Bacillus sphaericus ts-D1290 치사돌연변이주의 특성을 연구하기 위하여 제한온도와 허용온도에서 생산하는 단백질의 차이점을 연구하였고, 모기유충에서 생산하는 단백질을 분리하여 모기유충에 치사되는지를 조사하였다. ts-D1290 균주를 $42^{\circ}C$에서 배양했을 때는 $30^{\circ}C$ 배양보다 균체의 단백질 함량이 약 1/5로 감소하였고, $42^{\circ}C$에서 4시간 배양후 $30^{\circ}C$로 배양하였들 때는 약 1/3로 감소하였다. 그리고 단백질 패천은 ts-D1290 균주를 $42^{\circ}C$에서 전배양 후 $30^{\circ}C$로 하강 배양하였을 때는 $30^{\circ}C$에서 전배야하여 $42^{\circ}C$로 상승배양하였을 때와는 달라 분자량 221kd 단백질이 나타나지 않았지만 분자량 150kd 단백질은 $30^{\circ}C$ 전 배양하였을 때와 같이 현저하게 나타났다.
Saccharomyces cerevisiae CY 균주에 의한 phytase의 생성은 진탕배양인 경우가 정치배양에 비하여 약 2배의 생성도를 보였다. CY 균주의 phytase는 세포내 효소활성이 세포외 효소활성에 비하여 약 3-4배 높게 나타났으나, 포도당이 1%로 저농도로 첨가된 배지에서는 세포내 효소활성과 세포외 효소활성의 분포비율이 1 : 1 정도로 유사한 비율로 나타났다. 세포내외로 생성된 총 phytase 활성은 포도당의 첨가농도에 상관없이 대략 1,000 mU/ml에 이르렀으며, 건조균체당 효소활성은 지수성장 말기에 170-190 mU/mg-DCW 범위에서 최대활성을 보였다. CY 균주의 세포내 효소의 최적 반응pH는 3.5이었으며, 최적 반응 온도는 $37-40^{\circ}C$이었다. 배양액에 존재하는 phytate는 성장하는 CY 균주에 의하여 배양 36시간째 4.3 mM phytate의 약 95%가 분해되었으며, 0.4 mg-DCW/ml의 균체농도를 갖는 현탁균체 반응액에서는 분해반응 12시간째 phytate의 약 90% 이상이 효율적으로 분해되었다.
약배양에 대한 반응이 비교적ㆍ높은 것으로 알려진 고추의 두 품종 계룡산재래와 밀양재래의 약을 2,4-D와 kinetin이 각각 0.1 mg/L씩 첨가된 배지에 치상한 후 4$^{\circ}C$와 32$^{\circ}C$의 온도 전처리가 소포자배 발생에 미치는 영향을 조사하였다. 소포자배의 발생은 사용한 두 품종 중 밀양재래에서 높았다. 고온처리는 저온처리에 비해 소포자 배의 발생이 많았고 캘러스의 발생은 거의 없었으며 발생한 배는 동일 배지에서 또는 호르몬이 없는 배지에 옮겼을 때 대부분이 정상적인 유식물로 발달하였다. 저온처리에서는 캘러스의 발생이 많았고 발생한 배는 대부분이 비정상적으로 발달하였다. 소포자배 발생에 효과적인 고온처리 기간은 밀양재래에서는 3일, 계룡산재래에서는 6일이었다. 고추의 약배양 시 고온처리는 소포자배의 유기뿐만 아니라 유기된 배의 생장에도 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
본 연구는 치주낭에 biofilm형태로 부착되어 질환을 유발시키고 항생제 빚 항균제에 저항을 일으키는 세균 독성요소를 규명하기 위해 시행된 기초연구이다. 치주질환의 주 병원균의 하나인 Porphyromonas gingivalis 381 biofilm의 세포외막에 특이하게 발현되는 단백질을 규명하기 위한 기초적인 자료를 얻기 위해 시행하였다. Porphyromonas gingivalis 381을 통상적인 세균 배양용 broth를 사용하여 혐기성 세균 배양기로 24시간 배양한 것을 대조군으로 하고, tissue culture plate를 이용하여 혐기성 배양조건 하에서24시간동안 biofilm을 형성하여 실험군으로 설정하였다. 세균을 수획하여 세포외막을 분리하고 isotonic isoelectric focusing을 시행한 결과 주로 약 20-30 kilodaltons에 해당하는 수종의 세균세포막 단백질이biofilm으로 배양한 세균에서 더 상승적으로 발현됨이 관찰되었고, 상이한 수종의 단백질도 planktonic culture broth로 배양한 세균에서 다 상승적으로 발현됨을 관찰할 수 있었다. 이것은 세균의 배양조건과 환경에 따라 그 외막 단백질이 서로 다르게 발현됨을 입증하는 기초적인 자료로서 향후 단백질의 동정과 성격을 규명하는 근간 실험으로 추진할 계획이다.
