• 한국자원식물학회지
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• 제18권3호
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• pp.450-455
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• 2005

아그로박테리움을 이용한 형질전환연구에 기초자료로 활용코자 기내배양중인 땅나리, 하늘나리, 대만나리의 잎절편으로부터 식물체를 유도하였다. 땅나리 잎절편으로부터 다수의 배양체를 얻기 위해서는 MS배지에 $0.2\;mg{\cdot}L^{-1}\;BA$와 $0.5\;mg{\cdot}L^{-1}\;NAA$를 첨가하여 암조건에서 배양하는 것이 효과적이었고, 하늘나리 잎 재분화에는 $0.2\;mg{\cdot}L^{-1}\;BA$와 $2.0\;mg{\cdot}L^{-1}\;NAA$ 혼용처리하는 것이 효과적이었으며, 대만나리의 잎 재분화에는 $1.0\;mg{\cdot}L^{-1}\;BA$와 $1.0\;mg{\cdot}L^{-1}\;NAA$ 혼용처리가 우수하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권5호
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• pp.289-296
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• 2001

유전공학 기술은 지금까지 발전 유지하여 온 전통 육종기술의 약점을 보완하고 연계할 때만이 무한한 잠재력을 발휘할 수 있기 때문에 농업생산에서 새로운 전기를 마련할 수 있는 품종개발을 전제로 연구 방향을 설정하는 것이 바람직하다. 따라서 우리나라의 품종 보급의 양대 축인 정부 주도의 식량작물 육종사업과 개인 종묘회사가 주도하는 원예작물 육종사업에 필요한 유전공학연구를 수행해야 할 것이며 철저한 현황파악과 성공가능성을 세계 경쟁의 입장에서 분석하여 연구의 우선 순위를 정하고 집중적인 인력 양성과 연구투자를 지속하여야 결실을 얻을 것으로 본다. 유전공학연구의 기본 방향으로는 실용화 촉진을 위한 연구와 원천기술확보를 위한 기초 연구로 대별하여 농가 또는 작물 육종기관에 필요한 연구는 농림부에서 주관하고 원천 기술 확보를 위한 기초연구는 과학기술부에서 주도하여 구체적이고 실현 가능한 정책을 수립 추진하여야 할 것이다. 구체적으로 실용화 촉진연구는 전통 육종 기술의 목표인 획기적 수량증대, 작물의 재배안정성 향상 및 품질 개량범주에 속하는 유전자 전환작물 개발 및 생리활성물질 생산 작물의 개발로 볼 수 있으며 기초 연구로서는 각 작물의 유전체 연구개발과제라고 생각된다. 이미 선진국에서는 몬산토 등 대기업을 중심으로 대두, 옥수수, 감자, 유채 등 주요 작물에서 제초제 저항성, 내충성, 내병성 등 유전자 전환작물을 상용화하여 농업 생산비를 절감하고 수량성을 향상시키는 등 기술 부가가치를 높이고 있으며, 이들 수확물을 수출하거나 또는 종자로 수출하여 농업의 상업화와 국제화를 추진하고 있는 동시에 지적소유권을 선점하고 그 기술까지 수출하고 있는 실정이다. 국내에서도 유전공학 연구가 어느 정도 수행되어 벼를 비롯한 주요 농작물의 형질 전환 기술이 정립되었고 다양한 소재로부터 개발된 신기능성 형질전환작물이 개발되고 있으나 아직은 농가 및 농장에 보급되지 못하고 연구소나 대학 실험포장에 격리 실험을 실시 중에 있다. 또한 기초 연구인 유전체 연구로 국, 공립연구소 및 대학 실험실에서 벼, 배추, 고추 등 일부 작물에서 산발적으로 시작되어 유전자 지도 작성 및 유용 유전자 개발 등 필수적인 연구를 시작하고 있으나 연구비와 인력 부족으로 국제 경쟁력을 갖추지 못하고 있다. 그러므로 앞으로의 과제는 연구 중에 있는 과제들을 보다 활성화하여 연구결과를 조속히 얻도록 노력해야 하며 새로 시작하는 과제는 연구기관의 능력과 연구 후의 실용화를 촉진할 수 있도록 일괄 system 확립을 전제로 하는 협동연구체제로 수행하는 것이 바람직하다. 그 동안 식량작물의 종자개량 및 보급사업은 정부주도로 국공립 연구소를 중심으로 수행되어 왔으나 앞으로는 민영화 및 기업화를 촉진하는 정책을 추진하여야 외국의 종자회사 또는 농업 생산자와 경쟁할 수 있는 농기업 체제가 탄생될 것이다. 또한 국공립 연구 기관은 대학 및 개인회사연구소의 농업 연구를 지원하는 Infra system 확충을 목표로 연구 방향을 수정해야 할 것이며 유전 자원 연구, 작물 유전체 연구 등 직접적으로 수익성이 없는 기초적 연구에 치중하여 나라 전체의 연구 수준을 향상시키도록 노력해야 21세기에 농업에서 국제 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 보여진다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권6호
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• pp.779-784
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• 2015

