난포낭종은 소 번식 장애의 주요 원인 중의 하나이며, 다양한 유전자의 변화는 여러 세포와 조직 기능에 영향을 준다. 이러한 유전자 변화는 낭종성 난소에서도 나타날 수 있다. 이온 및 수송체와 관련된 유전자 변화가 한우의 난포낭종을 유발할 수 있을 것이라는 가설 하에 난포낭종성 난포에서 발현 변화를 보이는 유전자를 찾기 위하여 마이크로어레이 분석을 수행하였다. 마이크로어레이 분석 결과, 난포낭종성 난포에서 FGG와 LRP8이 증가하고, SLC44A4, SLC27A5, ANXA8 및 aquaporin 4는 감소하였다. 반정량적 역전사중합효소 연쇄 반응으로 마이크로어레이 분석 결과를 재확인하였다. 6개의 DEG 중 3개의 DEG(FGG, SLC44A4 및 aquaporin 4)는 마이크로어레이 분석 결과와 동일하게 증가와 감소를 보였다. 마이크로어레이와 역전사중합효소 반응에서 동일한 결과를 보이는 3개의 유전자 중 가장 크게 변화를 보인 섬유소원에 중점을 두고 연구를 수행하였다. 마이크로어레이와 역전사중합효소 연쇄 반응은 난포낭종성 난포에서 섬유소원 유전자 발현을 각각 8.4배와 1.7배 증가시켰다. 그러나 난포 및 과립층세포에서 섬유소원의 단백질 양은 웨스턴 블랏 분석으로 분석한 결과, 정상에 비하여 낭종에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 본 연구에서 섬유소원은 유전자와 단백질 발현에 있어 상관관계는 보이지 않았지만 섬유소원 유전자는 정상 조직으로부터 난포낭종을 구별하는데 있어서 중요한 생물표지자가 될 수 있는 가능성을 제시한다.
CART는 leptin에 의해 조절되는 포식인자이며 섭식과 운동 습성에 관계된 것으로 알려져 있다. 사람의 CART Leu34Phe 돌연변이는 비만의 표현형을 나타내었지만, 생쥐의 CART 돌연변이는 일반사료의 섭취 후 급격한 체중증가를 나타내지는 않았다 생체 내 신경세포에서 CART의 역할을 확인하기 위한 새로운 형질전환 모델을 확립하고자 분화하는 신경세포의 유전자 발현을 조절하는 NF-L promoter와 CART의 재조합 발현 벡터를 구축하였다. 형질전환 생쥐는 유전자 미세 주입법에 의하여 생산되었으며, PCR과 Southern blot의 방법으로 확인하였다. 이러한 형질전환 생쥐에서 CART의 과 발현을 수정 후 13.5일째 초기 배아와 생후 6주째 형질전환 생쥐의 뇌와 척수에서 확인하였다. 본 연구의 결과는 섭식 관련 유전자들이 상호 연관된 섭식행동에서 CART의 역할을 연구하는데 모델 동물로써 이용할 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 국내로 유입되어 벼를 가해하는 주요 해충인 벼멸구의 감수성 및 항충성의 차이를 조사하고자 품종별 발육기간, 성충 수명, 산자수, 생명표 등을 조사하였다. 벼 품종별 발육실험에서 난기간은 품종에 상관없이 9일 정도로 조사되었고, 전체 약충기간은 품종별로 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다. 발육단계별 우화율의 경우 Bph1 유전자를 가진 장성벼가 36%로 가장 낮은 수준으로 조사되었다. Bph2 유전자를 가진 친농벼의 경우 우화율이 70%로 가장 높았으며 감수성 품종인 동진 1호는 50%의 우화율을 나타냈다. 저항성 유전자를 가진 품종을 섭식한 벼멸구의 경우 발육기간과의 연관성은 낮지만, 탈피 과정에 영향을 미치는 것으로 추측된다. 