• 제목/요약/키워드: 생물이동경로

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MPT-Q3D를 이용한 팔당호 내 미세플라스틱 거동 분석 (Analysis of Microplastic Transport in the Paldang Reservoir Using MPT-Q3D)

  • 이선미;박인환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.475-475
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    • 2023
  • 직경 5 mm 이하의 미세플라스틱은 인류 활동에 의해 생산되어 하수처리장 처리수, 우수토구, 도로 분진 등 다양한 경로를 통해 하천에 유입되고 있다. 하천에 유입된 미세플라스틱은 하천흐름을 따라 하류로 이동하여 해양환경에까지 이른다. 미세플라스틱은 수체를 따라 이동할 뿐 아니라 수생생물에 의해 섭식되기도 하여 인체 위해성이 우려되는 상황이다. 특히 서울과 경기도의 주요 상수원인 팔당호는 북한강, 남한강, 경안천이 유입되어 형성되기 때문에 미세플라스틱의 유입에 따른 이송-분산 거동 평가가 중요한 영역이다. 본 연구에서는 준3차원 입자추적기법을 이용한 미세플라스틱 거동해석 모형, MPT-Q3D를 개발하였으며 팔당호 내 미세플라스틱의 거동 특성을 분석하였다. MPT-Q3D 모형은 2차원 흐름해석모형과 연계한 입자의 준3차원 거동해석을 위해 step-by-step computation method를 적용하였으며, 전단류에 의한 입자의 수평거동과 난류확산에 및 침강속도에 의한 연직거동 두 단계 계산과정에 따라 입자의 거동을 해석했다. 전단류는 2차원 흐름해석결과로부터 유속의 연직분포식을 적용하여 생성하였으며, 생성된 전단류에 의해 각 연직층 별 유속이 계산되고 𝚫t 이후 입자의 종, 횡 방향 이동거리를 계산한다. 또한 난류확산에 의한 무작위적 거동 계산을 위해 Gaussian 분포를 따른 난수 생성을 통해 무작위적 거동을 계산했다. 각 연직층에 위치한 미세플라스틱 입자의 종, 횡 방향 거동을 계산한 후 입자의 연직거동을 계산한다. 입자의 연직 위치는 난류확산과 침강속도에 따라 계산되며 침강속도는 미세플라스틱의 밀도 및 직경에 따라 결정된다. 현장 샘플링 결과에 따라 팔당호로 유입되는 미세플라스틱은 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리에스테르(Polyester)가 있으므로, 세 종류의 미세플라스틱을 동시에 주입하여 팔당호 내 거동을 분석했다. 남한강, 북한강, 경안천의 유량 차이로 인해 팔당호로 유입되는 미세플라스틱은 대체로 남한강과 북한강의 흐름특성에 영향을 받았다. 경안천의 경우 유량이 낮아 팔당호로 유입되지 못하고 좌안을 따라 하류로 이동됐다. 남한강과 북한강에서 유입된 미세플라스틱은 주로 팔당호 내 소내섬을 거쳐 팔당댐 쪽으로 이동했다. 또한 팔당댐 인근에서는 PP, PE, Polyester 순으로 많은 양이 유입되는 결과가 나타났다.

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연어과 어류의 계군분석을 위한 기생충의 활용 (Use of Parasites for Stock Analysis of Salmonid Fishes)

