• 식물조직배양학회지
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• 제26권2호
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• pp.121-126
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• 1999

참나물 (Pimpinella brachycarpa)의 엽병 (petiole)절편체로부터 캘러스가 MS배지 (0.5mg/L 2,4-D와 0.1mg/L BAP)에서 유도되었으며 이들 캘러스로부터 치밀하게 배열된 세포집단(cell cluster)을 선발하여 현탁배양하였다. 이들 현탁배양세포들은 0.1 mg/L NAA가 포함된 MS고체배지에 배양되어 배발생 (embryogenic) 캘러스로 성장하였다. 배발생캘러스는 연한 노란색을 띠며 체세포배로 분화되었으며 이들 체세포배는 MS액체배지에서 발아되어 식물체로 성장하였다. 참나물 현탁배양세포 유래 배발생캘러스로부터 분리한 mRNA로부터 cDNA library를 합성하여 PCR을 수행한 결과 제조된 library의 삽입절편의 크기가 대부분 500bp이상임을 확인하였다. 이들 cDNA library로부터 전체 1.5 $\times$$10^{6}$개의 plaque를 혼성화하여 일차의 screening을 통해 19개의 cDNA clone을, 이차의 screening을 통해 5개의 cDNA clone을 얻었으며 이중 4개의 cDNA clone은 참나물 shoot의 HD-Zip 유전자인 Phz4 유전자와 동일한 약 1.4 kb 정도인 것으로 나타났으나, 1개의 cDNA clone, Phc5는 약 1.5kb정도의 크기를 나타내었다. 1.5kb인 Phc5는 Phz4유전자의 5'쪽으로 163bp의 염기가 추가로 발견되어 총 1,531 bp에 해당하였으며 18개의 polyA tail을 가지고 있었다. Phc5는 284번째에 ATG개시코돈이 있고 302개의 아미노산을 암호화하는 906개의 단백질 암호화 부위와 Homeodomain을 갖고 있었다. Phc5로부터 추정된 단백질은 기존 전사조절자에서 많이 보고된 HD의 구조적 특징을 갖고 있었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권3호
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• pp.203-211
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• 2000

흰독말풀의 tumor조직에서 유도한 tumor callus로부터 scopolamine의 생산을 극대화하기 위한 연구를 수행하였다. Tumor callus의 생장률을 증가시키기 위해서는 초기접종량을 배지의 2%로 하고 배양기간은 4주가 효과적이다. 그래서 만일 이단계배양을 추진하려면 배지교체의 시기는 3주가 가장 적당한 것으로 확인되었다. Scopolamine의 생성을 위한 광의 효과를 알아본 결과, 암상태보다 광상태가 callus생장 및 scopolamine 함량 증가에 효과적이었다. Scopolamine 함량 증가의 최적 광량은 16$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$, 광질은 적색파장 그리고 연속광보다 장일조건 (16/8)의 광주기에서 tropane alkaoid인 scopolamine합성이 현저히 촉진되었다. 질소원으로는 산화형 질소인 NO$_{3}$$^{-}$ 를 4 g/L로 증가시키는 것이 가장 효과적인 것으로 확인되었다. Scopolamine의 함량을 증가시키기 위한 elicitor 공급은 10 mg/L chitosan과 15 mg/L yeast추출물이 가장 효과적이었으며, 전구물질로는 0.2 mM tropine과 0.3 mM tropic acid가 가장 우수한 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 종합해 보면, 흰독말풀 tumor callus에서 scopolamine 대량생산을 추진할 경우 3주 동안 광상태와 무기이온 조성을 균형 있게 조절하여 생장을 최대로 증가시킨 후, 1주 동안 scopolamine생산을 위해 elicitor, precursors 등이 조합된 배지에서 biotransformation 시키는 것이 가장 효과적일 것으로 판단된다. 또한 tumor callus에 $^{60}$Co${\gamma}$-ray을 조사하여 3K, 4K및 6k tumorcallus를 확보하였으며, 이들로부터 유도한 teratoma는 형태적 변이를 나타내었다. Teratoma로부터 또 다시 새로운 teratoma-callus 세포주를 유도하여 현탁배양을 수행하였던 바, MS 기본 배지에서 1.0 mg/L 2.4-D과 0.5 mg/L kinetin을 조합하여 처리한 callus 의 액체배양에서 cell aggregation이 일어나지 않고 세포가 유리화 되면서 왕성한 생장을 보였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권1호
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• pp.1-8
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• 1996