벼멸구의 생식과 관련하여 품종에 따라 산란전기는 차이가 없는 것으로 조사되었으며, 산란기간은 $23.1{\pm}2.88$일로 동진 1호가 가장 길었고 Bph2 유전자를 가진 친농벼와 중모 1045는 각각 $19.3{\pm}2.26$일, $18.9{\pm}2.03$일로 통계적으로 유사하였다. 그에 비해 Bph1 유전자를 가진 청청벼와 장성벼의 산란기간이 짧았으며, 특히 장성벼는 $4.7{\pm}1.46$일로 가장 짧았다. 암컷 수명과 산자수는 산란기간과 동일한 경향으로 조사되어 청청벼와 장성벼에서의 벼멸구의 생식능력이 다른 품종에 비해 낮음을 확인하였다. 생명표 분석을 통해 얻어진 데이터를 비교한 결과, 순증가율은 중모 1045 ($64.51{\pm}25.414$), 친농벼($51.61{\pm}28.558$), 동진 1호($43.25{\pm}13.952$), 청청벼($11.02{\pm}7.497$), 장성벼($2.51{\pm}3.620$) 순으로 낮았고, 내적자연증가율은 중모 1045 ($0.196{\pm}0.0155$), 친농벼($0.181{\pm}0.0246$), 동진 1호($0.172{\pm}0.0179$), 청청벼($0.127{\pm}0.0402$), 장성벼($0.048{\pm}0.0582$) 순이었다. 기간자연증가율은 순증가율과 같은 순서였고, 평균세대기간은 동진 1호, 친농벼, 중모 1045, 장성벼, 청청벼 순이었으며, 배수기간은 장성벼에서 가장 긴 것으로 조사되었으나 통계적으로 모든 품종에서 유의했다. 종합해 보면 장성벼의 경우 벼멸구가 번식하는 데 있어서 다른 품종에 비해 가장 불리하며, 저항성 유전자가 있지만 친농벼와 중모 1045는 벼멸구의 번식에 있어서 감수성 품종과 차이가 없는 것으로 조사되었다. 저항성 유전자를 포함한 품종 간에서도 벼멸구의 가해능력이 차이가 있는 것으로 보아, 벼멸구 방제를 위한 저항성 품종 육종에 있어서 다양한 요인을 고려하고, 저항성 유전자가 어떠한 기작을 통하여 저항성 반응을 나타내는지에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
토양에 존재하는 진균인 Gliocladium virens는 식물병을 감소 또는 방제할 수 있는 생물학적인 특성에 의하여 G. virens는 지난 수십년간 실용가능성이 큰 생물학적 방제균(또는 길항균)으로 집중적으로 연구되었다. 이 균이 식물병의 발생을 감소시키는 생물적 방제효과는 항생작용, 중복기생, 근권에서의 생존과 집단번식, 뿌리표면에서의 정착 등에 의한 것으로 분류되고 있다. 특히, 항생물질인 gliotoxin, gliovirin, viridin 등은 Rhizoctonia solani 및/또는 Pythium spp. 등에 항생효과가 뚜렷하고, 식물병의 발생과 직접적인 상관관계를 나타내고 있어 G. virens의 식물병의 방제에 관련된 중요한 작용기작으로 제시되어 있다. 또한, 근권에서 이균의 생존과 집단증식 및 뿌리표면에서의 정착은 식물병의 방제와 상관관계를 나타낼 수 있는 중요한 작용기작으로 제시되고 있다. 그러나 이균이 R. solani 등에 기생하는 현상은 식물병의 생물적 방제의 직접적인 연관관계를 나타내고 있지 않다. G. virens을 이용의 생물적 방제효과를 증진시키기 위한 방법으로 다음과 같은 두 가지 방법을 들 수 있다. 첫째, 길항효과가 높은 G. virens 균주를 선발하기 위하여 여러 종류의 토양에서 길항력이 높은 G. virens의 선발이 지난 수십년간 진행되고 있다. 