• 제목/요약/키워드: 융합과학

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유전자 가위의 이용과 누에 분자 육종을 위한 인위적 돌연변이 유발 (Artificial Mutation for Silkworm Molecular Breeding Using Gene Scissors)

  • 홍정원;정찬영;유정희;김수배;강상국;김성완;김남숙;김기영;박종우
    • 생명과학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.701-707
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    • 2020
  • Clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR)/CRISPR associated protein (Cas)9을 이용하는 유전자 가위 기술은 미래 육종 기술로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9을 이용한 누에 kynurenine 3-monooxygenase (KMO) 유전자 편집을 통한 돌연변이 유발 및 선택 교배를 통하여 유전자의 세대간 전달을 분석하고자 하였다. 유전자 편집을 위하여 누에의 KMO 유전자에 대한 3종의 가이드 RNA를 제작하고, 제작된 gRNA는 Cas9 단백질과 복합체를 형성시켜 누에 세포주(BM-N)에 도입 후 T7 endonuclease I 분석을 수행하여 최적의 gRNA를 선발하였다. 선발된 K1N gRNA는 누에 유전자를 편집하기 위하여 Cas9 단백질과 복합체를 형성시킨 후 누에 초가 배아에 미세주사하고 사육하였다. 미세주사 후 부화율은 18% 가량으로 낮게 나타났으나 생존한 개체 중 돌연변이 발생율은 60% 이상으로 비교적 높게 나타났다. 돌연변이가 발생된 G0세대의 KMO 유전자는 이형접합자 형태로 나타났으며, 표현형의 변화는 관찰되지 않았다. 하지만 이형접합자들 사이의 근친 교배에 의해 탄생한 G1세대 돌연변이에서는 일부에서 알과 눈의 색 변화가 확인되었으며, 변이가 확인된 개체들사이의 근친교배를 통해 생산된 G2세대에서는 모든 개체에서 표현형의 변화가 나타났다. 이러한 결과에 비추어 볼 때, 유전자 가위를 이용한 돌연변이 육종에는 한계가 있으나 전통 교배 육종과 융합을 통하여 육종 기간을 비약적으로 단축시킬 수 있는 곤충 육종 기술로 발전가능성이 높다고 판단된다.

N-Nitrosodimethylamine이 흰쥐 설선의 Glycoconjugates에 미치는 영향에 대한 Prelectin 조직화학 (Prelectin Histochemistry for Effects of N-Nitrosodimethylamine on Glycoconjugates in the Rat Lingual Glands)

  • 조운복;조기진
    • 생명과학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.509-519
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    • 1998
  • 발암물질인 NDMA 17m/kg을 경구 투여했을 때 흰쥐설 von Ebner선과 설 점액선의 glycoconjugates에 미치는 영향을 prelectin 조직화학법인 PAS반응, AB pH 2.5 염색법, AB pH 0.4 염색법, AB pH 2.5 -PAS 염색법, AF pH 1.7-AB pH 2.5 염색법 및 HID-AB pH 2.5 염색법으로 연구하였다. NDMA 투여군의 설 von Ebner선의 형태적인 주된 변화는 장액선포의 위축 및 파괴, 장액세포의 세포질 과립의 감소 및 소실, 세포질의 공포변성 그리고 도관상피세포의 점액화였으며 NDMA 투여후 12시간군부터 72시간군까지 현저하였다. NDMA 투여군의 설점액선의 주된 형태적 변화는 점액선포의 확장, 융합, 파괴 및 점액세포의 세포질의 과립 소실 및 공포변성, 도관상피의 점액화 등이었으며 NDMA 투여후 12시간군부터 72시간군까지 현저하였다. 설 von Ebner선의 neutral glycoconjugates가 대조군에 비해 NDMA 투여후 12시간군과 72시간군에서 현저히 감소되었으며 NDMA 투여후 96시간군후에 회복되는 경향을 나타내었다. 대조군에서 나타나지 않던 acidic glycoconju-gates가 NDMA 투여후 6시간군부터 48시간군, 그리고 120시간군에서 약간의 장액세포들에서 나타났다. 설 점액선의 neutral glycoconjugates와 acidic glycocon-jugates가 대조군에 비해 NDMA 투여후 3시간군, 24시간군, 48시간군에서 다같이 현저히 감소되었으며, 후자는 NDMA 투여후 72시간군에 아주 현저히 감소하였다. Aci-dic glycoconjugates중 sulfated glycoconjugates는 대조군에 비해 NDMA 투여후 감소하는 경향을 나타내며 NDMA 투여후 72시간군에 가장 현저한 감소를 나타내는데 비해 sialic glycoconjugates는 NDMA 투여후 3시간군, 12시간 군 및 48시간군에서 증가하는 경향을 나타내었다.

