• 한국환경농학회지
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• 제37권4호
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• pp.324-332
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• 2018

곤충은 변온동물로 육지생태계에서 주로 서식하면서, 식물의 생체량 조절, 종다양성 유지에 중요한 역할을 한다. 주변온도는 변온동물인 곤충의 생리적 반응속도, 뿐만 아니라 생존과 분포를 결정하며, 기후변화에 영향을 준다. 본 연구는 높은 온도에서 곤충의 적응성에 관련있는 유전자를 전사체를 이용하여 동정하였다. 고온에서 사육된 배추좀나방 유충의 지방체로부터 차세대 염기서열 분석법을 이용하여 전사체를 확보하였다. 대사중심인 지방체에서 구조단백질, 열충격단백질, 항산화단백질, 해독효소 들이 동정되었다. 이들 중에서 표피단백질(표피단백질, 키틴합성효소, 엑틴, 카이틴 합성), 스트레스관련단백질(시토크롬 P450), 열충격단백질, 한산화단백질은 발현이 증가되었으나, glutathione S transferase 발현은 오히려 감소되었다. 이상의 결과는 기후변화의 주요인인 온난화에 대한 해충의 생리적 대응과 온도적응을 이해하는데 필요한 기초자료를 제시한다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권5호
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• pp.1222-1228
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• 1998

스트레스에 의해서 생체는 에너지 대사를 증가시키며, 에너지 대사의 증가는 높은 반응성의 ROS를 생성한다. ROS는 높은 반응성으로 인해 지질, 단백질 등을 과산화시켜 원래의 활성을 잃게함으로 이런 ROS에 대해서 높은 소거능을 지니고 흡수가 쉬운 SOD 유사물질의 투여가 스트레스로 인한 생체내 산화적 손상을 억제할 수 있을 것으로 생각된다. 이것을 확인하기위해서 실험용 흰 쥐에게 4주간의 고정화 스트레스를 가한 결과, 체중 증가량을 감소시켰으며 스트레스 호르몬의 하나인 5-HIAA의 수준을 증가시켰다. 시험관에서 높은 항산화력을 확인한 루이보스티 추출액을 스트레스를 받은 흰 쥐에게 투여한 결과는 체중 증가량 감소는 완화시켰으나 5-HIAA의 수준을 변화시키지 못하여 스트레스 반응 자체를 억제하지 않는 것으로 판명되었다. 루이보스티의 투여는 스트레스로 인해서 유도되는 뇌 조직의 지질과산화와 단백질 산화를 억제하였으나 SOD, GPx 등의 대표적 항산화 효소 활성의 변화를 유발하지 않았다. 따라서, 루이보스티는 스트레스 반응 자체보다는 그에 따른 2차적 독성 대사산물에 대해서 효소 활성의 증가가 아닌 루이보스티 추출액의 구성분 자체가 세포를 보호한 것으로 생각되며, 루이보스티의 추출액이 열수하에서 추출된 것이기 때문에 지질과산화에 대해서보다 단백질 과산화에 대해 더 높은 보호 활성이 나타난 것으로 생각된다.

• 한국가금학회지
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• 제40권1호
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• pp.31-40
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• 2013

본 연구는 브로일러에서 비타민 C와 E의 첨가 급여가 성장 능력 및 개체별 스트레스 경감 정도에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 스트레스 반응 정도는 혈액과 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율 및 열손상단백질 유전자(HSP, HMGCR) 발현율을 분석하고 고찰하였다. 텔로미어 함량 및 감축율은 양적 형광접합보인법(Q-FISH)으로 분석하였고, DNA 손상율은 comet assay로 분석하였다. 열손상단백질 유전자 발현율은 HSP70, HSP90-${\alpha}$, HSP90-${\beta}$ 및 HMGCR을 표적으로 하여 real-time PCR로 분석하였다. 시험 결과, 급여 처리구 간에 체중, 증체량, 사료 섭취량, 사료 요구율 및 생존율 등 생산 능력의 차이는 없는 것으로 나타났다. 텔로미어 감축율에 있어서는 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 감축율을 보여 스트레스 경감의 효과를 나타내었다. DNA 손상율 또한 모든 비타민 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 양상을 보였다. HMGCR, HSP90-${\alpha}$ 및 HSP90-${\beta}$의 유전자 발현율에 있어서도 비타민 E 첨가 급여구가 대조구에 비해 유의하게 낮은 발현율을 나타내어 스트레스 경감 효과를 나타내었다. 이상의 결과에 따라 브로일러에 사료 내 비타민 E의 첨가 급여(100 mg/kg feed)는 성장 능력의 저하 없이 개체의 생리적 스트레스 정도를 경감시키는 바람직한 항산화 제재로 사료된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제31권2호
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• pp.124-135
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• 2018

