• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제23권1호
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• pp.11-16
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• 2008

카드뮴은 환경과 인체 위해도에 큰 영향을 미치는 중요한 환경오염물질로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 토양선충인 Caenorhabditis elegans에 카드뮴을 12시간과 48시간으로 나누어 처리하여 시간에 따른 장, 단기적 독성영향을 알아보고자 하였다. 이때 생리학적 수준으로 성장 및 생식을 조사하고, 분자수준에서 스트레스 관련 유전자들의 시간에 따른 발현 정도를 관찰하였다. 생식에서는 단기노출(12시간) 시 그 영향이 대조군에 비해 크게 나타났으며, mtl-2의 스트레스 관련 유전자가 증가하였다 장기 노출(48시간) 시에는 cyp35a2, ape-1, sod-1, ctl-2 유전자가 대조군에 비해 약 $2{\sim}4$배 가량의 발현 증가 결과를 조사할 수 있었다. 본 연구결과들을 통해 스트레스 관련 유전자의 발현을 조사하는 것이 중요하고 민감한 생체지표가 된다는 것과 토양선충 C. elegans는 환경중 오염물질에 대한 장기, 단기적 영향을 평가하기 위한 좋은 생물학적 모델이 된다는 것을 알 수 있었다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 2001년도 추계심포지움 및 학술발표회:환경오염의 생체지표를 이용한 위해성 평가의 최근 기법
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• pp.35-45
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• 2001

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권2호
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• pp.87-96
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• 1994

연구배경 : 종양괴사인자(tumor necrosis factor ; TNF)는 여러 암세포에 대해서 세포독성을 보임이 알려져 있다. 그리고, 최근 분자생물학적 발전에 힘입어 TNF 유전자를 암세포에 이입하고 발현시키는 연구가 그 동안 진행되었다. 이들 연구의 목적은, TNF를 전신적으로 쓸 경우 전신 부작용이 심하여 인체에 쓸 수 없는 현 단계에서 암세포 자체에서 TNF를 만들어 내어서 암세포 주위에서만 작용하게 함으로써 연체에 미치는 전신독성을 최소한으로 줄이고 암세포를 사멸시키는 것이었다. 암세포에 TNF 유전자를 이입함으로써 예상되는 항암효과가 성공을 거두기 위해서는 첫째, TNF 유전자가 이입된 암세포에서 분비된 TNF가 주위 암세포를 성공적으로 사멸시켜야 하고 둘째는 분비된 TNF가, TNF 유전자가 이입된 암세포 자신을 사멸시켜야 한다. 본 연구는 이 중 두번째 기전, 즉 TNF 유전자가 이입된 암세포가 자신이 분비한 TNF에 의해서 사멸되거나 또는 세포 독성이 나타날 수 있는가를 검증하는데 목적을 두었다. 방법 : TNF에 감수성을 보이는 인체의 중피종 세포주인 NCI-H2058과 생쥐 섬유육종 세포주인 WEHI164에 TNF-$\alpha$ 유전자를 retroviral vector를 이용하여 이입하고 TNF를 발현을 시도하였다. DNA 수준과 단백질 수준에서 TNF-$\alpha$ 유전자가 제대로 이입되어 발현되는지 PCR과 ELISA 및 bioassay(MTT assay)로 확인하였다. 그리고, TNF 유전자가 이입된 세포주가 자신이 분비하는 TNF에 사멸되는지 아니면 생존하는지 MTT(dimethylthiazolyl diphenyltetrazolium) assay로 알아보았다. 그리고, 만일 TNF 유전자가 이입된 암세포가 자신이 분비한 TNF에 사멸되지 않고 생존할 경우, TNF 유전자가 이입된 NCI-H2058-TNF와 WEHI164-TNF 암세포주가 외부에서 준 TNF에도 내성을 보이는지도 추가로 MTT assay 방법으로 확인해 보았다. 결과 : 1) TNF-$\alpha$ 유전자 이입 및 발현 확인 PCR을 시행한 결과, TNF 유전자가 이입된 NCI-H2058-TNF와 WEHI164-TNF 세포주는 790 base pair 크기의 진한 DNA band를 보인 반면 각각의 모세포주에서는 보이지 않아서 retroviral vector를 이용한 유전자 이입이 DNA 수준에서 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 그리고, NCI-H2058-TNF와 WEHI164-TNF의 상층 배양액의 TNF양을 ELISA와 bioassay(MTT assay)로 측정한 결과, 생물학적 활성을 지닌 TNF를 각각 $23.6{\pm}0.84ng$/24h/$10^6cells$, $12.2{\pm}0.36ng$/24h/$10^6cells$ 생산함을 알 수 있었다. 2) TNF 유전자 이입 전후, 암세포의 TNF에 대한 감수성 비교 TNF 유전자 이입 전후의 TNF에 대한 세포주의 감수성(세포사망율)을 TNF의 농도 변화에 따라 비교한 결과, NCI-H2058의 경우 TNF 농도 100ng/ml에서 모세포는 $25{\pm}3%$의 세포독성을 보인 반면 TNF 유전자 이입 후에는 $3{\pm}2%$의 세포독성을 보여 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 그리고, WEHI-164의 경우도 TNF 농도 100ng/ml에서 모세포는 $73{\pm}5%$의 세포독성을 보인 반면 TNF 유전자 이입 후에는 $3{\pm}2%$의 세포독성을 보여 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 결론 : TNF에 감수성을 보이는 암세포주인 NCI-H2058과 WEHI164에 TNF 유전자 이입을 시행하고 TNF가 발현되게 하였을 때, TNF 유전자를 이입받은 두 암세포주 모두에서 자신이 생산해 내는 TNF에 내성을 보여 생존하였다. 뿐만 아니라 생존한 이들 세포는 외부에서 준 TNF에 대해서도 내성을 보였다. 따라서, 암세포에 대한 TNF 유전자 이입을 통한 유전자 요법이 성공을 거두려면 유전자 이입된 세포에서 분비하는 TNF의 면역 세포 동원 방법 등의 간접적인 항암기전이 필요할 것으로 생각된다.

