• 제목/요약/키워드: 생명과학 공통성 발견

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생명과학 공통성 발견 과제 수행에서 대상의 수가 공통성 지식 생성과 뇌 활성에 미치는 영향 (The Influence of Number of Targets on Commonness Knowledge Generation and Brain Activity during the Life Science Commonness Discovery Task Performance)

  • 김용성;정진수
    • 과학교육연구지
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    • 제43권1호
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    • pp.157-172
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    • 2019
  • 이 연구의 목적은 난이도가 다른 생명과학공통성 발견 과제를 수행하는 동안 뇌 활성 차이를 분석하는 것이다. 이 연구에는 35명의 예비 생명과학교사들이 참여하였다. 이 연구는 뇌파 기록을 위한 블록디자인으로 설계되었다. 피험자들이 공통성 발견 과제를 수행하는 동안 뇌파가 수집되었다. sLORETA 분석 방법과 상대파워스펙트럼 분석 방법은 2개의 소재로 구성된 쉬운 난이도의 과제를 수행할 때와 5개의 소재로 구성된 어려운 난이도의 과제를 수행할 때 뇌 활성 차이를 분석하는 데에 이용되었다. 그리고 공통성 발견 과제의 난이도에 따라 활성화된 대뇌 피질과 피질하 영역의 역할을 조사하였다. 연구 결과 연구결과, 세타파의 경우, 쉬운 난이도 과제와 비교하여 어려운 난이도 과제 수행 시 세파타의 활성은 전두엽에서 유의미하게 감소하였고 후두엽에서는 증가하였다. 알파파의 경우, 쉬운 난이도 수행시보다 어려운 난이도의 과제를 수행할 때 전두엽에서 알파파의 활성이 유의미하게 감소하였다. 베타파의 활성은 어려운 난이도의 과제를 수행할 때 쉬운 난이도의 과제 수행시보다 전두엽, 두정엽, 후두엽에서 유의미하게 감소하였다. 마지막으로 감마파의 경우 쉬운 난이도의 과제를 수행할 때와 비교하여 어려운 난이도의 과제를 수행할 때 감마파의 활성이 전두엽에서는 감소하였고 두정엽과 측두엽에서는 활성이 증가하였다. 공통성 발견 과제의 난이도 수준은 대상이랑(cingulate gyrus), 쐐기소엽(cuneus), 혀이랑(Lingual gyrus), 후측 대상피질(posterior cingulate), 쐐기전소엽(precuneus), 엽하영역(sub-gyral)에 영향을 준다는 것을 보여주었다. 따라서 공통성 발견 과제의 난이도는 이미지로부터 인출된 시각적 정보와 위치정보를 통합하는 과정, 대상의 속성을 비교하고 필요한 정보를 선택하는 과정, 선택한 정보의 시각적 작업 기억 과정, 이 모든 과정에서의 주의집중에 대한 인지과정에 영향을 준다고 할 수 있다.

인간생명존중에 대한 중.고등학교 교과서 내용분석 (Analysis of Life Respect-related Content Portrayed in the 7th to 10th Grade Textbooks in Middle and High Schools)

  • 강경아;김영희;이정재;이명남
    • Child Health Nursing Research
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    • 제19권4호
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    • pp.282-290
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    • 2013
  • 목적 본 연구의 목적은 한국 국민공통기본교육기간(초등학교 1학년부터 고등학교 1학년까지) 중에서 중 고등학교 교과서에 포함된 인간생명 존중 관련 내용을 분석하여 중, 고등학생을 위한 인간생명존중 교육프로그램 개발의 기초자료를 제공하기 위함이다. 방법 중 고등학교 교과서에서 다루고 있는 인간생명존중에 대한 내용을 분석한 서술적 조사연구이다. 결과 중학교 과정인 7-9학년 교과서를 분석한 결과 생명존중 관련 내용은 총 6개로 범주화되었고 해당내용은 총 222개였다. 6개 범주는 빈도가 높은 순으로 "사고예방과 응급처치", "정신건강", "성과 건강", "약물 오남용 및 흡연음주예방"," 일상생활과 건강"," 사회와 건강"이었다. 고등학교 과정인 10학년 교과서를 분석한 결과, 인간생명존중 관련 내용은 총 6개로 범주화되었고 해당 내용은 82개였다. 6개의 범주는 빈도가 높은 순으로 보면" 약물 오남용, 흡연, 음주와 건강"," 성과 건강", "정신건강", "생명과학과 인간생명경시", "일상생활과 건강", "사회와 건강"으로 구분되었다. 결론 본 연구에서 중 고등학교과정에서 다루고 있는 생명존중교육내용은 인간의 소중함에 대한 개념과 실천적인 이해, 자신의 본래의 가치 및 소중함과 진정한 삶의 의미 발견 등의 인간생명존중에 대한 보다 근원적인 이해보다는 방법론적인 면에 치중되어 있음이 확인되었다. '공존하기 위한 경쟁' 논리에 근거한 생명존중교육이 자신과 사회에 대한 정체성이 확립되어야 하는 청소년기 교육과정에 총체적 돌봄을 제공해야 하는 보건교과를 중심으로 보다 집중적으로 이루어짐으로써 자신의 고유한 가치가 인식되며 진정한 삶의 의미가 실현될 수 있는 교육이 이루어질 수 있어야겠다.