  • 김정호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제12권2호
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    • pp.112-120
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    • 2007
  • 본 총설에서는 연어과 어류의 계군 분석을 위한 생물학적 표식으로서의 기생충의 유용성에 관하여 다루었다. 계군의 정의는 학자에 따라 다양하지만, 대부분은 본질적으로 서로 유사한 생물학적 특징을 가지며 타 계군과의 혼합 없이도 스스로 번식이 가능하여 일정한 규모를 유지할 수 있는 일련의 개체들의 모임을 계군으로 정의하고 있다. 이 계군을 관리하는 일은 지속적인 생산 및 소비를 위하여 매우 중요하며 특히 연어과 어류의 계군은 각국이 지속적인 자원 확보를 위하여 적극적으로 치어를 방류하고 있으며, 이는 각국의 자산으로 간주되므로 공해 상에서 계군을 구분하여야 한다. 계군을 구분하는 방법은 매우 다양하다. 인공 표식, 기생충과 같은 생물학적 표식, 이석 분석, 비늘 분석, 유전정보 분석 등의 방법이 있는데, 각각 장점과 단점이 있으며, 이 중에서 기생충과 같은 생물학적 표식은 별도의 비용이 들지 않는다는 장점이 있다. 기생충이 존재하는 수역을 감수성이 있는 어류가 통과할 때 이 기생충에 감염이 된다. 이후, 감염된 어류가 이동하여 기생충이 존재하지 않는 수역에서 포획될 경우, 이 개체가 기생충이 존재하는 지역을 통과하였음을 유추해 낼 수 있다. 따라서 이 개체는 기생충에 의해 자연히 표식되는 셈이 된다. 그러나 이 지역을 통과하지 않는 개체는 기생충에 의해 표식되지 않는다. 그러므로 이 생물학적 표식을 통해 각각의 계군을 구분할 수 있으며 이동 경로도 추적이 가능하다. 여기서는 연어과 어류 연구를 목적으로 기생충을 생물학적 표식으로 사용한 각종 예를 들었으며, 이 방법의 장점 및 단점 또한 서술하였다. 연어(Oncorhyunchus keta)는 국내에 소상하는 주된 연어과 어류이며, 북태평양 전역에 분포한다. 한국산 연어는 오호츠크해를 거쳐 북서태평양 및 베링해로 이동한 후 회유하는 것으로 생각된다. 그렇지만, 한국산 연어의 공해 상에서 분포 및 회유 경로에 대해서는 확실하게 알려지지 않은 부분이 많으며 한국산 연어 계군을 타 계군과 확실하게 구분할 수 있는 표식도 아직까지는 존재하지 않는다. 여기에서는 기생충에 관한 정보를 포함한 한국산 연어의 계군 분석에 대한 최근의 연구 결과에 관하여 마지막으로 언급하였다.

꿀벌부채명나방의 난소에서 난황전구물질 흡수에 관한 전현자기장사법적 연구 (Electron Microscopic Autoradiographic Study on Uptake of Radiolabeled Vitellogenin into Ovary of Wax Moth, Galleria mellonella L.)

  • 김관선;이봉희;윤일병;김우갑
    • 한국동물학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.428-434
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    • 1990
  • 꿀벌부채명나방의 난소가 지방체에서 합성한 난황전구물질(vitellogenin)을 흡수,저장하는 과정을 추적하기 위하여$^3$H-leucine을 이용하여 방사능으로 표지된 난황전구물질을 지방체세포에서 합성,분리한후 성숙중인 난소와 함께 배양함으로써 난황전구물질의 이동경로를 조사하였다. 표지된 난황전구물질은 여포세포를 통과하거나 여포세포간극을 통하여 난모세포에 접근하였고 원형질막을 투과하여 난황과립에 도달하였다. 배양시간이 오래 경과된 난모세포일수록 표지 된 난황과립을 많이 포함하였다.

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이동성 물새 서식지로서 습윤토양관리 습지의 국내 적용 가능성 (Potential Applicability of Moist-soil Management Wetland as Migratory Waterbird Habitat in Republic of Korea)