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중국(中國) 당안학(檔案學)와 현황(現況) 및 발전추세(發展趨勢) (The present situation and trend of China archives science)

  • 마혜령
    • 한국기록관리학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.37-52
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    • 2001
  • 1. 중국 당안학의 형성 및 발전 : 수세기에 걸친 당안관리의 역사를 가진 중국에서 초기 당안학이 등장한 것은 1930년대이며, 그 이후 당안사업들이 큰 성과를 거둠으로써 연구가 촉진되었다. 1.1 연구영역의 확장: 국가규모 당안사업의 건립과 발전에 힘입어 연구영역이 확장되었다. 당안관, 당안실, 행정, 교육, 선전, 당안과 기타 문헌정보의 관계, 당안과 인류사회 사이의 폭넓고 심층적인 관계까지 연구하기에 이르렀다. 중국 당안학은 기본 이론, 당안관리의 원칙과 방법, 당안관리체계, 당안학의 구성등 네가지 측면으로 구분할 수 있다. 1.2 풍부한 연구성과 취득: 중국 당안학자들의 노력을 통해 풍부한 연구성과를 거두었다. 1.3 독립적 학과체계 형성: 최기에는 역사학의 보조분야였던 당안학이 학문체계의 발전과 연구수준의 향상에 따라 독립적 분야가 되었다. 현재 중국의 고등교육에서 당안학과는 독립된 관리학 주제이다. 2 중국 당안학의 특징: 중국 문화와 당안관리에 뿌리를 둔 당안학은 다음과 같은 특성을 가진다: 2.1 당안실무와 밀접한 결합: 당안사업발전의 원칙 모색, 실제적 관리문제 해결, 미래예측을 목적으로 한 당안학 연구에 항상 자극을 주는 것은 끊임없이 도전적 문제와 과제를 제기하는 국가당안사업이다. 기초이론, 응용이론 및 응용기술의 비율이 균형을 이루게 되었다. 연구를 설계 조정하고 인도하는 조치들이 이루어졌다. 2.2 당안교육 및 응용기술과 함께 발전: 중국에서는 대규모 당안교육체제가 많은 성과를 거두었으며 많은 아키비스트를 양성하였다. 응용기술의 발전은 당안학의 영역을 확대시키고 당안학 이론을 진보시켰다. 2.3 국제당안연구와의 일치: 외국 및 국제기구와의 교류와 협력은 중국 아키비스트들이 상호 학습하는 효율적 방법이 되고 있다. 2.4 관련 시회과학 및 기술과의 융합: 우리의 연구는 연관된 주제, 기법 및 연구방법의 응용을 통해 진보했다. 3 현재 중국 당안학의 추세: 정보기술혁명과 국가의 개혁개방정책으로 인해 관리운영체제의 개혁, 기능적 평가 당안관의 개방 이용, 기술혁신과 신기술의 응용, 표준과 법규, 전자문건관리 등 많은 도전적이고 흥미로운 문제들이 생겨나고 있다. 미래의 진보와 발전: 보다 자유로운 연구분위기와 방법이 가치있고 효과적인 연구를 보장한다. 보다 협력적인 대형프로젝트가 양질의 연구를 보장한다. 보다 강화된 연구의 응용 전화체제가 연구의 유용성과 일반화를 보장한다.