비슬산 군립공원의 진달래에 대한 박테리아 군집 metagenomics 분석 규명 (Metagenomic Analysis of Bacterial Communities in Rhododendron mucronulatum in Biseul Mountain County Park, Daegu, Korea)

  • 최두호;정민지;권해준;김미경;김동현;김영국;김종국
    • 생명과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.32-39
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    • 2020
  • 한국, 몽골, 러시아, 중국 북반부에 서식하는 진달래는 예로부터 약재뿐 만이 아니라 관광 자원으로써도 잘 알려져 왔다. 이중 한국의 대구에 위치한 비슬산 군립공원 또한 진달래 관광지로 유명하다. 이러한 환경에서 진달래와 흙에 존재하는 미생물 군집 간의 관계를 조사하기 위해서, 2월과 8월에 걸쳐 군립공원 내 3 곳을 선택하여 실험을 진행하였다. 박테리아 군집 조사를 위해 확보된 흙들은 pyrosequencing 과정을 거쳤으며 총 404,899개의 sequencing reads를 확보하였다. 두 날씨에 따라 각기 다른 3 곳의 채집 장소로부터 operational taxonomic units (OTUs) 값이 측정되었으며 이는 2,349에서 4,736 수치를 보였다. OTUs 값 측정결과 채집 장소 중에서는 군립공원 입구 지역에서 가장 높은 값을 보였으며 계절로는 8월이 2월보다 높은 수치를 보였다. 반면 가장 낮은 수치의 OTUs 값을 보인 샘플은 제 2 관측지점, 특히 2월에 채집한 흙이었다. 또한 Chao1과 Sannon index 값 측정 결과, 8월에 채집한 군립공원 입구에서 유래한 샘플에서 가장 높은 생물 풍부도와 다양성 수치를 보였다. 연구를 통해, 6 샘플로부터 유래한 박테리아 군집은 비슬산 군립공원에서만 발견되는 45개의 속과 287개의 종으로 구성된 공통의 조성을 보였다. 이 발견된 공통 박테리아들은 진달래 군집 생성에 영향을 끼칠 것으로 기대되고 있다.

어류병원균 Streptococcus iniae의 toxin/antitoxin system에 대한 연구 (Studies on a Toxin/Antitoxin System in Streptococcus iniae)

  • 윤성용;김연하;전문정;성민지;유아영;이동희;문기환;강호영
    • 생명과학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.97-104
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    • 2019
  • Streptococcus iniae는 대표적인 어류병원균으로 인수공통의 질병을 일으킨다. S. iniae FP5228에 존재하는 병원성 인자를 찾고자 하는 연구과정에서 S. iniae를 24시간 이상 배양한 배양액에는 살아있는 균의 수가 급격하게 감소하는 현상을 발견하였다. 이 현상은 FP5228 균이 가지고 있는 14 kb plasmid 상에 있는 toxin/antitoxin (TA) system의 구성요소인 toxin ${\zeta}$와 antitoxin ${\varepsilon}$ 유전자가 관련이 있을 것이란 가설을 설정하였다. IPTG와 arabinose에 의해 toxin ${\zeta}$와 antitoxin ${\varepsilon}$의 발현이 조절되는 pBP1140 vector system을 구축하였다. E. coli/pBP1140 균주는 toxin이 발현되는 조건에서 초기 생육이 느려졌고, 현미경의 관찰에서 균체가 길어짐을 확인하였다. FP5228 균주가 가진 14 kb plasmid를 없앤 S. iniae CK287을 제조하였다. CK287 균은 배양 중 급격하게 사멸되는 현상을 보이지 않았고, biofilm 생성능력도 감소하였고 세포독성 시험과 물고기 시험에서 독성이 약화 된 것이 확인되었다. 이들 결과 들은 TA system이 생리적 조절 및 병원성 인자의 발현에 관련이 있음을 추정할 수 있다.