  • ;윤지현;김재근;강성룡
    • 한국습지학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.295-303
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    • 2018
  • 한국의 내륙습지는 동아시아-대양주 철새 이동경로 상 중요한 번식지 및 월동지를 제공하고 있고, 연안습지는 철새들에게 영양분이 풍부한 중간기착지를 제공하는 역할을 하고 있다. 하지만, 1960년대 이후, 한국은 농경지와 도심 확장을 위해 점진적으로 연안습지를 매립하였고, 야생생물 연안습지 서식지 손실로 인한 이동성 물새 개체수 감소를 야기 하였다. 미국(특히, 미주리주)은 이러한 습지 야생생물 다양성 및 개체수 감소를 막기 위해 습윤토양관리 기법을 개발 하여 야생생물 서식지 보전과 개체수 관리를 하고 있다. 습윤토양관리 기법은 습지 야생생물의 서식지 조건을 최대한 충족하는 상태로 습지를 관리하여 서식지 수용력을 높이는 습지관리 기법이다. 습윤토양관리 지역을 조성하기 위해서는 제방과 물의 흐름을 조절할 수 있는 수문을 만들고, 토양, 지형, 가용한 수원 등을 관리 하여야 한다. 또한, 습윤토양관리 지역은 범람과 배수지역을 정기적으로 특정시기에 관리하고, 다년생 식물생장으로 인한 육상화 억제를 위해 일정기간 동안의 토양교란으로 서식지를 관리 하여야 한다. 이러한 관리 기법은 두가지 목적을 가지고 있는데, 하나는 원하지 않은 식물 생육 통제이고, 다른 하나는 야생생물의 서식지와 먹이원을 최대화 하기 위함이다. 범람과 배수 일정은 지역을 고려한 기후적인 변화에 맞도록 유동적으로 반영하여야 한다. 한국의 위도는 미주리 주와 유사해서 습윤토양관리 기법이 한국에 맞는 효과적인 습지조성 및 관리기법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 특히, 이동성 물새(도요 물떼새) 중간기착지와 같은 서식지로의 중요한 역할을 하는 연안습지 인근지역에서 습윤토양관리 기법을 실험적으로 적용하여 한국의 여건(지리, 미기후, 생물종 분포 등)에 맞는지 세부적인 방법을 모색해 보는 연구가 필요하다. 습윤토양관리 기법은 멸종위기 야생생물들에게 주요 서식지를 조성해 줄 뿐만 아니라, 폭넓은 습지 생태계서비스 가치를 함께 제공해 줄 것이다.

Lanthanum 이온에 의한 북방산개구리(Rana dybowskii) 여포난자의 성숙유도 (Maturation Induction in vitm of Rana dybowskii Oocyte by Lantlianum Ion)

  • 유영란;임욱빈;권혁방
    • 한국동물학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.188-195
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    • 1991
  • 북방개구리 여보 난자의 배경계를 이용하여 calcium의 이동과 관련이 있는 것으로 알려진 lanthanum ion (La3 +)이 난자의 성숙에 미치는 효과를 조사하였다. La3 +을 배양액에 처리하면 (O.O1-1.O mM)농도에 의존하여 난자의 성숙이 유도되었으며, 배양후 9-12시간애에 핵붕괴가 일어났다. La3 +처리는 자발적 성숙을 일으키는 난자의 성숙을 촉진하였으며, 3시간 동안의 처리로도 성숙 유도 효과가 있었다. La3 +에 노출된 여포들의 progesterone 수준을 RIA로 측정하여 본 결과 이 이온의 효과가 호르몬의 새성과는 무관하다는 것을 알았다. La3 +에 의한 난자의 핵붕괴는 forskolin(9 $\mu$ M)이나 cyclobeximide (0.01 - 1.0 - $\mu$g/2 ml)에 의하여 억제되었다. La3 +에 의한 성숙과정에 나타나는 단백질 양상 및 인산화 양상의 변화는 progesterone에 의한 것과 같은 경로를 거치는것과 같았다. 이로보아 La3 +의 자극에 의한 성숙과정이 progesterone에 의한 것과 같은 경로를 거치는 것으로 보이며 따라서 Ca2+이 난자의 성숙 조절에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

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EC-4 세포에 있어서 c-raf Protein Kinase의 면역세포화학적 위치 (Immunocytochemical Localization of c-raf Protein Kinase in EC-4 Cell)

  • 최원철
    • 한국동물학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.266-275
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    • 1990
  • Onocogene의 일종인 c-raf protein kinase는 세포질 속에 존재하는 serine / threonine-speccific protein이며, 이것은 mitogene signal에 의해 활성화된다. c-raf protein kinase의 구조와 기능은 protein kinase C와 매우 유사한 것으로 생각된다. 면역세포화학적으로 c-raf protein kinase의 signal transduction을 조사하기 위하여 EC-4 세포에 tumor promotor인 12-0-tet-radecanoylphorbol-13-acetae와 mitogenic gactor인 platelet-derived growth factor로 time-course에 따라서 처리하였다. Translocotion되는 c-raf는 먼저 perinuclear membrane에 모이고 그 후에 핵내로 이동되었다. 그런데 TPA와 PDGF로 처리한 c-raf의 translocotion은 각각의 다른 경로를 가짐을 알 수 있었다. TPA와 PAGF을 장기간 처리하였을 때, c-raf protein kinase의 down regulation이 유도됨을 알 수 있었다.

