감수성의 차가 8배로 낮게 나타났다. 우산이끼 PA세포는 약제 농도간의 범위(0.01～0.9${\mu}$M)가 좁아 약제선발시 타 배양 세포에 비하여 좋은 재료임을 암시하였으며, 광합성 전자전달 저해약제에 대해서 힐(hill)반응과 동일하게 광합성 산소발생 억제정도인 PI$_{50}$에서 강한 활성을 나타내었다. 잡초 중 여뀌 추출액 10% 처리시 PA배양 세포의 엽록소 함량이 가장 낮았고, 광합성 산소발생 억제율이 가장 높았다. 수용 및 MeOH액으로 추출한 10% 여뀌 추출액을 반응용액 3ml에 300${\mu}$l 반응시 우산이끼 PA배양세포에 대해 각각 60%, 100% 광합성 산소발생 억제효과가 있었다. 이상의 결과에서 PA세포들은 광합성 전자전달 저해형 약제에 대하여 빠르고 민감한 검색수단으로서 좋은 재료가 될 수 있다고 생각한다.다.

• 한국잡초학회지
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• 제11권1호
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• pp.68-73
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• 1991

담배 잎으로 부터 광독립영양세포(光獨立營養細胞) 육성방법(育成方法)을 확립(確立)하고자 식물생장조절제(植物生長調節劑) 및 sucrose 농도(濃度)와 빛이 담배의 세포(細胞) 배양(培養)과 배양(培養) 세포(細胞)의 엽록소(葉綠素) 생성에 미치는 영향(影響)을 조사하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 담배 잎으로부터 callus 유도(誘導)에는 LS 기본(基本) 배지(培地)에 NAA $10^{-5}$M과 BA $10^{-6}$ M 을 혼합(混合) 처리(處理)하였을때 치상(置床) 후 30일째 3.08g으로 가장 높았다. 2. Callus의 엽록소(葉綠素) 함량(含量)도 LS 기본(基本) 배지(培地)에 NAA $10^{-5}$ M과 BA $10^{-6}$ M을 혼합(混合) 처리(處理)한 조합(組合)에서 28.42${\mu}g/g$.(FW)의 가장 높은 함량(含量)을 얻었다. 3. 광(光) 및 암조건(暗條件) 하(下)에서 sucrose 농도(濃度)가 0.5%에서 3.0%까지 증가(增加)할수록 callus 유도량(誘導量)이 증가(增加)되었으나 특히 광조건하(光條件下)에서는 sucrose 농도(濃度) 2.0%에서 가장 높았고 반면에 엽록소(葉綠素) 함량(含量)은 sucrose 농도(濃度) 0.5%에 가장 높았으며 암조건(暗條件) 하(下)에서는 엽록소(葉綠素)가 거의 형성(形成)되지 않았다. 4. 엽록소(葉綠素) 함량(含量)에 관(關)한 한 sucrose 농도(濃度)를 0.75%까지 낮추어도 sucrose 농도(濃度) 1.0%와 유사(類似)한 경향(傾向)을 보였다.