밭작물 중의 하나인 수수의 재배기간 중 장기간 지속되는 토양의 과습 상태는 수수의 생장 저하를 야기하는 요소로서 작용한다. 수수 잎을 이용한 수수의 3엽기, 5엽기 과습 처리시의 단백질을 동정한 결과 74개의 단백질들을 동정하였다. LTQ-FI-ICR MS로 분석한 결과 carbohydrate metabolic process, metabolic process, cellular metabolic compound salvage와 관련된 단백질들이 약50% 정도를 차지하며, 과습 스트레스를 받을 때 영향을 미치는 것으로 보였다. Carbohydrate metabolic process와 관련된 malate dehydrogenase 단백질과 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase 단백질은 과습 스트레스를 받았을 경우 3엽기와 5엽기 모두 단백질 발현양이 증가하였다. 이러한 단백질들은 과습 스트레스에 대한 antistress 기능을 하는 단백질로 알려져 있는데, 과습 스트레스에 반응하여 해당 단백질들의 발현양이 증가한 것으로 사료된다. 광합성과 관련된 oxygen-evolving enhancer protein 1 단백질은 대조구에서 보다 처리구에서 발현양이 다소 증가한 것을 볼 수 있었다. 또한, 3엽기에 비해서 5엽기에서 발현양이 증가한 것을 확인할 수 있었다. Response to oxidative stress와 관련된 probable phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase 단백질과 superoxide dismutase 단백질 모두5엽기 처리구에서 가장 많은 발현량을 보였다. 이는 과습 스트레스에 의한 활성산소 발생이 5엽기 처리구에서 가장 많았고, 이에 따라 항산화방어기작을 하는 단백질의 발현이 증가한 것으로 여겨졌다.

• 한국가금학회지
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• 제46권2호
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• pp.77-86
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• 2019

본 연구는 겨울철에 발생하여 육성된 닭들과 여름철에 발생하여 육성된 닭들 간의 열 스트레스 반응 정도와 생산능력을 비교 분석하고자 하였다. 공시계로는 겨울철에 발생된 한국토종종계 초생추 1,156수와 여름철에 발생된 초생추 934수로 총 2,090수를 분석 대상으로 하였다. 스트레스 반응정도와 생산능력을 비교하기 위하여 텔로미어의 함량과 heat shock proteins(HSPs)의 유전자 발현율을 분석하고, 생존율, 산란율 및 체중을 조사하였다. 분석 결과, HSP-70, $HSP-90{\alpha}$ 및 $HSP-90{\beta}$ 유전자 발현율은 겨울철에 발생하여 육성된 닭들이 여름철에 발생하여 육성된 닭들에 비하여 모두 유의하게 높은 발현값을 나타내었다. 텔로미어 함량은 겨울철과 여름철에 발생한 닭들 간에 유의한 차이가 없었다. 생존율에서는 여름철 발생하여 육성된 닭들이 겨울철에 발생하여 육성된 닭들에 비해 유의하게 높았고, 산란율 및 난중 또한 여름철 발생 계군이 높게 나타났다. 반면, 초산일령은 겨울철 발생 계군이 여름철 발생 계군에 비해 빨랐다. 체중에 있어서 24주까지는 겨울철 발생 계군이 여름철 발생 계군에 비해 높았으나, 28주 이후부터 발생 계군 간 역전된 결과를 보였다. 결론적으로 여름철에 발생하여 육성된 닭들이 겨울철에 발생하여 육성된 닭들에 비해 열 스트레스에 대한 저항성이 높고 생산성이 우수함을 보였다. 이는 발생 및 육성 초기에 고온에 노출된 닭들이 상대적으로 높은 열적응성을 습득한 결과로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.479-486
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• 2013

대장균에서 DNA 결합 단백질로 확인된 DNA-binding Protein from Staved cells (DSP)는 DNA를 보호하는 중요한 기능을 한다는 것을 보여주었다. 이 연구의 목표는 야생형 대장균과 dps 유전자 결손 대장균(${\Delta}dps$ E.coli)의 특성 비교를 통해 여러 종류의 스트레스에 대해 대장균에서 DPS의 기능적 역할을 설명하는 것이다. 다양한 스트레스 상태에서 자외선 흡광도계(UV-spectrophotometer)를 이용하여 야생형 대장균과 dps 유전자 결손 대장균의 세포성장을 측정하였으며, 각각의 대장균 세포 성장 속도를 비교함으로써 우리는 대장균에 존재하는 DPS 단백질의 기능적 역할을 확인하였다. 야생형 대장균에 비해 dps 유전자 결손 대장균은 영양분 결핍, 산성화, 열충격, 다양한 활성산소종 스트레스들에 민감한 현상을 나타내었으며, 이것은 DPS가 다양한 극단적인 스트레스에 중요한 기능을 한다는 것을 제안하였다. 결론적으로 대장균의 DPS는 다양한 환경적인 스트레스로부터 DNA와 강하게 결합하여 유지함으로써 세포를 보호하고 세포성장에 결정적인 기능을 한다는 것을 증명하였다.

