• 제목/요약/키워드: 형질 세포

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한국산 대극속(Euphorbia L., Euphorbiaceae)의 세포분류학적 연구 (Cytotaxonomic study of Korean Euphorbia L. (Euphorbiaceae))

  • 정규영;오병운;박기룡;김주환;김미숙;남기흠;장창기
    • 식물분류학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.279-293
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    • 2003
  • 한국산 대극속(Euphorbia L.) 13종의 체세포염색체의 분류학적 가치를 평가하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 본 연구에 취급된 분류군들의 체세포염색체수는 2n= 12, 20, 22, 28, 40, 42, 56이었고, 기본염색체수는 x=6, 7, 10, 11이었다. 본 연구에서 체세포염색체수가 처음으로 밝혀진 분류군은 낭독(E. pallasii Turcz.; 2n=20), 단주낭독(E. hylonoma Hand.-Mazz; 2n=20.), 두메대극(E. fauriei H. L$\acute{e}$v. & Vaniot ex H. L$\acute{e}$v.;2n=28), 암대극(E. jolkini Boiss.; 2n=28)의 4종류이었으며, 기존의 보고와 일치하는 분류군은 개감수(E. sieboldiana Moor. & Decne.; 2n=20), 붉은대극(E. ebracteolata Hayata; 2n=20), 땅빈대(E. humifusa Willd. ex Schlecht.; 2n=22)의 3종류이었다. 반면 기존의 보고와 다르게 나타난 종류는 흰대극(E. esula L.; 2n= 16, 20, 60, 64 vs 2n=20), 등대풀(E. helioscopia L.; 2n=12, 42 vs 2n=42), 참대극(E. lucorum Rupr.; 2n=28, 40 vs 2n=56), 대극(E. pekinensis Rupr. in Maxim.; 2n=24 vs 2n=28, 56), 큰땅빈대(E. maculata L.; 2n=28, 42 vs 2n=12), 애기땅빈대(E. supina Raf.; n=7 vs 2n=40)이었다. 낭독, 붉은대극, 단주대극은 염색체의 수와 크기 및 부수체의 존재에 의해 다른 분류군들과 뚜렷히 구분되었으며, 큰땅빈대, 땅빈대, 애기땅빈대는 외부형태, 해부, 화분학적 형질의 공통성에도 불구하고 기본염색체수 및 체세포염색체수에서 차이를 보였다. 체세포염색체에서 얻어진 결과는 Webster(1967)의 분류체계보다 Ma and Hu(1992)의 분류체계가 타당한 것으로 판단되었다. 이와 같이 본 연구에서 얻어진 체세포염색체에 관한 형질은 절 수준에서 분류학적으로 유용하게 적용되었으며, 일부 종의 유연관계를 파악하는데 그 유용성이 인정되었다.

레트로 바이러스 벡터를 이용한 돼지난자에의 유전자 전이에 있어 Sucrose와 Polybrene의 효과 (Effect of Sucrose and Polybrene on the Gene Transfer into Porcine Oocytes using Retroviral Vector)

  • Kim, . K.S.;M.S. Kwon;J.Y. Ju;Kim, K.S.;Kim, T.;Lee, H.T.;K.S. Chung
    • 한국가축번식학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.153-163
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    • 2002
  • 본 연구에서는 레트로 바이러스를 이용하여 형질전환 돼지를 생산하기 위한 기초 연구로써 유전자 도입 효율을 증진시키기 위해 sucrose와 poly-brene을 사용하여 그 효과를 조사하였다. 유전자(hGH) 전달체로는 vesicular stomatitis virus gly-coprotein pseudotyped retroviral vector (VSV-G)를 사용하였다. 체외에서 성숙된 돼지 난자는 매우 협소한 위란강내 공간을 가지며 따라서 위란강내 공간의 확장은 필수조건이다. sucrose 처리는 수정율및 배발달에는 영향을 미치지 않았으며 sucrose 처리를 통해 돼지난자는 위란강의 공간이 확장되어 충분한 양의 바이러스 벡터의 주입이 가능하였다. PCR 분석 결과 8.3 %의 유전자 도입율을 나타낸 무처리군에 비해 0.5, 1, 2, 3 % sucrose 처리군에서 39.3, 43.3, 35.7, 40.7 %의 높은 유전자 도입율을 나타내었다. 추가적으로 돼지난자는 sucrose 처리에 의해 다정자 침입의 억제 효과를 나타내었다. 일반적으로 레트로 바이러스를 이용한 세포에의 높은 유전자 도입 효과를 나타내는 것으로 알려진 polybrene을 바이러스와 공동 주입한 결과 0.5, 5, 50$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 농도에서 각각 56.5, 50.0, 57.1 %의 도입율을 나타냄으로써 바이러스 단독 주입군의 34.6%보다 높은 효율을 나타내었다. 그러나 50$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 농도를 주입하였을 경우, 분할율과 배반포발달율이 43.3 및 4.6%를 나타냄으로써 바이러스 단독주입군의 72.0, 17.3%보다 유의적으로 낮았다. 이상의 결과를 종합할 때, sucrose의 처리는 돼지 난자의 발달에 영향을 주지 않으며 유전자 도입효율을 증진시킬 수 있었으며, 추가적으로 다정자 침입억제효과를 보였다. 또한 polybrene의 사용은 낮은 농도에서 유전자 도입효율을 증진시켰다. 이러한 결과들은 형질 전환 돼지의 생산 가능성을 높이는데 이용될 수 있다고 사료된다.