또한, 특정 길항효과를 발현하는 유전자를 G. virens의 염색체에 도입하고 이를 발현시킴으로써 생물적 방제효과를 증진시키는 것으로 이러한 방법은 1980년 후반부터 진행되고 있다. 둘째, G. virens의 길항효과가 최대의 효율로 발현될 수 있도록 최적의 미세환경을 갖추고 있으며 농민이 편리하게 사용할 수 있는 G. virens의 운송매체의 개발이 중요하다. 운송매체의 개발에 의한 'Glioguard'는 G. virens의 포자를 alginate 입자에 제형화한 것으로서 미국에서 시판되고 있다. Aldicarb, metalaxyl, atrazine 등의 농약을 분해할 수 있는 능력은 G. virens의 다른 생물적 특성중의 하나이다. 특히, parathion을 분해할 수 있는 Flavobacterium sp.의 유전자(opd)가 G. virens의 염색체에 도입되여 발현될 수 있는 방법이 제시되었으며, 이는 G. virens을 이용한 토양에서의 특정한 농약의 분해효율을 증진시킬수 있는 가능성을 제시한 것이다. 그러나, G. virens를 이용한 농약의 생물적 분해에 관한 연구는 기초단계로 평가되고 있으며, 포장에서 이를 실용화하기 위해서는 향후 지속적인 연구가 필요하다.
골든 햄스터의 생식활동은 광주기에 의해 조절된다. 그들의 생식능력은 여름에 왕성하고 겨울에는 퇴화한다. 송과선에서 분비되는 멜라토닌은 계절적 번식동물에서 생식활동을 중재한다. 멜라토닌 수용체가 최근에 사람을 포함하는 몇몇 동물에서 확인되었지만 골든 햄스터의 생식능력과 관련하여 알려진 바가 많지 않다. 역전사 PCR 방법을 사용하여 멜라토닌 수용체의 일부 유전자를 동정하였다(309 염기). 멜라토닌 수용체의 핵산 서열과 추론된 아미노산 서열을 보고된 다른 동물들과 비교하였다. 멜라토닌 수용체는 시상하부, 뇌하수체, 혈액, 지라에서 명백히 탐지되었다. 광주기가 정소 무게 및 생식 호르몬에 현저한 영향을 주었지만 멜라토닌 수용체의 발현에는 영향을 뚜렷하게 보이지 않았다. 이러한 결과는 생식을 조절하는 멜라토닌은 그 수용체의 수보다 수용체에 결합하는 친화도가 더 중요함을 시사한다.
한국여성경제단체연합, 여성경제계 위해 공식 출범/발행인 칼럼/'마드리드 출원제도' 적극 활용 상표 침해 줄여라/일본 특허출원 심사기간 단축된다/기업.연구소 신입사원75%, 특허 관련 지식 전무/'주몽'이계인 씨 산자부 홍보대사 위촉/특허등록세, 신청 다음날 내도 된다/특허청, 6시그마 공공부문 혁신 주도/아듀 2006 한국여성발명협회 결산/자문위원 칼럼/로봇시장에도 브랜드 선점 열풍/농산물도 발명특허 상표 등록 시대/도소매업도 서비스업으로 출원 가능/기름대신 물 사용한 자동차, 항공기 현실화/반도체 배선 기술 특허 출원 상승세/자동차는 모바일 엔터네이너/'적외선 감지기술' 우리 생활속으로/서울반도체.바론테크, 일본 특허분쟁 승소/하나TV, 특허권 침해 피소/삼성전자, 분쟁.경쟁 대응위해 특허조직 통합/신한다이아몬드 일본 MDI 특허분쟁 승소/미니인터뷰/나노기술 응용한 디스플레이 특허출원 급증/미국의 두 배인 '휴면 특허', 대책 마련 시급/특허법원 "사용횟수 적다고 상표취소 못해"/종자번식 유전자 변형식물도 특허출원 가능/변리사 1차 시험 합격자 대폭 축소/역사 속의 발명품/하루 10분 발명교실/특허Q&A/신년인터뷰/화장하는 방법도 특허 받는다/'취업에서 결혼까지' 올인원 시스템 화제/아이디어 착상 및 발명 기법/아줌마의 힘이 발휘될 때까지 발명 또 발명/버뱅크의 식물 품종 개량/미국 청년, 몸짱 선탠용 티셔츠 발명/스위스, 국가경쟁력 1위의 비밀/저지방식,'유방암' 제발 위험 감소/서울대, 세계최초 암캐 복제 성공/국가 R&D 특허조사, 전체 R&D 부처로 확대/전국 초.중생 발명 글짓기.만화현상 공모전/특허청, 공공부문 성과주의 대통령상/한국여성발명협회 회원사 발명품 가이드