자유학기제 1차 연구학교의 가정교과 관련 운영 실태 (Home Economics related Programs from the First Pilot Schools implementing the Free Learning Semester)

  • 이은영;손주영;김예슬;조재순
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.69-89
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 가정교과가 자유학기제에 적극 대처할 시사점을 찾고자 첫 자유학기제 연구학교의 시범운영 보고서 42부를 분석하여 자유학기제 연구학교의 주요 현황과, 자유학기제 연구학교의 공통과정과 자율과정의 주요 프로그램 운영실태, 자유학기제 연구학교 활동 중 가정교과와 관련된 공통과정과 자율과정의 운영 형태와 실행사례를 분석하였다. 이에 따른 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 연구학교는 중점모형을 한 개 또는 두 세 개씩 운영하고 있었으며, 시수파악이 가능한 총 28개 연구학교 중 15개 연구학교에서 가정교과 수업 시수가 감소하였다. 둘째, 자유학기제 연구학교의 공통과정 운영은 모든 학교에서 교육과정을 재구성하였고 학생 참여 활동 중심의 교수 학습방법 다양화, 학교 실정에 맞는 교과별 과정 중심의 평가방법을 시도한 반면, 교과 교육과 연계한 진로교육은 다소 미흡한 편이다. 자율과정 운영에서 진로활동은 모든 연구학교에서 참여 단위, 시기, 방법, 운영시간 등을 다양하게 추진하고 지역사회의 인적 물적 자원을 적극 활용한 체험활동이 이루어졌다. 학생 선택프로그램 활동은 진로, 교과, 동아리, 예술 체육활동, 방과후 활동 등과 결합하여 진행되었고, 선택프로그램 참여형태는 동아리별, 직업흥미유형별, 개인 희망에 따라 선택하였다. 동아리활동은 교과활동, 진로활동, 스포츠 활동, 예술활동, 봉사활동 등과 연계하여 이루어졌다. 예술 체육활동은 음악, 미술, 체육교과 모두 또는 부분 개설되었으나 활동내용은 주로 교과내용 중심으로 진행되었고 일부(18개 학교)에서만 선택 및 체험활동 중심의 예술 체육활동 프로그램을 시도하였다. 셋째, 가정교과는 공통과정 운영을 명시한 17개 학교에서 교수 학습 방법의 다양화와 교과연계 진로학습에서 교과 융합 수업, 진로연계 수업, 주제중심통합 수업, 학생활동 참여중심 수업, STEAM 교육, 학생선택 프로젝트 학습 등이 이루어졌다. 가정교과의 자율과정은 공통과정과 함께 혹은 자율과정만 운영하기도 하였다. 자율과정 중 진로탐색은 가정교과 직업관련 지역탐방, 직업인들과의 만남, 생활과학대학 방문 등의 활동이 이루어졌다. 학생 선택프로그램은 요리 직업관련 활동, 녹색학교 만들기, 건축학개론 등의 지속적인 프로그램 활동이, 동아리 활동은 요리와 십자수반 활동 중심으로 진행되었다. 공통과정의 가정교과수업은 주로 교사가 진행하였으나 외부체험이 많은 진로탐색 활동은 전적으로 외부강사를 활용하고 있었으며, 가정교과의 활동프로그램은 식생활 위주로 이루어지고 있었다. 이상의 연구 결과를 살펴볼 때, 자유학기제에서 가정과 교육은 수업 시수가 감축되지 않는 노력과 함께 공통과정의 교과 수업 방법의 다양화와 아울러 학생들의 요구를 반영한 자율과정 선택프로그램의 개발과 교사가 주도할 수 있는 교과연계 진로 체험 프로그램 개발이 필요하다.