과학과 교육과정의 연계성 국제 비교: 광합성 개념 중심으로 (International Comparison Study on the Articulation of the Science Curriculum: Focus on the Concept of Photosynthesis)

  • 이효녕;여채영
    • 한국과학교육학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.805-815
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    • 2015
  • 우리나라 교육과정은 2007 개정 및 2009 개정 교육과정을 통해 미래사회가 요구하는 인재 양성을 목적으로 개선되고 있다. 이러한 목적을 달성하기 위한 개정 방향은 질 높은 교육과정을 위해 연계성 강화에 초점을 두었다. 교육과정에서 연계성은 미래 사회를 대비하기 위한 교육과정의 설계 기준으로 고려해야 할 요소이다. 연계성에는 계속성 및 계열성을 포함하는 종적 연계성과 통합성에 관한 횡적 연계성이 있다. 계속성과 계열성은 교과 내용이 반복되고 지속되는 위계를 의미하며, 통합성은 교과 간 내용의 수준, 범위, 관련성을 말한다. 이번 연구에서는 연계성을 분석하기 위한 기준을 세워 우리나라 과학과 교육과정의 연계성을 종적 및 횡적으로 분석하였다. 또한 과학교육의 성취 수준이 높고 체계적인 교육과정을 갖춘 국가(영국, 캐나다, 미국, 핀란드, 싱가포르, 대만)들을 대상으로 한 국제 비교를 통해 우리나라 교육과정의 문제점을 발견하고 개선 방안을 모색하였다. 그리고 생명과학 광합성 개념의 연계성을 국제 비교 함으로써 우리나라 과학과 교육과정에서 필요한 연계성 강화 근거를 도출하였다. 연구 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 우리나라 과학과 교육과정은 종적 연계성에 초점을 두고 있으며 상대적으로 횡적 연계성에 소홀하다는 문제점이 발견되었다. 이를 보완하기 위해 횡적 연계성이 높은 영국, 미국, 핀란드와 같이 '자연', '환경'과 같은 관점을 도입하고 학생의 흥미와 관심을 고려한다. 둘째, 실제 교육 현장에서 개념의 단순 반복 또는 개념의 특정 학년에 집중으로 계속성과 계열성이 결여되어 있었다. 그 대안으로 Big Idea와 같은 내용 체계나 개념 구성의 기준을 마련하고 캐나다, 미국, 싱가포르의 교육과정에서 자주 등장하는 '시스템'의 관점 도입을 제안한다. 마지막으로 횡적 및 종적 연계성의 공통 기준으로서 교육과정의 교육 내용이 학생들의 발달이나 수준에 적절한지 확인할 수 있는 근거가 부족하였다. 개념 위계와 교육 순서를 제시하는 근거로 최근 해외에서 학생의 학습발달과정 연구가 증가하고 있는 추세이다. 우리나라 교육 현장에 적용이 가능한 학습발달과정에 대한 연구가 필요하며 그에 따라 교육과정을 개발하여야 할 것이다.

식물 β-D-fructofuranosidase의 화학적 성질과 생리적 기능 (Biochemical Properties and Physiological Functions of Plant β-D-fructofuranosidase)

  • 김동균
    • 생명과학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.849-856
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    • 2017
  • 역사적인 관점에서 ${\beta}$-D-fructofuranosidase (EC 3.2.1.26)는 1860년 프랑스 생물학자 Berthelot에 의해서 발견된 중요한 효소이며, 효소학을 연구하기 위해 처음 사용되었다. ${\beta}$-D-fructosfuranosidase는 sucrose가 D-glucose와 D-fructose로 가수 분해되는 것을 촉매 한다. 4 종류의 생화학 하위 그룹으로 나누어지는 ${\beta}$-D-fructofuranosidase가 식물에서 조사되었다. 정제 방법에 의해서 액상(수용성 산성), 세포질(가용성 알칼리), 막 결합(불용성 알칼리) 그리고 세포벽 결합(불용성 산성) ${\beta}$-D-fructosfuranosidase가 있다. 그들의 생화학적 특징은 뚜렷하다. 그것은 그 효소가 다른 유전자 산물일 가능성을 제시한다. 식물에서 자당을 분배하기 위한 이들 효소의 기여도는 위치한 장소와 상관 관계가 있는 것으로 보인다. 식물의 다양한 발달 단계 그리고 다양한 부분에서, 조직내의 세포를 발달시키는 공통적인 위치의 장소에 모든 동위효소들이 영양분 수송과 밀접하게 관련 되어 있음을 제시한다. ${\beta}$-D-fructosfuranosidase는 과일, 잎, 뿌리가 발달, 조직의 성숙 과 관련되어 가장 빈번하게 발견되었다. 그리고 ${\beta}$-D-fructosfuranosidase 활성은 세포 분열, 저장 기관 및 조직의 발달, 식물 방어 반응의 관계를 통해 성장과 확장 사이의 관계에 따라 그 활성의 차이가 다양하다. 명확한 생리 기능을 파악하기 위해서는 더 많은 연구를 종합 할 필요가 있다.