RAPD markers에 의한 한국산 반하속 식물의 유연관계 분석 (Analysis of phylogenetic relationship among Korean Pinellia Tenore (Araceae) using RAPD markers)

  • 태경환;김동갑;김주환
    • 식물분류학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.161-174
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    • 2005
  • 한국산 반하속 식물의 종간 및 종내 집단간의 유연관계를 조사하기 위하여 RAPD 분석을 수행하였으며, PCR 과정을 통해 증폭된 RAPD 절편들은 300 bp에서 2,500 bp 사이의 구간에서 관찰되었다. 7개의 oligoprimer를 이용한 효소중합반응에서 70개의 유효한 polymorphic band makers를 확인하였고, Nei-Li의 유전적 거리지수를 이용하여 분석하였다. 또한 이러한 자료에 근거하여 종내 개체군 군집에 대한 UPGMA 유집분석 및 NJ tree를 도출하였다. 반하의 지역별 개체군 집단간에는 각각 낮은 유전적 거리지수 수준에서 유집되어 전반적으로 개체군간 유연관계가 밀접한 것으로 조사되었다. 반하는 지역별 개체군에 따라 잎의 형태와 꽃의 색에 따른 형태학적 변이 및 체세포염색체수의 세포학적 변이 패턴을 다양하게 보이고 있어 이는 생육지의 다양성에 의해 나타난 형질분화의 차이로 추정된다. 이런 특성은 반하의 분화속도를 빠르게 하는 주요 원인으로 판단된다. 본 연구를 통해 볼 때 새로운 종은 반하속에 속하는 분류군으로 제주도와 일본의 반하 개체군과 매우 가까운 유연관계를 형성하고 있는 것으로 밝혀졌다. RAPD 분석은 한국산 반하속 식물종의 종간 및 종내 개체군 집단간의 유연관계 파악에 매우 유용한 실험적 접근방법임을 보여주었다.

RFLP기법(技法)을 이용(利用)한 포플러 엽록체(葉綠體) DNA의 분석(分析) (Analysis of Populus cpDNA by Restriction Fragment Length Polymorphism(RFLP) Technique)