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채석장의 부지 활용에 대한 의식 및 모델 분석 (Analysis of Consciousness and Model on Land for the Another use After Quarrying)

  • 박재현
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권3호
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    • pp.387-394
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    • 2012
  • 이 연구는 채석장 개발 후 부지에 대한 타용도 활용에 관한 의식 분석을 통하여 타용도로 전환하는 모델을 개발함으로써 효율적으로 산림자원을 이용 개발할 수 있도록 하기 위하여 수행하였다. 설문조사 결과, 채석장 개발에 따른 경제적 발전 등 긍정적 측면보다 먼지, 소음, 산림훼손 등 부정적 시각이 약 5% 더 크게 나타나는 것으로 분석되었다. 응답자 중 42%는 채석장 개발 후 타용도 전환하여 활용하는 것이 좋다고 응답하였고, 타용도 전환은 문 화예술공간으로(25%), 타용도 활용은 인근 주민의 요구도가 큰 지역(32%), 타용도 전환시 적정한 규모는 5~10 ha의 규모(43%)가 선호도가 높았다. 폐채석지에 대하여 타용도 전환시 SWOT분석 결과, 강점요인은 국토의 효율적 활용, 근대산업유산+문화예술 융합형 콘텐츠의 개발, 인근 도시 및 휴양객의 볼거리 제공, 주변의 수려한 경관과 청정한 환경과의 조화, 주 5일 근무 증가 등에 따른 국내외 관광객의 지속적 증가이었다. 기회요인으로는 새로 개설되는 고속철도 지방도 등을 통한 획기적 교통망(접근성) 개선, 예술창작벨트 조성으로 신성장동력 창출, 관광과 교육의 접목을 통한 차별화된 문화예술공간 제공, 석재 가공품 개발을 통한 지역소득 창출, 에코시티 개발 등 지역개발 활성화이다. 약점요인으로는 심리적 원거리감과 낙후성, 체류형 관광기반의 취약이라고 분석되었다. 위협요인으로는 인근 채석장과 연계하여 개발시 지속적인 재원의 지원이 불가피하고, 폐채석지의 타용도 전환요청에 따른 법적 제도적 정비가 시급하다고 분석되었다. 폐채석지의 타용도 활용을 위한 개발형 복구모델은 조각공원, 폭포공원 및 호수공원, 암벽등산장 등의 유형, 체육공원+산림공원, 자생식물공원 유형, 문화예술공원 유형, 복합공원 유형, 저류지, 산불진화 저류지 유형, 노인병원, 농업시설지, 학교부지 등 기타 시설 유형으로 분석되었다. 토석채취 이용 후 부지에 대한 타 용도 활용은 이용자의 선호도를 고려하여 활용형태에 따른 시설 모형을 설정하는 것이 필요할 것으로 사료된다.

현미의 발아정도에 의한 항산화활성의 변화 (Germination Dependency of Antioxidative Activities in Brown Rice)