효율적인 homozygous 동물을 생산하기 위한 실험의 단계로 염색체가 4배체인 수정란의 이용성을 타진하기 위해 생쥐 수정란과 cytochalasin B를 사용하여 4배체 유도에 관한실험을 수행하였다. 생쥐 2-세포기 수정란을 10$\mu\textrm{g}$/ml 농도의 cytochasin B로 약 20시간 배양하였을 때 모든 수정란은 발육을 거의 멈추었으나, 이 수정란을 cytochalasin B-free medium에 체외배양하였을 때 발육이 재개되어 48시간 후 상실기나 배반포기까지 약 74%의 발육율을 나타내었다. 그러나 발육된 수정란의 세포수는 대조구에 비해 휠신 적은 것으로 나타났다. 염색체 분석결과 cytochalasin B로 처리한 대부분의 수정란은 4배체인 것으로 나타났고 약간의 수정란은 mosaicism과 다배체를 나타내기도 하였다. 그러므로 cytochalasin B를 이용하여 효과적으로 4배체의 수정란을 유도할 수 있는 것으로 나타났다.
담배에서 약배양에 의한 반수체육종을 실용화하고 저 중촌등의 'D'배지를 이용하여 실험을 하였든바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 배양약중 평균 30% 이상이 반수농식물을 유기하였으며 약당 유기된 식물개체수는 평균 6주이상이었다. 2. F$_1$으로부터 유기된 반수체중 T.M.V 저항성은 이론치와 일치하는 1 : 1의 비를 나타내었다. 3. 반수체식물의 생육조사에서는 예기한바와 같이 모든 측정형질에 대하여 F$_1$의 반수체가 모본의 반수체보다 더큰 변이를 보였다.큰 변이를 보였다.
작약의 약배양에서 재분화되는 식물체의 획득 빈도를 향상시키기 위하여 화분소포자에서 유래된 배의 형태 및 형태별 유식물 분화양상에 관한 실험을 수행한 바, 생장조절제가 첨가되지 않거나, 2,4-D와 활성탄이 혼용된 배지에서 약으로부터 직접 형성된 배는 80% 이상이 2개의 자엽을 갖는 정상배이었으나, 캘러스로부터 형성된 배의 경우는 자엽 이 1개,3개 또는 4개이거나 볼링핀 및 나팔 모양의 비정상적인 배의 출현율이 60% 이상 높게 나타났다. 2개의 자엽을 갖는 정상 배의 경우는 발아율이 81%로 높았고 정상 식물체로 발육되는 비율도 60.6%로 높게 나타났다. 그러나 자엽이 1개 또는 3~4개인 배는 정상적으로 발육되는 식물체의 비율이 10% 이하로 매우 낮았으며, 특히 볼링핀 및 나팔 모양의 배는 전혀 식물체로 발달하지 못하였다.
여러 계통의 고추(Capsicm annuum L.)의 약을 이용하여 식물체 재분화 조건을 확립하였다. 꽃받침 위로 꽃잎이 2mm 올라온 미성숙 화뢰에서 상부로부터 절반 이하로 착색된 약을 채취하여 0.1mg/L 2,4-D와 0.1mg/L kinetin이 첨가된 Dumas 고체배지에 치상하였다. 배양 4주후부터 배가 발생하였으며, 8주후의 배발생 빈도는 최고 58.3%였다. 배는 MS 기본배지로 옮겨주었을 때 95이상이 발아하여 식물체로 재분화되었다.
약난초는 내장산 이남에서만 자생하는 상록성 난으로 관상용 뿐 아니라 점질이 높은 구경은 약용(점활제)으로써 이용가치가 높은 중요한 자원식물중의 하나이다. 본 연구에서는 이와같은 약난초의 다량증식을 위하여 몇 가지 실험을 하여 다음과 같은 결과를 었다. Green pod를 이용하여 미숙종자를 개체로 유도시키는 것은 그 유도율이 낮았고 생장점을 이용, 캘러스를 유도하여 PLB를 형성시켜 개체로 유도하는 것이 용이하였다. 그러나 미숙종자의 이용도 배지조건등의 개량으로 가능하리라 사료된다. 캘러스의 형성은 Hyponex배지에 2.4-D(2mg/l)와 Kinetin(1mg/l)을 첨가하였을 때 높았다. 한편 업육조직 및 배양세포로부터 분리시킨 원형질체는 70%이상의 생존력을 나타내었고 형광현미경 관찰을 통하여 세포벽의 재생을 확인하였다. 이와 같은 실험결과는 자생란의 다량증식 뿐 아니라 잡종난 식물체를 유도하는 제반 실험에 응용될 수 있는 기초 자료가 될 수 있으리라 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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