  • 이재순;노은운;이석구;권기원
    • 한국산림과학회지
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    • 제83권1호
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    • pp.20-24
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    • 1994
  • 생장기간(生長期間)이 긴 임목(林木)의 경우 어느 형질(形質)의 유전양식(遺傳樣式)을 구명(究明)한다는 것은 상당한 시간(時間)과 노력(努力)이 필요하다. 엽록체(葉綠體)의 DNA는 그 크기가 비교적 작고 세포질(細胞質) 유전현상(遺傳現象)을 보이기 때문에 임목(林木)을 대상(對象)으로 하는 연구(硏究)에 적절(適切)할 것으로 생각된다. 본 연구(硏究)에서는 포플러 5개 수종(樹種)의 엽록체(葉綠體) DNA를 4가지의 제한효소(制限酵素)로 처리(處理)하여 절단(切斷)된 DNA의 크기를 수종간(樹種間) 및 비교(比較) 식물(植物)인 담배와 비교(比較)하였다. 그 결과 포플러의 엽록체(葉綠體) DNA는 서로 아주 유사(類似)하여 사용된 2가지의 제한효소(制限酵素)(BglII 및 PstI)에서는 종간(種間)에 차이를 전혀 볼 수 없었으며 다른 두 효소(酵素)(EcoRI 및 KpnI)에서도 비슷하나 약간의 차이(差異)가 관찰(觀察)되었을 뿐이었다. 그러나 비교(比較) 식물(植物)로 사용한 담배와는 전혀 다른 절단(切斷) pattern을 보이고 있었다. 담배 엽록체(葉綠體)의 rbcL 유전자(遺傳子)를 probe으로 한 DNA-DNA 교잡(交雜)결과 역시 같은 경향(傾向)을 보이고 있었다. 따라서 포플러의 엽록체(葉綠體) DNA는 진화(進化) 과정중 비교적 안정(安定)이 되어 있는 것으로 나타났다.

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트립톨라이드가 식이제한에 의한 수명연장과 노화관련 질환에 미치는 영향 (Triptolide Mimics the Effect of Dietary Restriction on Lifespan and Retards Age-related Diseases in Caenorhabditis elegans)

  • 백선미;박상규
    • 생명과학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.931-937
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    • 2018
  • 뇌공등에 함유되어있는 트립톨라이드는 뛰어난 항염증, 항산화 효능을 가지고 있음이 보고되었다. 예쁜꼬마선충을 이용한 이전 연구에서 트립톨라이드의 섭취가 개체의 항스트레스 효능을 높이고, 수명을 연장시킴이 밝혀졌다. 본 연구에서는 트립톨라이드에 의한 수명연장에 관여하는 세포 내 기전과 트립톨라이드가 노화관련 질환인 당뇨병과 알츠하이머병에 미치는 영향을 평가하였다. 트립톨라이드는 인슐린/IGF-1-like 신호전달 저하에 의한 수명연장 돌연변이인 age-1과 미토콘드리아 전자 전달계 저하에 의한 수명연장 돌연변이인 clk-1의 수명을 유의적으로 증가시킨 반면, 식이제한 유도 돌연변이인 eat-2의 수명에는 유의적인 변화를 유도하지 못했다. 또한 박테리아 희석을 이용한 식이제한에 의해 연장된 수명을 추가적으로 더 연장시키지 못했다. 트립톨라이드 섭취는 고농도의 당 섭취에 의한 체내 독성과 사람 아밀로이드 베타 형질전환 유전자로 인한 체내 독성을 유의적으로 저하시켰다. 이러한 결과들은 트립톨라이드에 의한 수명연장이 식이제한에 의한 수명연장 기전과 중복되며, 트립톨라이드가 노화관련 질환을 저해하는 효능이 있음을 보여준다. 따라서, 트립톨라이드는 식이제한 효능을 대체할 수 있는 식의약품 개발에 활용될 수 있다.

Tetracycline Inducible Retrovirus Vector System에 의한 GFP 유전자의 발현 조절 (Regulation of GFP Expression Using the Tetracycline Inducible Retroviral Vector System)

  • 구본철;권모선;김태완
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제29권1호
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    • pp.57-62
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    • 2005
  • 본 연구에서는 retrovirus를 이용한 유전자 전이에 있어서 대두되는 큰 문제점의 하나인 외래 유전자의 지속적인 발현으로 인한 개체의 생리적인 손상을 최소화하기 위하여 tetracycline계 물질의 공급 여부에 따라서 발현을 유도적으로 조절할 수 있는 one vector 형태의 Tet-On system을 구축하고자 하였다. 또한 WPRE 서열을 이 vector 상에 도입하여 유도적 조건에서 외래 유전자의 발현이 보다 강하게 일어날 수 있는 효율적인 retrovirus vector system을 확립하고자 하였다. 구축한 각각의 vector system에서 fluorometry와 western blotting을 이용하여 GFP 유전자의 발현 정도를 비교 측정한 결과, RevTRE-EGFP-WPRE-RSVp-rtTA2SM2 virus를 이용하여 유전자를 전이시킨 표적세포에서 GFP의 절대적인 발현량이 가장 큰 것으로 나타났고, 유전자 발현의 turn on/off에 의한 유도율은 RevTRE-EGFP-RSVp-rtTA2SM2-WPRE virus의 경우에서 8∼21배로 가장 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 외래 유전자의 발현을 효율적으로 조절할 수 있는 vector system은 WPRE가 rtTA2SM2 서열의 3에 위치한 형태로, 이 system을 이용하여 생산한 고감염가의 virus는 유전자 치료나 형질전환 동물의 생산에 있어서 요구되는 외래 유전자의 발현을 효율적으로 조절할 수 있는 수단이 될 것이다.