수온은 어류를 포함한 수중동물의 다양한 생물학적 사건에 영향을 미친다. 어류의 번식 및 발생도 수온의 변화와 밀접한 관련이 있다. 어류를 높은 수온에 노출시키면 HSP70 유전자 발현을 유도한다. 따라서, HSP70 유전자 발현을 효과적으로 차단할 수 있는 저해제의 개발은 온도에 민감한 생물학적 사건과 관련된 HSP70의 역할을 연구하는데 크게 기여할 수 있다. 본 연구에서는 고온($36^{\circ}C$)에 노출된 틸라피아 자어와 치어(전장 10~13 cm)에서 천연 flavonoid의 일종인 quercetin, 3,3',4',5,7-pentahydroxyflavon의 "고온 유도 HSP70 유전자 발현" 억제효과를 조사하였다. 고온 노출 전에 50 ${\mu}M$ 이상의 quercetin 용액에 6시간 동안 사전 침지한 실험어에서는 HSP70 유전자 발현이 유의하게 감소하였다(P<0.05). 특히, 100 ${\mu}M$로 침지 처리한 개체에서는 고온 처리를 하지 않은 실험어에서 만큼 낮은 HSP70 유전자 발현을 나타내었다. 한편, 0.1 $m{\ell}$씩의 0.5 mM, 5 mM 또는 20 mM의 quercetin 용액을 치어에 주사한 결과, 고수온 유도 HSP70 유전자 발현은 0.5 mM의 quercetin을 주사한 치어의 생식소와 뇌에서 모두 유의하게 감소되었다(P<0.05). 본 연구의 결과는 quercetin이 어류에서 고온에 의해 유도된 HSP70 유전자 발현을 효과적으로 차단할 수 있으며, 틸라피아 자어 침지의 경우 유효 농도 100 ${\mu}M$ 그리고 치어 주사의 경우 유효 농도 0.5 mM로 원하는 효과를 얻을 수 있음을 제시한다.
신경펩타이드(Neuropeptide)는 신경세포에서 분비되는 단백질성 물질로, 곤충 호르몬에서 가장 큰 그룹으로 차지한다. 이들은 곤충의 전 생육단계에 걸쳐 지방체의 항상성, 섭식, 소화, 배설, 순환, 번식, 탈피/변태 등 다양한 생리적 기능과 행동을 조절하는데 관여하고 있다. 신경호르몬 일종인 PRXamide (NH2) 펩타이드 계열 호르몬은 카르복실기 끝에 PRX (X, 다양한 아미노산)라는 공통의 아미노산 서열이 특징적으로 존재하고 있으며, 곤충 전반에 걸쳐 발견된다. 곤충에서PRX 신경호르몬은 다양한 생물학적 기능에 관련하고 있는데 호르몬구조와 기능에 따라 크게 3가지로 분류한다. Pyrokinin (PK)계열의 호르몬은 페로몬 생합성 활성화 신경펩타이드(pheromone biosynthesis activating neuropeptide, PBAN) 및 휴면 호르몬(diapause hormone, DH)이 속하며, 카파(CAPA) 펩타이드 호르몬, 그리고 탈피촉진 호르몬(ecdysis trigging hormone, ETH)이 여기에 속한다. PK 계열의 PBAN 호르몬은 지금으로부터 약 30년전 나방에서 처음 밝혀졌으며, 성페로몬 생합성을 자극하는 신경호르몬으로 확인되었다. 그 이후, PBAN의 연구는 절지동물 전반에 걸쳐 다양한 연구자들에 의하여 광범위하게 이루어졌다. 본 종설은 PBAN의 유전자 구조와 발현, PBAN에 의한 세포신호 전달과 성페로몬 생합성에 관련된 생리적 기작, 그리고 신경호르몬과 PBAN을 이용한 새로운 해충 방제법 개발의 가능성과 예를 소개한다.