• Applied Microscopy
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• 제37권4호
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• pp.239-248
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• 2007

암세포가 있는 장소의 온도를 변화시키는 것은 하나의 암 치료 방법이 될 수 있다. 명확한 기전은 아직 잘 밝혀져 있지 않지만, 고온은 미토콘드리아로 신호를 전달해서 cytochrome c를 분비시키는 세포자멸사로의 길로 유도하는 것으로 알려져 있다. 저온은 $30^{\circ}C$ 미만에서 세포자멸사를 유도하지만 심하지 않은 저온에서는($35{\sim}33^{\circ}C$ 혹은 $31{\sim}29^{\circ}C$)오히려 세포자멸사를 막는 것으로 알려져 있다. CC-t6와 GB-d1세포 주는 림프절로 전이된 사람의 담관암과 담낭암에서 확립한 것으로, 이와 같은 전이성 암세포가 온도 변화에 어떻게 반응을 하는지를 연구하기 위해 고온노출($37{\rightarrow}43^{\circ}C$)과 저온노출($37{\rightarrow}17.4^{\circ}C$)을 시행하였다. 세포의 종류나 온도 변화를 통한 스트레스의 방법과 관계없이 죽는 세포가 관찰되었으며, 고온노출이 가장 심한 영향을 주었다. 이런 죽어가는 세포는 세포자멸사가 아닌 세포괴사의 경로를 거치고 있었다. 투과전자현미경을 이용한 관찰에서 세포자멸사적인 모습은 보이지 않았고, caspase-3, -9, cytochrome c, Bax 같은 세포자멸사와 관련된 단백질의 변화도 관찰되지 않았고, 열충격단백질 70과 27도 증가하였다. 결국 CC-t6와 GB-d1 세포는 온도변화를 통한 스트레스를 주었을 경우 세포괴사로 죽음을 알 수 있었다. 온도변화를 통한 스트레스는 열충격단백질의 증가와 함께 세포괴사를 일으켰다. GB-d1과 CC-t6 세포에서 고온은 가장 심각하게 세포괴사를 일으켰으며, 저온은 초기에는 세포괴사를 유발하였으나 12시간 경과후에는 세포분열이 더욱 활발하게 일어나 세포의 생명력을 연장시켜주었다. 결국 이 실험에서는 전이성 암세포를 제거하는 방법으로는 고은이 가장 효과적이며 유용함을 알 수 있었다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제4권3호
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• pp.256-261
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• 2015

답압스트레스는 골프장 등에 한국잔디(Zoysia japonica)로 조성된 잔디밭에서 인간의 이동, 농기계나 차량의 이동 등에서 종종 발생한다. 본 연구는 잔디의 생육에 답압 스트레스가 미치는 영향을 알아보기 위하여 무답압(0 J $day^{-1}$), 약답압(1,570 J $day^{-1}$), 중답압(4,710 J $day^{-1}$), 강답압(9,420 J $day^{-1}$) 4수준의 답압조건에서 지상부와 지하부 길이, 광합성 능력, 엽수, 건물중, 2-DE 단백질 분석을 실시하였다. 지상부 길이는 답압을 주게 되면 답압을 하지 않은 무처리구 비해 급격하게 줄어들었고, 답압의 충격량이 증가할수록 길이가 짧아지는 경향을 나타냈다. 지하부 길이는 답압을 한 처리구가 답압을 하지 않은 무처리구 보다 길이가 길었고, 그 중 약답압을 한 처리구에서 가장 길었다. 광합성 능력은 답압을 주게 되면 답압의 충격량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 엽수는 답압을 하지 않은 무처리구에서 가장 많이 나왔고, 답압의 충격량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 지상부 건물중은 답압이 증가할수록 감소하는 것으로 확인 되었고, 중답압과 강답압에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 한국잔디에 답압을 주게 되면 그에 따른 스트레스에 적응하기 위해 반응하는 단백질이 발현되었다. 단백질 변성을 막아주는 heat shock 70 kDa protein 10와 광합성에 관련된 Oxygen-evolving enhancer protein 1이 발현이 증가 되었다. 이상 종합해보면 답압 조건에 따른 한국잔디의 생육에 차이가 있었으며, 일정수준의 답압이 잔디 생육에 있어서 지상부 생육은 답압하지 않은 것보다 저조 하였으나 지하부 생육은 다소 촉진되었다.