성전환 및 염색체 공학 기법을 이용한 초수컷(YY) 및 초암컷$({\Delta}YY)$ 나일틸라피아(Oreochromis niloticus) 생산 I. 성전환된 XY 암컷으로부터 자성발생성 이배체 유도 (Production of Supermale (YY) and Superfemale $({\Delta}YY)$ Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) by Sex Reversal and Chromosome Manipulation I. Induction of Gynogenetic Diploid from XY Female)

  • 김동수;최윤희;노충환;남윤권
    • 한국양식학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.295-306
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    • 1995
  • 본 연구는 틸라피아의 생산성 향상을 위한 유전 육종학적 연구의 일환으로 성전환 기법과 자성발생성 이배체 유도 기법을 통해 순계의 암컷 및 수컷을 확립하고자 실시하였다. O. niloticus를 대상으로 $17\beta-estradiol$을 480 ppm의 농도로 경구 투여하여 수컷을 암컷으로 성전환시킨 격과 $95\~100\%$의 놀은 성전환 유도율을 보였다. 유도된 XY 암컷 4마리를 수컷을 달리하여 자손 감정을 실시한 곁과 $71.4\~73.3\%$의 수컷 출현 빈도를 보여 \chi^2$(1:1) 에 대해 P<0.01 수준에서 높은 유의차를 보였으나 X" (1 : 3)에 대해서는 P) 0.05 수준에서 유의차가 없었다. 또한 이들 성전환된 XY 암컷으로부터 유도된 난을 4,050 $erg/mm^2$의 자외선으로 불활성화시킨 정y.t와 수정 3분 후 저온 처리하여 자성발생성 이배체를 유도했다. 자성발생성 이배체의 수정율은 대조군과 차이가 없었으나 부화율 및 초기 생존율은 대조군 보다 약간 낮았다. 부화 후 80일째 자성발생성 이배체의 성비 조사격과 수컷이 암컷보다 출현 빈도가 높게 나타났으며(P<0.01), 자성발생성 이배체의 세포 및 핵의 크기는 정강 이배체와 동일하였다. 본 연구에서 유도된 자성발생성 이배체 틸라핀량 형질의 순계 확보를 가능하게 함으로써 틸라피아 양식의 생산성 향상을 꾀할 수 있을 것으로 사료된다.

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카드뮴 및 납 검출을 위한 재조합 미생물 바이오센서 (A Recombinant Microbial Biosensor for Cadmium and Lead Detection)

  • 신혜자
    • 생명과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.503-508
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    • 2016
  • 바이오센서는 간단하고 저렴하게 일차적으로 현장 시료를 분석할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 유전자 재조합으로 카드뮴을 검출할 수 있는 미생물 유래 바이오센서를 제작하였다. 이를 위해 카드뮴과 반응하는 CadC 유전자와 관련 프로모터를 PCR로 증폭하고 β-galactosidase 유전자(lacZ)와 결합하고 E. coli BL21 (DE3)에 형질 전환하였다. 이 바이오센서 세포는 카드뮴 존재 하에서 β-galactosidase를 발현하며 기질인 CPRG을 분해하여 붉은색으로 발색된다. 카드뮴 검출용 바이오센서는 카드뮴으로 3시간 유도하였을 때 β-galactosidase 활성의 최고값을 보여주었으며 pH 5에서 가장 좋은 활성도를 나타내었다. 카드뮴 검출용 바이오센서는 0.01 μM에서 10 mM 카드뮴에서 검출범위를 보여주었으며 0.01~10 μM에서 직선관계의 검정선(y= 0.98 X + 0.142, R2=0.98)를 나타내었다. 중금속 중에서 카드뮴과 납에서 높은 반응성을 보여주었으며 수은과 구리에서는 전혀 반응하지 않았으나 주석과 코발트에서도 약간의 반응성을 나타내었다. 카드뮴을 spike 한 폐수에서의 반응이 완충용액에 spike한 것(control)과 비슷하게 나타났다. 이는 카드뮴 검출용 바이오센서가 전처리를 하지 않은 현장시료에서도 반응성을 보여주어 현장시료의 간단하고 저렴한 일차적 검출에 활용될 수 있음을 시사한다.