• 농약과학회지
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• 제15권2호
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• pp.104-113
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• 2011

본 연구는 혹명나방 저항성 유전자 변형 낙동벼(GMO)의 식품으로서의 안전성을 평가하고자 13주 경구 반복투여 독성시험을 수행하였다. SD 랫드를 0, 5, 20%의 유전자 변형 낙동벼와 20% 낙동벼(Non-GMO)를 투여군으로 분리하여 13주간 투여한 후 체중, 사료섭취량, 요, 혈액 및 혈액생화학, 부검 및 조직병리학적 검사를 수행하였다. 시험종료시까지 모든 동물은 생존하였으며, GMO 벼의 투여와 관련된 독성은 관찰되지 않았다. 따라서 혹명나방 저항성 유전자 변형 낙동벼의 무독성량은 10,000 mg/kg/day 이상일 것으로 판단되며, 13주 경구 반복투여 독성은 없는 것으로 평가되었다.

• 한국독성학회:학술대회논문집
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• 한국독성학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.29-30
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• 2003

The heavy metal cadmium is a xenobiotic toxicant of environmental and occupational concern and it has been classified as a human carcinogen. Inhalation of cadmiumhas been implicated in the development of emphysema and pulmonary fibrosis, but, the detailed mechanism by which cadmium induces adverse biological effects is not yet known.(omitted)

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2010년도 정기총회 및 추계학술발표회
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• pp.3-3
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• 2010