본 연구는 천연 식물이 기억력 개선에 미치는 영향을 검토하기 위하여 총 7가지 식물에 대하여 아세틸콜린분해효소 활성 억제력을 측정하였다. 특히 미나리 알코올추출물(18.76%)의 억제력이 가장 우수하였으며, 미나리 알코올추출물에 대한 추가 연구를 수행하였다. Tg2576 마우스의 기억력에 미치는 영향을 검토하기 위하여 미나리 알코올추출물 50 mg/kg으로 3개월간 경구투여 후 수동회피테스트로 인지기능변화를 측정하였고, 뇌 속의 아세틸콜린분해효소 활성 억제, 베타아밀로이드1-42 단백질 생성 억제력을 측정하였다. 그 결과, 수동회피 테스트에서 미나리추출물을 투여한 Tg 마우스군은 181.77초로 생리식염수를 투여한 Tg 마우스군과 비교하여 머무름 시간이 유의적으로 증가하게 나타났다. 베타아밀로이드1-42 단백질 농도 측정 시 미나리 알코올추출물에 의하여 축적 농도가 985.19 pmol/g으로 감소하였으며, 생리식염수를 투여한 Tg 마우스군과 유의적 차이가 있었다. 추가적인 효소 억제력 실험 결과, 미나리 알코올추출물의 아세틸콜린분해효소 활성억제에 대한 50% 활성억제농도($IC_{50}$)값은 $991.77{\mu}g/mL$로 나타났으며, Lineweaver-Burk Plot 결과, 무경쟁적 저해로 나타났다. 따라서 미나리 알코올추출물은 Tg2576 형질전환 마우스의 인지기능을 개선시키며, 콜린성 신경시스템을 보호하는 물질로 판단된다. 미나리 알코올추출물은 기억 및 학습 증진에 효과적으로 작용하는 천연식물로써 이상의 결과를 근거로 한 미나리 소재의 다양한 기능성제품 개발과 부가가치 향상이 가능할 것으로 판단된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권1호
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• pp.13-19
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• 1998

Electroporation을 이용한 형질전환 연구에서 원형질체 대신 체세포 배발생 세포를 이용하여도 DNA가 도입될 수 있음을 이미 보고한 바 있다. 본 연구는 배발생 세포 내로 DNA를 도입하기 위한 electroporation의 최적 조건, 즉 전압과 capacitance 수준, promoter 종류, DNA 농도, 저온처리효과 등을 구명하며, 처리에 따른 DNA의 전입 현상을 이해하고 전기충격후의 생장과 분화 정도를 조사하고자 수행되었다. 들잔디 미숙배를 2,4-D가 2 mg/L 함유된 MS배지에서 배양하여 배발생 캘러스를 유도하였고, 동일 조성의 액체배지에 진탕배양하여 조직 electroporation에 적합한 현탁배양 세포괴를 증식할 수 있었다. 100-400 V의 전압과 10-1980 $\mu\textrm{F}$의 capacitance 수준에서 세포괴를 35S-gusA 조성을 갖는 운반체 DNA와 함께 electroporation 하였을 때, 전반적으로 DNA가 도입되었음을 표지유전자 gusA의 transient 발현을 통하여 확인하였으며, 200-300 V 전압과 330-800 $\mu\textrm{F}$ capacitance 수준이 보다 효과적인 경향을 보였다. 처리시 온도는 큰 영향을 미치지 않았으며, 6 $\mu\textrm{g}$/mL 이상의 DNA 농도에서는 GUS 발현이 양호하였다. 배발생 캘러스 세포주들은 모두 DNA가 도입 되었으나 비 배발생 캘러스 세포주는 11개중 하나에서만 도입이 확인되었다. Electroporation시 전기충격후 20, 40시간 후에 DNA를 첨가하여도 gusA가 발현됨에 따라 전기충격이 세포막의 침투성을 장시간 변화시킴으로써 DNA가 전이될 수 있는 것임을 확인할 수 있었다. GusA의 promoter로 CaMV 35S외에 Actl과 Ubil의 활성을 비교한 바, 35S에 비해 각각 7배, 5배의 활성을 나타내었다. Electroporation 처리후 세포괴의 배양실험에서 100-400 V의 전압과 10-l980 $\mu\textrm{F}$ capacitance의 전 처리 범위에서 캘러스의 지속적인 생장과 함께 식물체 재분화가 일어났다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권1호
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• pp.31-35
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• 2005