• 한국가금학회지
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• 제43권2호
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• pp.77-88
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• 2016

본 연구에서는 국산종계 개발을 위하여 5계통의 토종닭 순계를 이용하여 $5{\times}5$ 이면교배조합 시험을 수행하고, 공시된 25계통에 대한 스트레스 반응 정도를 비교 분석하였다. 스트레스 반응정도 표지로 텔로미어 함량 및 감축율, 열 스트레스 단백질 유전자(HSPs)로 HSP-70, $HSP-90{\alpha}$, $HSP-90{\beta}$의 발현율 및 DNA 손상율을 이용하여 분석하였다. 텔로미어 함량은 양적 형광접합보인법을 이용하고, HSPs 발현율은 quantitative real-time PCR 기법으로, DNA 손상율은 Comet assay법을 적용하였다. 분석 결과, 교배조합 25계통 간 텔로미어 함량과 감축율, HSPs 유전자 발현율 및 DNA 손상율 모두에서 유의한 차이를 보였고, 더불어 계통 간 체중 및 생존율에도 유의한 차이가 나타났다. 텔로미어 감축율, HSPs 유전자 발현율 및 DNA 손상율 모든 분석 값에서 W 및 Y 계통과의 교잡구가 다른 교잡구에 비해 유의하게 낮은 값을 보였고, 반면 G계통의 순계구가 가장 높은 값을 나타내었다. 생존율과 스트레스 표지 값들 간의 상관계수를 추정한 결과, 텔로미어 함량과는 저도의 정(+)의 상관, HSP-70, $HSP-90{\alpha}$, $HSP-90{\beta}$ 및 DNA 손상율과는 중도 및 저도의 부(-)의 상관을 나타내었다. 또한 폐사 개체와 생존 개체 간 HSP-70, $HSP-90{\alpha}$ 및 $HSP-90{\beta}$의 발현율을 비교 분석한 결과, 폐사 개체의 HSPs 발현율이 생존 개체에 비해 유의하게 높은 발현율을 보였다. 이상 스트레스 표지 값의 분석 결과를 종합할 때, 교잡계들이 순계에 비해 스트레스 저항성이 높은 것으로 판단되고, 더불어 W, Y와 같은 경량종 계통의 교잡계들이 외적 스트레스에 강한 반면, G, H, F와 같은 고체중 계통의 교잡계들은 스트레스에 민감한 것으로 사료된다.

• 한국가금학회지
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• 제43권3호
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• pp.177-189
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• 2016

본 연구는 닭의 개체 별 스트레스 연관 표지의 발현도와 이들의 생산능력 간의 연관성을 살펴보기 위한 것으로 토종종계 25계통을 대상으로 텔로미어 함량, 열 스트레스 단백질(HSPs) 유전자 발현율 및 DNA 손상율을 분석하고, 동일 개체들의 생존율, 성장능력 및 산란능력을 조사하여 이들 간의 상관관계를 분석 고찰하였다. 분석 결과, 생산능력 및 스트레스 표지 값들 간에 계통별로 유의한 차이가 나타났는데, 대체적으로 고체중 순계들의 스트레스 지표가 상대적으로 높았으며, 저체중 교잡계들의 스트레스 지표가 낮게 나타났다. 텔로미어 함량과 생산능력 간의 상관성은 20주령 이후부터 유의한 상관관계를 보였는데, 성장능력과는 약한 부(-)의 상관 양상을, 산란능력 및 생존율과는 약한 정(+)의 상관관계를 나타내었다. HSPs 유전자 발현율과 생산능력과의 상관에서 생존율 및 산란지수와는 저도 및 중도의 부의 상관을 보였고, 체중과는 약한 정의 상관관계를 나타내었다. DNA 손상율 분석 또한 체중과는 약한 정의 상관을, 산란지수 및 생존율과는 중도 및 저도의 부의 상관관계를 나타내었다. 이는 체중이 증가할수록 HSPs 유전자 발현율, DNA 손상율 및 텔로미어 감축량이 증가함을 의미하고, 반면 산란능력 및 생존율이 높을수록 HSPs 유전자 발현율과 DNA 손상율은 낮아지고, 텔로미어 함량은 상대적으로 높다는 것을 시사한다. 스트레스 표지 인자들 간의 상호 관계에서 모든 표지 값 간에 유의한 상관관계가 나타났는데, HSPs 발현값과 텔로미어 함량과는 부의 상관을, DNA 손상율과는 정의 상관을 보이고, 텔로미어 함량과 DNA 손상율과는 높은 부의 상관을 나타내었다. 이상의 스트레스 표지 값과 생산능력 간의 상관분석 결과에 따라 닭에 있어 HSPs 및 DNA 손상율의 증가는 텔로미어 감축을 촉진하고, 이에 따라 개체의 항병성 및 강건성을 저하시켜 산란능력과 생존율에 나쁜 영향을 미치는 것으로 판단된다.