  • 강보라;박미정;이흠숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.389-394
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    • 2006
  • 본 연구는 일반현미와 발아현미의 항산화력의 차이를 알아보기 위해 수행되었다. 일반현미와 발아현미 2종(2.5 mm 발아, 5 mm발아)의 총 메탄올 추출물의 SOD 유사활성과 nitrite 소거능을 측정한 결과 모든 시료에서 농도 의존적으로 유의성 있게 활성이 증가하였으며 발아정도에 따라 활성이 달라졌다. 각 시료의 총 메탄올 추출물을 용매의 극성차이를 이용하여 hexane, EtOAc, 물로 분획하고 다시 각 분획물의 SOD 유사활성 및 nitrite 소거능을 측정하여 활성을 비교하였다. 모든 분획물에서 발아가 더 많이 진행될수록 SOD유사활성이 증가하여 특히 5 mm 발아현미의 hekane 분획물과 EtOAc 분획물은 양성 대조군으로 사용한 vitamin C 50 ppm의 74.1%보다 우수하였으며, vitamin C 100 ppm의 94.0%과 유사한 정도의 활성을 보였다. $EC_{50}$ 값 역시 발아정도에 따라 크게 낮아졌으며, 특히 vitamin C의 $EC_{50}$ 값이 38 ppm이었으나, 5 mm 발아현미의 EtOAc 분획물의 $EC_{50}$ 값은 17 ppm으로 분획물임에도 불구하고 vitamin C보다 더 낮은 농도에서 활성을 가졌다. Nitrite 소거능은 현미와 발아현미 모두에서 우수한 것으로 나타났으나, pH 1.5에서 물분획물의 $IC_{50}$ 값은 현미 325 ppm, 2.5 mm 발아현미 120ppm, 5 mm 발아현미 122 ppm으로 현미와 발아현미간의 차이는 컸으나, 2.5 mm 발아현미와 5 mm 발아현미간의 차이는 적어 발아에 의해 더 낮은 농도에서 nitrite 소거능을 가지게 됨을 확인하였다. 이러한 경향은 hexane 분획물과 물분획물에서도 동일하게 나타났다.각각 9.88, 30.8 및 46.5 mg/kg이었다. 이 연구 결과를 통해 CCA 구성 성분은 방부목재로부터 환경 중으로 용출되는 것을 알 수 있었으며 그 성분들이 인간과 생태계에 미칠 악영향을 평가할 필요가 있음을 시사하였다.을 것으로 판단된다.상시킬 가능성이 있을 것으로 생각된다. 이상의 모든 결과로 볼 때 율무의 추출 효소는 chymotrypsin-like serine protease에 속하는 혈전용해효소임을 확인할 수 있었다.smotic control group(A/B 25)에선 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 후기당화합물이 첨가된 경우에 SEM상 분리된 세포사이이음(intercellular junction)과 융합된 미세융모를 관찰할 수 있었다. BSA의 투과성은 일 주 배양 후 A30 dish에서만 일 주 배양 후 B5 dish에 비해 19% 증가하는 소견을 보였으나 통계적인 유의성은 없었다(P>0.05). 결론 : 사구체 상피세포의 HSPG 형성의 감소에 고농도의 당과 후기당화합물은 서로 부가적인 역할을 하고 후기당화합물이 더 큰 역할을 함을 알 수 있다. HSPG 감소 소견과 더불어 SEM상 장기간 고혈당을 유지하면 사구체 여과기전에서 size-selective와 charge-selective 장벽에 결함을 유발할 수 있으며 당뇨병에서의 단백뇨의 기전 중 하나로 생각된다. MAR 값은 군간 유의적이지는 않으나 과체중군(0.76)이 정상체중(0.73) 또는 저체중군(0.73)에 비해 높은 값은 보여주었다. 9. 철분은 과체중군(1.67)이 저체중(0.80) 또는 정상 체중군(0.82)에 비해 영양 질적 지수(INQ)가 높았으며(p<0.0335), 비타민 $B_1$은 정상 체중군이 유의적으로 가장 높은 영양 질적 지수를 보여주었다(p<0.0452)

태생 경골어류, 망상어(Ditrema temmincki)의 초기생식소 형성 및 성분화 (Early Gonadogenesis and Sex Differentiation in the Viviparous Teleost, Ditrema temmincki)