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암의 중심체 증폭 이해를 통한 표적 항암제 개발 (Understanding centrosome amplification in cancer: A pathway toward precision-targeted cancer drug development)

  • 김태경
    • 생명과학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.950-955
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    • 2023
  • 세포 분열은 생명체의 생존과 발달에 필수적인 과정이며, 이 과정에서 복제된 염색체가 오류 없이 정확하게 두 개로 분리되는 것이 중요하다. 중심체(centrosome)는 미세소관 형성 센터(microtubule-organizing center, MTOC)를 구성하는 핵심 기관이며, MTOC는 세포 분열과정에서 방추체를 구성하는 미세소관을 형성한다. 또한 중심체는 세포에서의 신호 경로와 운동성에 관여한다. 정상적인 세포에서 중심체는 한개씩 존재하지만, S 기에서 2개로 복제되어 세포의 양쪽 끝으로 이동하며, MTOC로부터 생성된 방추사는 복제된 염색체와 결합하여 염색체를 양쪽 끝으로 이동시킨다. 이후 세포는 두 개로 나눠져 세포 분열을 종결한다. 하지만 중심체가 정상적인 숫자보다 많은 중심체 증폭(centrosome amplification) 현상은 암세포에서 흔하게 발생하며, 이것은 염색체 불안정성(chromosomal instability, CIN)을 일으키는 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 중심체 복제 과정에 대해 알아보고, 이 과정에서 PLK4의 역할에 대해 알아본다. 또한 중심체 증폭이 일으킬 수 있는 결과에 대해 알아보고, 중심체 증폭의 핵심 인산화효소인 PLK4를 저해하는 약물이 어떻게 특정 종류의 암세포를 치료하는 데 있어 기여할 수 있는지 고찰해 보고자 한다.

U-251-MG 세포에서 PSA 경로에 작용하는 Hepatocyte Growth Factor의 효과 (Effects of Hepatocyte Growth Factor on the PSA Signaling Pathway of U-251-MG Cells)

  • 김환규
    • KSBB Journal
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    • 제24권5호
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    • pp.425-431
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    • 2009
  • 본 연구에서는 U-251-MG 세포를 이용하여 증식, 이동, 침윤 및 단백질분해효소의 분비에 미치는 PSA와 HGF의 효과를 확인하였다. 그 결과, PSA siRNA에 의해 U-251-MG 세포의 증식은 약 37% 억제되었으나, HGF 처리 (10 ng/mL)에 의해 증식이 약 1.4배 증가되었다. PSA siRNA에 의한 U-251-MG 세포의 이동은 약 60%가 억제되었으나, HGF 처리에 의해 이동이 약 1.3배 증가되었다. 또한, PSA siRNA에 의해 U-251-MG 세포의 침윤이 약 67% 억제되었으나 HGF 처리에 의해 세포의 침윤이 약 4.3배 증가되었다. PSA siRNA처리에 의해 MMP-2의 분비는 약 25%, MMP-9의 분비는 약 20% 억제되었으며, HGF에 의해 PSA siRNA에 의해 억제된 MMP-2 및 MMP-9의 분비가 약 2.8배 및 3.5배 증가되었다. HGF 처리에 의해 플라스민의 분비량은 약 14배 증가되었고, PSA를 억제한 U-251-MG 세포에 HGF를 처리한 결과, 플라스민의 분비가 약 1.6배 증가하였다. 또한, PSA siRNA에 의해 MMP-2의 발현은 유의할만한 변화가 없었으나, MMP-9의 발현은 약 85% 억제되었다. PSA를 억제시킨 U-251-MG 세포에 HGF를 처리한 결과, MMP-2의 발현은 약 5.7배, MMP-9의 발현은 약 6.3배 증가되었다. 한편, MMPs의 광범위 억제제인 BB-94 처리에 의해 U-251-MG 세포의 증식, 이동 및 침윤이 유의할만하게 억제 된 것은 MMP-2 및 MMP-9이 U-251-MG 세포의 증식, 이동 및 침윤에 관여할 것임을 시사해준다.