양파의 재분화 체계 확립을 위해 성숙된 양파의 종자로부터 성숙배를 적출한 후 2,4-D와 BA의 다양한 농도를 이용하여 체세포배발생 캘러스의 형성율을 조사하였다. 체세포 배발생 캘러스는 쉽게 부서지는 특성을 가지고 있었으며 비체세포배발생 캘러스는 물기를 많이 포함하고 있어 쉽게 구분이 가능하였다. 체세포배발생 캘러스는 picloram $2.5\;\cal{mg/L}$ 또는 $5\;\cal{mg/L}$가 단독으로 포함된 MS배지를 이용하여 $25^{\circ}C$ 암배양 4주 후 가장 높은 유도율을 나타내었다. 그러나 유도된 캘러스를 shoot로 재분화 시킨 결과 2,4-D와 BA $1\;\cal{mg/L}$가 혼합된 처리구에서 가장 높은 shoot 유기율을 나타내었다. 따라서 다른 처리에서 유도된 캘러스를 2,4-D와 BA $1\;\cal{mg/L}$가 포함된 액체배지에 현탁배양을 시도하였다. 현탁배양은 캘러스의 증가뿐만 아니라 캘러스의 cell cycle을 synchronized 함으로서 이후 형질전환이 용이할 것으로 판단되었다. 현탁 배양된 캘러스는 Kinetin $1\;\cal{mg/L}$가 포함된 1/2 MS 배지에서 60일간 광배양 하여 shoot 유기하였으며 유도된 shoot는 NAA $0.5\;\cal{mg/L}$가 포함된 발근배지에서 발근 후 순화하여 완전한 식물체로 재생할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권4호
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• pp.288-294
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• 2012

본 연구는 '황금배'('Whangkeumbae')의 엽 절편체로부터 형질전환 체계 확립을 위한 효율적인 재분화 체계 확립을 위해 식물 생장조절제와 주요 탄소원인 sucrose, sorbitol이 식물체 재분화에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 잎 절편체를 MS 배지에 TDZ 농도를 각각 0.1, 0.25, 0.5, 1, 2.5, 5 mg/L으로 하여 IBA 0.3 mg/L을 혼용 처리한 결과 TDZ 0.25 mg/L 농도에서 61.1%의 가장 양호한 재분화율을 보였으며 TDZ 2.5 mg/L 이상의 농도에서는 신초의 재분화율이 급격히 감소하였다. IBA와 IAA 농도에 의한 신초의 재분화율은 TDZ 0.5 mg/L와 IAA 혼용 처리한 구에서 전체적으로 높은 신초의 재분화율을 보였으며 특히 TDZ 0.5 mg/L + IAA 0.3 mg/L 처리구에서 76.7%의 가장 높은 재분화율을 보였다. 서로 다른 탄소원으로써 sucrose와 sorbitol의 영향에 대하여 15 g/L, 30 g/L 농도로 처리한 결과 sorbitol 30 mg/L에서 가장 높은 재분화율을 보였고 또한 절편체 당 신초의 수도 3.5개로 가장 양호하였다. 따라서 sorbitol이 sucrose보다 '황금배'의 신초의 재분화에 있어서 효과적이었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권5호
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• pp.343-348
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• 1994