Saccharomyces cerevisiae의 고정화 및 현탁 세포로 구성된 연속식 생물반응기에서 에탄올 생성시 지질 첨가 영향을 연구하였다. 여러가지 배양조건하에서 에탄을 생산량 및 현탁 세포의 알코올 탈수소효소(alcohol dehydrogenase, ADH)의 비활성도를 측정하였다. 무통기 조건하에서 ergosterol과 oleic acid를 세포 배양액에 첨가하였을때, 에탄을 생산량과 균체 생육이 현저히 증가하였으나, 알코올 탈수소효소의 비활성도는 영향을 받지 않았다. 특히 무통기 조건 및 통기 조건하에서 얻어진 현탁 세포간의 알코올 탈수소효소의 비활성도는 차이가 없었다. 계면활성제 첨가시에도 에탄올 생성, 균체 생육, 알코올 탈수소효소의 비활성도가 크게 증가하였다. 고농도($40\;g/{\ell}$ 이상) 에탄올에 노출된 세포배양액에 ergosterol과 oletic acid 첨가시에도 에탄올 생성량, 균체 생육, 알코올 탈수소효소의 비활성도가 증가하였으나, 계면활성제 첨가시에는 효과가 없었다. 따라서, 지질 첨가효과는 저농도 에탄을 조건에 비해 고농도 에탄을 존재시 크게 작용하였다. 여러가지 매양조건에서 얻어진 현탁 세포의 알코올 탈수소효소의 isozyme patteren을 전기영동법에 의해 조사한 결과 ADH I으로 추정되는 한개의 isozyme만이 확인되었으며, isozyme의 이동거리는 세포의 배양조건에 따라 약간의 차이가 있었다. 에탄올 생성량과 알코올 탈수소효소의 비활성도사이의 상관관계는 성립되지 않았으며, 알코올 탈수소효소의 비활성도보다는 균체량이 에탄올 생성에 더 중요한 인자로 작용하였다.

• KSBB Journal
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• 제11권4호
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• pp.411-419
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• 1996

본 연구에서는, 최근 들어 관심의 대상이 되어 의 품 산업에 응용의 수가 늘고 있는 cyclodextrin을 이용하여 세포밖으로 배출된 식물세포 2차 대사물질을 신속히 포획하여 생산수율을 증대시키고자 하였다. 실험결과 양귀비 현탁배양에서 a-, y-cyclodex trin보다는 ${\beta}$-cyclodextrin이 benzophenan-thridine alkaloid를 생산하는데 더 효과적업을 알았다. 이때 ${\beta}$-cyclodextrin의 optimum concentration이 존재하였는데, 그 농도는 현탁배양배지의 1.5% (w/v) 부 근에서였다. 고체 배지에서 ${\beta}$-cyclodextrin의 첨가는 sangumarme의 생산성을 control의 경우보다 약 4 40배(포함), 약 17배(살포) 정도 증가시켰다. ${\beta}$-cyclodextrin은 현탁배양 배지의 수용액상에서 세포 외로 배출된 alkaloid를 신속히 포획하여 inclusion complex를 형생함으로써 product의 배출을 촉진하여 결과적으로, product pattern을 변화시켜 줌으로 써 생산과 분리가 통시에 이루어질 수 있는 연속공정의 가능성을 확인시켜주었다. 또한 $\beta$cyclodex trin 1.5%(w/v)을 첨가시기를 달리하여 실험한 결과 배양초기에 넣어주는 것이 효과적이었으며, 이때 ${\beta}$-cyclodextrin은 세포성장에 미치는 영향이 없음을 확인하였다. ${\beta}$-cyclodextrin에 의한 benzophenan­t thridine alkaloid의 엄청난 생산 중대 효과는 1) In­c clusion complex 형성에 의한 안정성 증대뿐만 아니라 2) elicitor로서의 역할 등의 복합적 인 요인을 생 각해 볼 수 있는데 2)의 경우에 대한 실험을 세포와 ${\beta}$-cyclodextrin간의 직접적인 접촉을 시키지 않고 해본 결과 미세한 영향을 나타내었으므로 elicitation 의 경우를 완전히 배제한다고 할 수 없었다. 그러나 uv에 의한 inclusion complex의 확인이 1)의 경우를 확인하여 주었으므로 본 실험에서 ${\beta}$-cyclodex­t trin의 역할은 inclusion complex에 의한 생산성 증대라 할 수 있다.

• KSBB Journal
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• 제14권5호
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• pp.534-538
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• 1999

식물세포배양을 위한 bioreactor의 운전조건 최적화를 위해 Nicotiana tabacum 현탁세포를 model system으로 bioreator의 종류, 교반기의 형태, 그리고 통기량에 따른 세포생장을 관찰하였다. Bioreactor로는 stirred tank bioreactor과 airlift bioreactor를 사용하였으며 두가지 배양기 모두 flask에서의 생장보다 낮은 생장을 보였으며 stirred tank bioreactor보다는 airlift bioreator에서 높은 세포농도를 얻을 수 있었다. 교반기의 종류에 따른 세포의 생장은 큰 차이가 없었으나 hollowed paddle impeller를 사용하였을 경우에는 배양기간 동안 세포의 크기가 작게 유지되었다. 통기량을 0.30 vvm으로 유지하는 경우에 가장 좋은 세포생장을 관찰할 수 있었으며 1.0 vvm이상의 통기량에서는 과도한 foam의 형성과 세포의 갈색화 현상을 보이며 세포의 생장도 저해되었다. 또한 통기량이 증가할수록 세포크기지수가 감소하는 결과를 보였다.