넓은 맥락에서, 자생식물은 인공적인 보호나 재배 없이 특정 지역에서 자연적으로 발생하고 번성하는 식물로, 그들이 생존을 위해 가장 적합한 환경에서 자랍니다. 이러한 식물들은 유전자 자원, 번식 재료 및 생명공학 자산으로서 상당한 잠재력을 갖추고 있으며, 식용, 의약, 그리고 장식용 등 다양한 분야에서 발전의 가능성이 있습니다. 자생식물의 가능성을 활용하기 위해, 우리의 목표는 자생식물의 활용, 효과, 유효성분, 추출 방법 등에 초점을 맞춘 국내 특허 분석을 통해 가치 있는 정보를 제공하는 것이었습니다. 한국 산림청에서 등록된 국가 표준 식물 목록을 활용하여, 자생식물과 자생식물 식물 종자 사용과 관련된 988건의 특허에 대한 유효한 데이터를 확보했습니다. 이 분석은 특허의 종합적 검토를 통해 연구 패턴, 주요 기술 수준 및 신흥 트렌드를 밝혀내는 목적이 있었습니다. 결과적으로, 특허 분석을 통해 연구 트렌드와 현재 기술 수준을 확인하고, 자생식물을 활용한 향후 특허 출원을 위한 정보를 제공하기 위한 것입니다.
Transforming growth $factor-{\beta}(TGF-{\beta})$ 신호의 매개자 역할을 하는 Smad 계열 단백질은 발생과정에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. Estrogen receptor(ER)와 구조적으로 유사한 estrogen receptor-related receptor(ERR)은 포유동물에서 후기 배발생기에 외배엽 형성과 관련이 되어 있는 고아핵수용체이다. 본 연구에서는 해양무척추동물의 초기발생과정과 계절번식기 동안에 Smad3와 ERR의 유전자 발현이 발생과정과 성숙에 어떠한 연관성을 갖고 있는지 알아보기 위하여, 동해안 연안에 주로 서식하는 극피동물문 둥근성게과 둥근성게(Strongylocentrotus nudus)를 재료로 하여 계절별 및 배발생 과정중에 Smad3와 $ERR{\beta}$ like 1의 mRNA 농도를 real-time PCR 방법으로 조사하였다. Smad3 mRNA는 샘플링을 시작한 2004년 2월의 생식소와 비교하면 4월부터 그 농도가 증가하기 시작하여 6월까지 증가하였으며, 산란기인 8월에 감소하였다가 10월부터 12월까지 높은 수준을 유지하였다. $ERR{\beta}$ like 1 mRNA는 6월까지 낮은 수준이었으나, 산란기인 8월에 급증한 후 다시 감소하였다. 수정란부터 초기 유생기까지 발생과정을 분석한 결과, Smad3 mRNA는 8세포기 및 16세포기에 높은 발현이 관측되었다. 한편, $ERR{\beta}$ like 1 mRNA는 포배기, 낭배기, 초기 유생기에 현저하게 높은 발현패턴을 보였다. 이상의 결과로부터 둥근성게의 산란기 및 발생배의 발생후기에 $ERR{\beta}$ like 1이 중요한 역할을 담당할 것으로 추정되며, 초기 난할시기에는 Smad3의 관련성이 시사되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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