A. tumafaciens C58로부터 $^3H-thymidine$으로 표지한 Ti plasmid를 분리하여 lyophilization-rehydration법으로 octadecyl rhodamine B로 표지한 liposome에 내포시켰다. Liposome조제에 사용한 지질은 phosphatidylserine(PS)을 사용한 PS liposome과, PS와 cholesterol(Chol)을 같은 mole비로 섞은 PS-Chol이었다. 꽃담배 원형질체는 0.1% macerozyme과 1.5% cellulase를 처리하여 유리시키고 불연속성 농도구배 원심분리로 정제하였다. $^3H-Ti plasmid$를 포함하고 있는 liposome$(1\;{\mu}mole\;PS)$을 5 mM $Ca^{2+}$과 10% PEG로 처리하여 꽃담배 원형질체$(10^6)$과 융합시켰다. 원형질체와 융합한 liposome의 양은 rhodamine B의 형광으로 측정하고 원형질체에 도입된 Ti plasmid의 양은 tritium의 방사능으로 측정하였다. 이때 PS liposome에서는 7.9%가 PS-Chol liposome에서는 7.2%의 liposome이 원형질체와 융합하였는데 융합과정에서 PS liposome서는 약 60%의 내용물이 유실되었고 PS-Chol liposome에서는 약 30%의 내용물이 유실되었다. 따라서 Ti plasmid를 식물원형질체에 도입하는데는 PS 보다는 PS-Chol로 구성된 liposome이 효율적인 것으로 나타났다. PS-Chol liposome을 사용할 경우에 1개의 원형질체에 약 1,700개의 Ti plasmid가 결합하고 있음으로 lyophilization-rehydration법을 사용하여 Ti plasmid를 식물원형질체에 도입할 경우에 식물의 형질전환 효율을 높일 수 있을 것임을 시사하여 준다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권4호
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• pp.329-335
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• 2008

Tocopherols are essential lipophilic antioxidant in human cells, while little is known about its function in plant tissues. To study the impact of composition and content of tocopherols on stress tolerance, tobacco (Nicotiana tabacum) was transformed with a construct containing a cDNA insert encoding $\gamma$-tocopherol methyltransferase ($\gamma$-TMT/VTE4) from perilla under the control of the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter. The transgenic tobacco was confirmed by PCR and RT-PCR. The total content and composition of tocopherols in the transgenic lines were similar with wild type controls. However, chlorophyll-a and carotenoid content in the transgenic lines were increased by up to 45% (P<0.01) and 39% (P<0.02), respectively. Also, the over-expression of $\gamma$-TMT increased the salt stress tolerance in tobacco plants. These results demonstrate that over-expression of $\gamma$-TMT gene in tocopherol bio-synthetic pathway can increase salt stress tolerance and contents of chlorophyll-a and carotenoid in transgenic tobacco plants.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권2호
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• pp.141-145
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• 2008

본 연구는 남세균 고유의 프로모터를 포함하는 유전자간 염기서열에 기반하여 환경위해성 검출용 바이오센서를 개발하고자 시도되었다. 포도당 처리에 의해서 유도되는 8종의 유전자 (atpI, ndbA, ctaD1, tkt, pgi, pdh, ppc, 그리고 rydA)의 프로모터 부위를 리포터 유전자의 일종인 발광유전자 (luxAB) 벡터 pILA (Genbank: AJ251840)에 도입시켜 재조합 벡터를 제조한 후 Synechocystis sp. PCC6803을 형질전환시킨 결과, pILA 벡터만을 포함하고 있는 대조구에 비해서 포도당 처리에 의해서 생물발광량이 5-25배 정도 현저히 증가함을 확인하였다. 또한 $Hg^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$과 같은 중금속, $CN^-$, DCMU, DBMIB와 같은 제초제, 그리고 클로람페니콜이나 리팜피신과 같은 항생제에 의해서 생물발광이 현저히 억제되었다.

• KSBB Journal
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• 제30권2호
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• pp.82-90
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• 2015

Plant cell immobilization can protect plant cells from shear forces and increase the stability of gene. An additional advantage of immobilization is the easiness for performing continuous culture with cell recycling. Therefore plant cell immobilization can overcome the limitations of plant cell applications. In addition, target protein should be selected from pharmaceutical proteins to get rid of low expression level problem. The enhanced production of human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (hGM-CSF) was investigated in immobilized Nicotiana tabacum suspension cell cultures. When the cells were immobilized in polyurethane foam, specific production of hGM-CSF was higher than that in alginate bead immobilization. Optimum continuous culture condition was the addition of 60 g/L sucrose in growth media with exchanging media every 6 day. Under the same condition, specific hGM-CSF production was 7 times higher in a 500-mL spinner flask than that in 100-mL Erlenmeyer flasks. Therefore, development of an effective immobilization process would be possible when the advantage of easy cell recycling was used. Consequently, enhanced production of target proteins could be possible in immobilized continuous cultures when the advantages of immobilization were applied.