• 한국약용작물학회지
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• 제12권6호
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• pp.478-482
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• 2004

공기주입형 생물반응기를 이용하여 오미자 현탁배양세포로부터 Gomisin J의 생산 가능성을 확인 하였다. 시료의 초기접종 농도와 탄소원의 농도에 따른 세포증식과 Gomisin J의 생산성은 6% sucrose가 첨가된 MB5배지 에 100 g (FCW)의 현탁배양세포를 접종하였을 경우 세포중량 (dry biomass)과 Gomisin J의 함량은 각각 43.5 g DCW/과 $0.71\;{\times}\;10^{-3}\;{\mu}g/g$ DCW을 얻을 수 있었다. 배양기내 산소의 공급량은 0.5로 공급해 주는게 바람직 할 것으로 사료되었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권4호
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• pp.289-291
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• 1999

발아 7일된 오이 (Cucumis sativus L.) F$_1$ 5품종과 순계 4품종의 하배축 절편을 1mg/L 2,4-D가 첨가된 MS고체배지에 치상하여 3주간 배양하였다. F$_1$ 1품종과 순계 2품종에서 발달한 캘러스의 8%이하에서 체세포배가 발생하였다. 체세포 배 절편을 동일한 배지에 4주간 배양하여 배발생캘러스를 유도하였다. 배발생캘러스는 동일조성의 MS액체배지에 현탁되어 증식하였다. 액체배지에서 배발생캘러스는 수많은 체세포 배로 발달하였으며, 생장조절제가 첨가되지 않은 MS기본배지에서 95%이상의 체세포배가 식물체로 발아하였다. 재분화된 식물체는 화분에서 생육되어 개화 후 착과하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권3호
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• pp.185-188
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• 2002

유자의 성숙종자를 MS 기본배지에 치상하여 종자의 내피에서 주심조직 유래의 희고 부서지기 쉬운 배발생캘러스가 1.2%의 빈도로 형성되었다. 이 캘러스는 1 mg/L 2,4-D를 첨가한 MS배지에서 증식되었다. 증식된 캘러스를 0.1 mg/L kinetin을 첨가한 MS 배지에 옮겼을 때 많은 수의 체세포배가 형성되었다. 배발생캘러스를 1 mg/L 2,4-D를 첨가한 액체 배지에 넣어 배발생 현탁배양계를 확립하였다. 배양된 현탁배양세포를 0.5 mg/L ABA를 첨가한 고체배지에 평판하였을 때 높은 빈도로 체세포배로 발달하였으며 MS 기본배지 혹은 1 mg/L kinetin 첨가배지에서 소식물체로 발달하였다. 소식물체는 성공적으로 토양으로 옮겨서 온실에서 육성되었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.390-393
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• 2000

재조합 발광미생물인 UV2와 YH9을 보존제로서 trehalose를 혼합한 현탁액을 바로 동결건조한 것과 이 현탁액을 $30^{\circ}C$ incubator에서 15분 동안 진탕배양한 후 동결건조한 것과 trehalose가 첨가된 배지에 약 $6{\sim}7$시간 정도 배양한 배양액을 동결건조한 결과, trehalose를 첨가한 후 15분 동안 진탕배양했을 경우가 UV2는 0.08M의 이상에서 약 45.0%, 50.0%, YH9은 0.16M에서 48.7%, 54.1%로 회복율을 가장 높이는 최적의 조건으로 조사되었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.284-287
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• 2003

본 연구에서는 hGM-CSF를 생산하는 형질전환된 담배세포배양에서 ultrasound가 세포생장과 hGM-CSF 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 세포의 생장은 ultrasound에 노출된 직후 약간의 저해를 보이지만 2일후에 정상의 세포와 비슷한 수준으로 회복되었다. 세포 외부로 분비되는 hGM-CSF는 ultrasound에 노출된 직후 증가하고 그 이후 감소하다 배양후반에 증가를 보였다. 세포내부에서 생산되는 hGM-CSF는 ultrasound 처리 이후 전반적으로 대조구보다 많이 생산됨을 보였다. 총 생산된 hGM-CSF는ultrasound에 노출 시킨 배양 6일째 $34.9\;{\mu}g/L$로 최대였으며 대조구보다 31.5%의 증가를 보였다.