GM 들잔디의 환경위해성평가는 유전자변형생물체의 국가간이동등에 관한 법률 (2008년)에 안전관리 및 시험평가가 수행되었다. 일반적으로 GM 작물의 환경위해성평가는 도입 유전자의 안정적 발현여부, 일반적으로 사용되어온 식물과의 실질적 동등성, 화분비산에 의한 유전자이동성 검정, GM재배작물 주변 환경에 미치는 영향, GM작물 및 유전자의 인체 및 동물에 대한 안전성 평가, 위해성 관리 등이 있다. 본 발표에서는 제초제저항성 GM 들잔디를 실용화 하기위한 환경위해성평가의 내용을 소개하기 위하여 GM 들잔디의 안전성평가를 수행한 포장시험에 대해서 간략히 발표하고자 한다. GM 들잔디는 제초제저항성 유전자가 식물체내에 1개의 복제수를 갖으며, 후세대에서도 안정적으로 발현되었다. 또한 TAIL PCR을 통한 도입 유전자의 삽입 부위를 확인하였고, 주변염기서열을 이용한 JG21 들잔디 만의 특이적 염기서열을 얻었다. GM 들잔디의 실질적 동등성검정은 격리온실 수준과 격리포장 수준에 생물학적, 화학적 특성을 조사하였고, 일반 들잔디와 큰 차이가 없음을 확인하였다. GM 들잔디의 화분은 일광조건하에서 약 1시간 이내에 불활성 되었고, 실내의 실온조건에서는 3시간까지 활성이 유지되었다. GM 들잔디 재배포장 ($12m{\times}6m$ 크기)으로부터 화분비산 밀도는 3 m 이내에서 높게 나타났고, 9 m 이상의 거리에서는 낮은 빈도로 일정하게 나타났다. 화분비산에 의한 GM 들잔디 유전자이동성은 근접거리에서 약 15%가 관찰되었고, 반경 3 m 이내에서 거리에 따라서 2 ~ 0.12%의 유전자이동성이 관찰되었다. 각각의 시험모형에 따른 GM 들잔디와 일반들잔디 간의 교잡율을 조사한 결과 들잔디 교잡율은 GM 잔디의 면적과 거리에 의존적이었고, GM 들잔디 면적에 따라서 6-21%의 교잡율이 나타났다. GM들잔디의 인체위해성평가는 독성 및 알레르기 반응성을 검정하였고, 도입유전자 산물인 PAT 단백질은 독성 및 알레르기 반응성이 없음이 알려져 있다. 본 연구에서는 GM들잔디의 독성 및 알레르기 반응성을 검토한 결과 아플라톡신 등의 독성은 검출되지 않았으나, GM과 일반 들잔디 모두에서 화분 알레르기 반응성이 양성으로 나왔다. 그러나 GM들잔디에 도입된 유전자에 의한 알레르기 반응이 아닌 일반들잔디 화분에 가진 알레르겐에 의한 반응성이라 할 수 있다. GM들잔디의 비의도적 방출가능성을 조사하기위하여 시험포장외부의 자연환경에 대해서 환경모니터링을 수행한 결과 GM 들잔디의 유출 및 유전자이동 의한 제초제저항성 들잔디는 나타나지 않았다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 2002년도 춘계학술대회(Genomics, Proteomics, and Risk Assesment):환경독성 및 위해성 평가 국제 심포지움
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• pp.48-48
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• 2002

• 한국독성학회:학술대회논문집
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• 한국독성학회 1998년도 국제심포지움 및 추계학술대회
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• pp.8-13
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• 1998

Polyoma Virus Enhancer core Binding Protein (PEBP2)는 유전자의 전사를 조절하는 hetero-dimeric transcription factor로서 $\alpha$와 $\beta$ subunit으로 구성되어 있다. $\alpha$ subunit을 coding 하는 유전자중 하나인 PEBP2aB는 급성백혈병과 관련되어있는 t(8;21) 또는 t(12;21)에 의하여 변형됨으로서 백혈병 발병의 원인이 되고 있다 (Miyoshi et al., 1993; .Romana et al., 1995). $\beta$ subunit을 coding 하는 PEBP2$\beta$도 inv(16)에 의하여 변형됨으로서 백혈병을 유도하는 주요 원인이 되고 있다 (Liu et al., 1993). 이 유전자들의 생물학적 활성을 밝히기 위한 연구가 gene targeting에 의한 knockout mouse 생산 방법으로 수행되었다. 그 결과 PEBP2$\alpha$B와 PEBP2$\beta$ 유전자가 definitive hematopoiesis에 있어서 결정적으로 중요한 역할을 하고 있음이 관찰되었다 (Okuda et al., 1996, Wang et al., 1996a, 1996b), 이는 이들 유전자가 bematopoietic master switch 유전자임을 밝힌 중요한 결과로서 이로부터 혈액학 연구 분야의 새로운 장이 열리게 되었다. 또한 이러한 연구 결과들은 PEBP2 family에 속하는 다른 유전자의 생물학적 활성의 연구를 촉진하는 계기가 되었다. 최근 PEBP2$\alpha$A 유전자가 결손된 마우스가 생산되었는데 이 유전자의 경우에는 모든 종류의 뼈의 생성이 완전히 결손됨이 관찰되었다 (Komori et al., 1997). 이는 PEBP2$\alpha$A 유전자가 뼈의 생성을 지배하는 master switch 유전자임을 보여주는 중요한 관찰로서 bone biologist 들의 큰 관심을 모으고 있다. 본 연구팀은 PEBP2 family 유전자 중 유일하게 아직 생물학적 활성이 규명되지 않은 PEBP2$\alpha$C 유전자의 활성을 knockout 마우스를 생산하는 방법에 의하여 분석하였으며 소화기관의 형성에 중요한 역할을 하고 있음을 확인하였다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제20권4호
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• pp.85-92
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• 2003