지방 침착률이 높은 식용소에서 나타난 골격근의 디스트로핀 소실 (Dystrophin Degradation in Skeletal Muscles with Lipid Enrichment in Cattle)

  • 전성환;김아영;이은미;이은주;홍일화;황옥경;정규식
    • 생명과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.592-602
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    • 2016
  • 풀사료를 주식으로 하며 자유롭게 방목되는 호주산 소와 곡물사료를 주식으로 하며 상대적으로 제한된 면적의 축사에서 사육되는 한국산 소의 두 가지 근육에서 디스트로핀 단백질 발현 수준을 비교하였다. 총 244 두의 식용소 도체로부터 양국에서 같은 부위의 골격근 조직을 채취하고 10% 중성 포르말린을 이용해 고정하였다. 본 연구에서 지방 침착률이 골격근 막 관련 단백질들의 소실과 밀접한 연관이 있다는 점을 발견하였는데, 특히 디스트로핀이 지방이 침착된 골격근에서 가장 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 이와 동시에 CD36이 지방이 침착된 골격근에서 가장 풍부하게 발현하는 것도 확인하였다. 이렇게 정상 골격근의 구조를 유지하는 데 필요한 세포골격 단백질들의 소실에는 산화적 스트레스에서부터 사료의 종류에 따른 산화 지질 및 운동, 기후, 성장 기간 등의 환경에 이르기까지 다양한 사육 조건들이 영향을 미쳤을 것으로 여겨졌다. 디스트로핀은 근형질막 관련 단백질들 중에 근이영양증이나 근육 변성과 관계된 가장 민감한 막 단백질이다. 그러므로 본 연구는 사람의 근이영양증 관련 연구를 비롯해 동물모델을 이용하여 근육질환의 기전을 찾는 연구에도 중요한 초석이 될 것으로 보이며, 나아가 근이영양증 기전 규명을 위한 기초연구뿐만이 아니라 치료를 위한 실용화 연구에도 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

서양고추냉이의 기내 전형성능에 관한 특성 (Characterization of In Vitro Totipotency by Armoracia rusticana)

  • BAE, Chang-Hyu;MIN, Kyung-Soo;AHN, Chang-Soon;LIM, Yong Pyo;KAMEYA, Tosiaki;Lee, Hyo-Yeon
    • 식물조직배양학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.119-124
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    • 1997
  • 십자화과 향신료 작물인 서양고추냉이 (Armoracia rusticana (Lam.) Gaerth., May. et Scherbs)의 재분화에 미치는 제 요인을 조사하였다. 서양고추냉이의 callus로부터 식물체 재분화는 IAA 0.5 mg/L, BA 5.0 mg/L, spermine 10 mg/L이 첨가된 MS배지에서 가장 높았다. BA 2.0 mg/L과 NAA 2.0 mg/L가 첨가된 MS배지에 엽, 엽병, 뿌리의 조직을 치상한 결과 각각의 조직으로부터 체세포배가 발생하였으며, 기관발생 경로를 거쳐서 식물체가 재분화 되었으며, 빈도는 낮았지만 생장조절물질이 포함되지 않은 MS배지에서도 각 조직으로부터 식물체가 분화되었다. 수소이온 농도는 pH 4.0부터 8.0의 비교적 넓은 범위에서 multiple shoot가 형성되었으며, polyamine류의 첨가는 shoot와 뿌리의 형성을 촉진시켰다. Callus로부터 뿌리 또는 잎이 분화 중인 조직에서 특이적인 단백질이 생성되는 것이 확인되었다. 이상의 결과, 서양고추냉이는 생장점 배양, 체세포배발생, 기관발생과정을 각기 거쳐 식물체가 재생될 수 있는 식물체로 확인되었다. 서양고추냉이의 이러한 특성은 세포, 조직, 기관의 형태형성 연구 및 형질전환 연구에도 좋은 재료로 이용되리라 생각된다.

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