  • 이정식;이영돈
    • 한국수산과학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.35-43
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    • 1996
  • 망상어, Ditrema temmincki이 시원생식세포의 출현, 원시생식소와 초기생식소의 형성, 정소와 난소의 분화 및 체내자어의 성비조성을 조직학적으로 조사하였다. 시원생식세포는 부화전 배의 초기소화관과 등쪽 체벽사이의 섬유성 간충직에서 처음 식별되었다. 부화후부터 전장 4.0mm 까지 소화관과 체벽사이의 섬유성 간충직에 고르게 분포하던 시원생식세포들은 간충직이 등쪽 체벽으로 부터 분리되는 전장 5.0 mm 시기를 전후해서 간충직의 후방으로 이동하여 원시생식소를 형성하게 된다. 초기생식소 형성과정 동안 정소와 난소의 분화는 생식세포와 체세포의 배열 상태에 의하여 구분되며, 전장 10.0mm 부터 생식소는 외부형태에 의하여 정소와 난소로 구분되는데, 정소는 한쌍으로 분리된 형태이고 난소는 후반부가 융합된 형태이다. 정소의 분화는 체내자어의 크기가 전장 25.0mm를 전후해서 정소에 곡정세관의 조직상이 나타나고, 전장 30.0mm를 전후해서 수정관이 형성되며, 전장 45.0 mm를 전후해서 외부형태와 내부 구조적으로 성어와 유사한 정소로 분화된다. 난소의 분화는 체내자어의 크기가 전장 30.0mm를 전후해서 난소습곡과 난소강의 형성이 명확하며, 전장 60.0mm를 전후해서 외부형태와 내부 구조적으로 성어와 유사한 난소로 분화된다. 체내자어의 출산시 전장은 63.0mm 전후이고, 이때 정소와 난소에는 각각 정원세포와 염색인기 단계의 생식세포를 보유하며, 암 : 수 성비는 약 1.65 : 1이었다. 망상어의 성은 자웅이체이며, 성분화 양식은 분화형에 속한다.

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지구성 운동이 NSE/APPsw 알츠하이머 질환 생쥐의 인지능력, Aβ-42, BDNF, GLUT-1과 HSP-70 단백질 발현에 미치는 영향 (The Effect of Exercise Training on Aβ-42, BDNF, GLUT-1 and HSP-70 Proteins in a NSE/ APPsw-transgenic Model for Alzheimer's Disease.)

  • 엄현섭;강은범;임예현;이종록;조인호;김영수;채갑룡;황대연;곽이섭;오유성;조준용
    • 생명과학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.796-803
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    • 2008
  • 알츠하이머 질환은 신경퇴행성질환으로 노령인구에서 뿐만 아니라 $30{\sim}60$세 사이에서도 상염색체성우성형으로 발생하여 사회문제로 대두되고 있으며 발병기전도 명확하게 규명되지 않은 상태이다. 따라서 이 연구에서는 hAPP695sw 돌연변이를 neuron-specific enolase (NSE) 유전자의 프로모터 조절 하에 연결시킨 융합 유전자(pNSE/APP695sw fusion gene)를 과 발현시킨 알츠하이머 질환 모델생쥐를 대상으로 16주간 지구성 운동에 따른 알츠하이머 질환 모델생쥐의 인지능력의 변화와 주병변인 $A{\beta}-42$ 단백질과 함께 GLUT-1, BDNF, HSP-70 단백질의 발현량을 분석하였다. 그 결과 지구성 운동은 APPsw 알츠하이머 질환 모델생쥐의 인지능력을 개선시키는데 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났으며 이러한 인지능력의 개선은 알츠하이머 질환의 주 병변인 뇌의 $A{\beta}-42$ 감소뿐만 아니라 BDNF, GLUT-1과 HSP-70 단백질의 발현 증가와 관련이 있음을 확인하였다. 따라서 지구성 운동은 약물 처치 이외에 알츠하이머 질환을 예방하거나 지연시킬 수 있는 전략적인 방법으로 활용할 수 있음을 알 수 있다.

신경세포-신경교세포 공동배양을 이용한 성숙한 해마신경세포의 효율적인 형질전환 방법 (A Reliable Protocol for transfection of mature primary hippocampal neurons using a neuron-glia co-culture system)