목적 : 허혈시 발생되는 저산소중 상태에서는 세포독성을 유발한다고 알려져 있으나 정확한 기전은 아직 규명되지 않았다. 본 연구에서는 뇌허혈로 인한 세포독성의 기전을 유전자 발현을 통하여 살펴보고자 하였다. 방법 : 본 실험에서는 BV-2 microglia 세포주에 12시간 동안의 저산소 상태에서의 유전자 발현을 분석하기 위하여 마이크로에레이를 시행하였다. 결과 : 저산소 상태에서는 정상에 비하여 cathepsin F, growth factor independent 1, calcitonin/calcitonin-related poly, leucine-rich repeat LGI family membrane, dublecortin, cyclohydrolase 1, Ia-associated invariant chain, carbohydrate kinase-like과 erythrocyte protein band 4.1-like 3 등의 유전자 발현이 3배 이상 증가하였다. 한편 neuronal guanine nucleotide exchange factor, Bcl-2-related ovarian killer protein, chemokine (C-X-C motif) ligand 5, RNA binding motif protein 3, interleukin 2 receptor, alpha chain, crystallin zeta, cytochrome P450 subfamily IV B, asparagine synthetase과 moesin 등의 유전자 발현은 0.2배 이하로 감소하였다. 결론 : 이상의 결과는 저산소중에 관여하는 유전자 및 저산소중과 관련된 뇌경색 등의 질환의 기전을 밝히는데 기초적 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제56권1호
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• pp.19-28
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• 2017

폴리드나바이러스(polydnavirus: PDV)는 일부 내부기생봉에 공생하는 이중나선형 DNA 바이러스 분류군이다. Cotesia plutellae bracovirus (CpBV)는 프루텔고치벌(C. plutellae)에 공생하는 일종의 PDV이다. 프루텔고치벌은 어린 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충에 기생한다. 기생 초기에 발현하는 CpBV-ELP1 유전자는 혈구세포에 세포독성을 발휘하면서 기주의 세포성 면역을 억제하여 기생에 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 연구는 이 유전자를 담배 식물에서 발현하여 해충에 대한 경구독성을 분석하는 데 목적을 두었다. 재조합 CpBV-ELP1 단백질이 배큘로바이러스 발현시스템을 통해 합성되어 세포배양액에 분비되었다. 수거된 세포배양액은 일련의 단백질 분리과정(ammonium sulfate 단백질 분획, size exclusion 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피)을 통해 CpBV-ELP1 단백질을 분리하는 데 이용되었다. 분리된 rCpBV-ELP1 단백질은 파밤나방(Spodoptera exigua) 혈구에 대한 뚜렷한 세포독성을 보였다. CpBV-ELP1은 파밤나방 5령충에 대해서 혈강 주입하여 살충력을 나타냈고, 엽침지법을 이용하여 경구독성을 갖고 있는 것을 확인하였다. CpBV-ELP1 유전자를 CaMV 35S 유전자 프로모터와 opaline synthase 유전자 전사종결신호를 갖는 pBI121 벡터에 클로닝하여 Agrobacterium tumefaciens LBA4404 세균에 형질전환을 유도하였다. 형질전환된 세균은 담배(Nicotiana tabacum Xanthi)잎에 감염하여 캘러스를 유도하게 하였고 이후 차세대(T1)를 확보하였다. T1 세대 담배는 파밤나방에 대한 해충저항성을 갖고 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 CpBV-ELP1 유전자가 형질전환작물을 통해 해충방제에 응용될 수 있다는 것을 제시하고 있다.