미토콘드리아 COI 유전자 서열의 다형성과 반수체형에 근거한 한국산 붉바리(Epinephelus akaara)의 유전적 구조와 계통 유연관계 (Genetic Structure and Phylogenetic Relationship of Red Spotted Grouper (Epinephelus akaara) Based on the Haplotypes and Polymorphisms of Mitochondrial COI Gene Sequences)

  • 한상현;이영돈;백혜자;오홍식;노충환
    • 생명과학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.626-632
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    • 2014
  • 한국산 붉바리 집단에서 유전적 구조와 계통 유연관계를 mtDNA COI 유전자 서열의 다형성을 이용하여 조사하였다. COI 유전자 서열을 결정하였고 기존에 보고된 서열들과 비교하였다. 본 연구를 통해 결정된 COI 서열들은 기존에 보고된 EF607565에 대하여 99.1-99.8%의 동일성을 나타내었다. 전체 20가지의 haplotype들이 발견되었고, 한국산 붉바리 집단은 19가지의 haplotype을 나타내었다. 이들 중 Hap_03과 Hap_08은 각각 제주도와 중국-특이적인 COI 서열들을 보였다. 반면, Hap_07은 한국에서 채집된 시료들과 홍콩과 대만에서 보고된 기록 등 여러 COI 서열들을 포함하였다. COI haplotype들의 다형성에 근거한 계통 유전학적 분석을 통해 작성된 NJ tree는 Epinephelus 속 내에서 단계통적인 분지양상을 나타내었고, 이는 붉바리 집단들이 공통의 모계 선조에서 진화한 것임을 나타내었다. 또한 중국해에서 보고된 COI 서열만을 포함하였던 Hap_08은 NJ tree의 중앙부에서 위치하였고, Hap_07의 서열들과도 근연의 관계임을 보여주었다. 이 결과는 중국산 붉바리 역시 동아시아의 다른 집단들과 모계적으로 연관되어있음을 보여주었다. 결과적으로, 동아시아 붉바리 집단들은 모계적으로 연관되어있을 뿐만 아니라 공통의 진화 역사를 공유하고 있으며 여전히 동아시아 해류(Kuroshio 해류)에 의해 영향을 받는 집단이라고 할 수 있다. 본 연구는 붉바리의 유전적 구조와 계통 유연관계를 이해하는 데 도움을 줄 수 있으며, 인공증식과 산업화에 관련된 연구에 있어 중요한 역할을 담당할 것으로 기대된다.

한국멧토끼 ZFX와 ZFY 유전자의 성별 이형성과 분자 성판별 (Molecular Sex Determination Using Sexual Dimorphisms between ZFX and ZFY Genes in Korean Hares(Lepus coreanus Thomas))

  • 한상현;조인철;이성수;오문유;오홍식
    • 생명과학회지
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    • 제17권3호통권83호
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    • pp.402-406
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    • 2007
  • 우리나라에 분포하는 멧토끼 (Lepus coreanus)의 성판별을 위한 분자 표지자를 개발하기 위하여, X, Y 염색체간 상동인 ZFX와 ZFY 유전자들의 성별 이형성에 초점을 맞추어 본 연구를 수행하였다. ZFX와 ZFY 유전자의 인트론 7 영역은 멧토끼의 암수가 구분되는 증폭 양상을 나타내었다. 인트론 7의 길이는 각각 ZFX에서 538, ZFY에서 233-bp로 확인되었다. 특히, ZFX의 인트론 7에서는 RNA-매개성 전위인자 중 한 종이며 토끼의 유전체에서 빈번하게 관찰되는 CSINE2와 유사한 반복서열이 발견되었다. 반면, 반복서열은 ZFY의 인트론 7에서는 관찰되지 않았다. ZFX와 ZFY 유전자의 인트론 7에서 확인된 길이의 차이에 근거하여 중합효소연쇄반응 기법을 이용한 유전자 성판별을 수행하였다. 시험에 이용된 모든 DNA시료들은 ZFX에서 증폭된 공통의 밴드를 가지고 있었다. 이에 반해, 멧토끼 수컷 DNA들은 각각 ZFX와 ZFY에서 증폭된 두 개의 구분되는 밴드들을 나타내었다. ZFX-ZFY 유전자·성판별 결과는 표현형 성별 정보뿐만 아니라 수컷-특이적인 SRY 유전자의 증폭양상과도 일치한 결과와도 정확히 일치하였다. 이상의 결과들은 멧토끼에서 ZFX와 ZFY의 인트론 7 영역간의 성별 이형성은 유전자 성판별을 위한 유용한 유전자 표지자가 될 것으로 사료된다.