  • 이현숙;조선정;정용욱;진익렬;문일수
    • 생명과학회지
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    • 제17권2호통권82호
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    • pp.198-203
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    • 2007
  • 형질전환은 유전자의 기능을 이해하는데 매우 중요한 기법이다. $Ca^{2+}$-인산 침전법은 시간과 비용이 저렴하여 가장 흔히 사용된다. 그러나 성숙 신경세포는 어린 신경세포나 다른 세포종에 비하여 형질전환이 어렵고 쉽게 죽는다. 본 연구에서는 Clontech사의 $CalPhos^{TM}$ Mammalian Transfection 방법을 수정하여 성숙한 신경세포를 효율적으로 형질전환할 수 있는 방법을 고안하였다. 대뇌 신경교세포를 DMEM/10% 말혈청에서 70-80% confluence까지 키우고 배지를 혈청이 첨가되지 않은 Neurobasal/Ara-C로 바꾸어 주어 더 이상 신경교세포가 분열하지 않게 한 다음, 여기에 E19 해마신경세포를 접종하여 배양하였다. $DNA/Ca^{2+}$-인산 침전물은 Clontech사의 $CalPhos^{TM}$ Mammalian Transfection Kit을 이용하여 크기($0.5-1\;{\mu}m$ in diameter) 및 농도(약 10 particles/$100\;{\mu}m^2$)를 배지에서 배양시간을 변화시켜 적당히 조절하였다. 이렇게 하면 in vitro에서 2주 이상 배양한 신경세포도 24-well plate 한 well당 10-15개의 형질전환된 건강한 신경세포를 얻을 수 있었다. 이 방법의 효용성을 검증하기 위하여 연접단백질인 $EGFP-CaMKII{\alpha}$ 융합단백질과 RFP 단백질 유전자(각각 $pEGFP-CaMKII{\alpha}$ 및 pDsRed2)를 형질전환한 결과 전자는 점박이 모양, 후자는 세포전체에 퍼진 양상의 표현을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구는 성숙한 신경세포를 효율적으로 형질전환할 수 있는 방법을 제공한다.

막 전위 감지 탈인산화 효소, Ci-VSP의 유사 탈인산화 효소 도메인의 발현과 정제 (Expression and Purification of the Phosphatase-like Domain of a Voltage-Sensing Phosphatase, Ci-VSP)

  • 김성재;김혜민;최훈;김영준
    • 생명과학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.1032-1038
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    • 2011
  • 최근에 Ciona intestinalis에서 확인된 막 전위 감지 탈인산화 효소는 이온 채널과 유사한 막 통과 도메인과 유사 탈인산화 효소 도메인으로 이루어져 있다. 이 Ci-VSP는 그 막 통과 도메인에 의해 막 전위 변화를 감지하고 유사 탈인산화 효소에 의해 인산화된 이노시틸 인지질들에 대한 탈인산화 활성을 보이는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 6개의 히스티딘이 융합된 Ci-VSP의 유사 탈인산화 효소 도메인의 발현 시스템 구축을 추구하였다. 그래서 본 논문은 그 시스템의 구축과 발현 그리고 정제 조건 확립, 마지막으로 그 효소 동력학적인 활성을 pNPP에 대한 검토한 결과를 보고한다. 본 연구 결과에 따르면 Ci-VSP(248-576)-His 단백질 발현 및 정제시에 다른 단백질들의 정제 조건과 다르게 25 mM NaCl과 100 mM 정도의 이미다졸이 필요함을 확인하였다. 정제된 단백질을 가지고 탈인산화 효소의 대표적인 기질인 pNPP를 이용하여 그 동력학적인 상수 측정을 시도한 결과 정상 상태 동력학 측정 조건으로 온도 $37^{\circ}C$, pH 5.0 내지 5.5, 반응 시간 30분 이내, 반응 단백질 양 $2.0\;{\mu}g$ 이내가 적합하다는 점을 알게 되었다. 이러한 확립된 조건을 토대로 pNPP에 대한 동력학적 상수를 측정한 결과 $K_m$ 값은 $354{\pm}0.143\;{\mu}M$이며 $V_{max}$$0.0607{\pm}0.0137\;{\mu}mol$/min/mg이며 $k_{cat}$ 값은 $2.359{\pm}0.009751\;min^{-1}$인 것으로 확인되었다. 이를 통해 본 연구는 Ci-VSP(248-576)-His의 순도 높은 정제 결과와 pNPP에 대한 높은 활성 보임을 제시하였다. 이러한 연구 결과를 통해 향후 Ci-VSP에 대한 구조적인 연구 등을 포함하는 다양한 생화학적인 연구가 수행되리라 본다.