신두해안사구지대로 유입되는 영양염류의 시공간적 특성 (Spatio-temporal Variation of Incoming Nutrient into Shindu Coastal Dune, Korea)

  • 유근배;신영호;김대현;김성환
    • 대한지리학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.193-207
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    • 2012
  • 이 연구는 생물서식처로서의 신두해안사구의 특성을 밝히고, 해안사구 내에서 지형다양성과 생물다양성 간의 관계를 살피기 위해, 신두해안사구지대에서 전사구 형태의 차이에 따라 발생하는 영양염류 유입의 시공간적 특성을 파악하였다. 영양염류의 주요 유입 통로를 바람에 의한 해빈 모래의 이동으로 설정하였으며, 서로 다른 형태적 조건을 지닌 세 유형의 전사구에서 일정기간동안 유입된 영양염류(Na, Mg, K, Ca, P) 농도의 시공간적 특성을 비교하였다. Na, Mg, 그리고 K는 사구의 형태가 모래유입에 유리한 조건인 경우 공간적으로 내륙까지, 시간적으로는 더 늦은 시기까지 높거나 불규칙한 패턴이 관찰되었다. 이들 영양염류는 전사구에 형태에 따라 달라지는 비사의 유입변화와 관련이 깊다. Na의 경우 비사 이외에도 다른 유입경로도 중요함을 확인하였다. P는 해수와 비사의 영향과는 무관한 것으로 나타났으며, Ca는 국지적인 미지형보다 전체 해안사구시스템의 규모에서 분포의 차이가 났다. 영양염류의 시공간적 특성의 차이로 인해 주요 식생이 다르게 나타나는 것을 유추할 수 있었다. 이 연구는 생물서식처로서의 해안사구 지형이 지니는 역동성을 보여주며, 추후 해안사구의 관리나 해안사구 생물의 분포와 생장패턴을 이해하는데 정보를 제공해 줄 것이다.

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대사체학의 연구 동향, 응용 및 국내 연구 활성화 방안 (Research trends, applications, and domestic research promotion stratigies of metabolomics)

  • 김소현;양승옥;김경헌;김영석;유광현;윤영란;이동호;이충환;황금숙;정면우;최기환;최형균
    • KSBB Journal
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    • 제24권2호
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    • pp.113-121
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    • 2009
  • 대사체학은 동 식물, 미생물뿐만 아니라 식품, 농업, 의약품에 이르기까지 다양한 분야에서 적용될 수 있으며, 최근 미래를 선도할 학문으로서 주목 받고 있는 분야이다. 하지만 우리나라의 대사체학 연구는 아직 기초적 단계이며, 대사체학에 대한 인식도 부족한 상황이다. 따라서 본 논문에서는 대사체 연구 방법에 대해서 간단히 소개하였고, 국내 외 대사체학 연구현황, 대사체 연구의 필요성과 활용방안, 대사체 연구 수행 활성화를 위한 전략들을 소개하였다. 대사체학은 활용 범위가 매우 넓은 것이 특징인데, 예를 들어 functional genomics, 생물의 계통 분류, 생물의 대사경로 규명, 생물을 이용한 유용물질 생산, 신약 및 신소재 개발, biomarker의 개발, 식품 및 천연물 제제의 품질관리, 그리고 환경 및 독성 모니터링 등에 활용될 수 있다. 그러나 국내 대사체학 연구는 초기단계에 머물러 있는 실정이므로 국내 대사체 연구의 발전을 위해서는 연구 주체간의 협력, 해외 선진 기술 습득, 연구 개발 투자, 대사체 분석 전문가 육성, metabolome database 구축 등이 필요하다. 대사체학 연구에 대한 이러한 지원이 이뤄진다면, 대사체학 분야에 있어서 국내수준과 세계수준의 격차는 줄어들 것이다. 또한 결과적으로 대사체학 연구의 발전은 한국 생명공학 분야 (BT)의 발전에도 크게 이바지할 것으로 사료된다.