중합효소연쇄반응을 이용한 HLA-B27 유전자분석 (HLA-B27 DNA Typing using Group Specific Polymerase Chain Reaction)

  • Kyung Ok Lee;Sung Hoi Hong;Moom Ju Oh;Kyung In Kim;Min Jung Kim
    • 대한의생명과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.223-229
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    • 1996
  • HLA-class I 항원의 HLA-B 유전자좌에 존재하는 HLA-B27 유전자는 임상적으로 강직성 척수염과 강한 관련성이 있음이 보고되고 있으며, 현재 HLA 유전자중 질병과의 관련성을 보기 위한 검사로 임상에서 가장 널리 사용되고 있다. 대부분의 검사실에서는 현재까지 혈청학적 검사방법을 이용하여 HLA-B27 검사를 실시하고 있는데, 이 방법은 시약이 고가이고, 검체의 안정성과 보관이 어려우며, 분석시간이 오래 걸리는 등 불편한 점이 있고, 또한 현재에도 계속 새로운 HLA-B27 대립유전자가 발견되고 있으므로 위음성의 가능성도 배제할 수 없어, 보다 정확한 검사방법이 요구되고 있다. 최근 HLA-B27 대림유전자의 염기배열이 대부분 밝혀져 혈청학적 방법 대신 DNA를 이용한 typing방법이 보고되고 있다. 저자들은 HLA-B2l 대립 유전자에 공통으로 존재하는 염기배열 부분을 선택하여 group specific PCR(Polymerase Chain Reaction)을 실시하고 그 유용성을 검토하였다. 혈청학적 방법으로 HLA B-27 형이 확인된 검체 56 개와 4 개의 표준세포주 (HOM-2, JESTHOM, WT24, BTB)를 이용하여 혈청학적 방법과 DNA typing을 비교한 결과, 두 방법사이에 완벽한 일치를 나타내었다. 따라서 group specific PCR을 이용한 HLA-B27 DNA typing은 검체 및 시약의 안정성이 높고, 경제적이며 신속한 검사가 가능하므로 임상에서 활용성이 매우 클 것으로 사료된다.

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네트워크 기반 약리학 분석 및 분자 도킹을 통한 천궁의 항암 효과 예측: 천연물에 대한 탐구 (Discovering the Anti-cancer Effects of Ligusticum Chuanxiong through Network-based Pharmacology Analysis and Molecular Docking: An Inquiry into Natural Products)

  • 한도경;손지원;성의숙;김윤숙;안원근
    • 생명과학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.876-886
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    • 2023
  • 두경부암(HNC)의 경우, 외과적 개입은 환자의 삶의 질에 심각한 영향을 미칠 수 있으며, 화학요법을 병행하게 된다. 그러나 화학요법에는 현저한 부작용이 있으므로 환자의 고통을 최소화하기 위한 보조 방법의 개발이 필요하다. 천궁(Ligusticum chuanxiong)은 동양 의학에서 뇌혈관 장애 및 두통에 사용되는 천연 허브이다. 본 연구에서는 네트워크 기반 약리학 및 분자 도킹 분석을 통해 천궁의 근본적인 항암기전을 예측하였다. 본 연구에서 HNC와 관련된 천궁의 공통 유전자를 밝혀내어 신경 활성 리간드의 대사 및 신경 전달 물질 경로와의 연관성을 확인했다. 본 연구는 천궁의 성분 중 하나인 (Z)-ligustilide 가 암세포 활성화에 관련된 heat shock protein 90의 ATP 결합 부위를 공유함을 입증했다. 이 결과는 천궁이 보조 항암제 개발을 위한 유망한 후보임을 시사하며, 향 후 더욱 새롭고 안전한 항암제의 연구개발에 과학적 근거를 제시하는 새로운 발견이다.