• 제목/요약/키워드: 환경유전자

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산불로 인한 해양환경오염원의 생물학적 방어반응 스트레스 유전자 규명

  • 최재석;;강세은;홍용기
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.195-196
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    • 2001
  • 해조류를 대상으로 한 해양환경 오염원의 영향에 대한 연구는 지금까지 주로 자연환경 스트레스에 대한 연구가 주로 진행되어져 왔으나 (Davison and Pearson, 1996), 해양오염원의 영향 (진 등, 1999)등은 아직 연구가 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 산불로 인하여 야기될 수 있는 오염원들을 포함한 첫물 (소나무 잿물, KOH), 토사 (황토, 화강암 마사토), 중금속 (CdCl$_2$, CuSO$_4$) 등를 재료로 하여 방사무늬김의 viability 정도 측정과 이들 stress에 따른 반응 유전자들을 분리하고자 한다. (중략)

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자연생태계에서의 유전물질의 전이

  • 이건형
    • 미생물과산업
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    • 제16권3호
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    • pp.44-47
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    • 1990
  • Avery, MacLeod, McCarty가 1944년에 세균에서 유전적 재조합이 이루어진다는 사실을 발견한 후 세균은 진화 학자들과 미생물 학자들로 부터 주목을 받기 시작했다. 왜냐하면 세균은 자연생태계에서 또다른 형태의 유전적 적응성을 지니고 그러한 돌영변이 중 일부는 모세포(parent cell)보다도 주변환경에 더 잘 적응되었기 때문이다. 이제까지 GEM들이 생태계에서 유전자들 전이시키는 빈도가 대부분 낮았고, 토양이나 다른 자연생태계애서 유전자의 전이가 지속적으로 일어난다는 실험적 증거는 없었지만 이들을 생태계에 방출한 결과 유전자 전이가 몇몇 실험에서 확인된 적이 있어 토양에서의 유전적 전이의 가능성을 강하게 암시하고 있다. 하지만 어떻게 전이되고 토양의 물리, 화학및 전이에 필요한 최소한의 donor와 recipient의 수와 정확한 감지 방법등이 아직까지 밝혀져 있지 않은 상태이다. 더우기 토양환경에서 미생물의 활성과 생태, 군집 동태에 영향을 줄 수 있는 기능을 나타내려면 얼마만큼의 재조합 세균이 단위면적당 필요한지도 밝혀지지 않은 상태이다. 따라서 이러한 여러가지 문제점을 밝히는 것은 학문적인면 뿐만 아니라 진화론적인 이론에도 도움이 되며 GEM들이 토양이나 다른 생태계에 유출되었을 때의 환경영향평가나 규제를 하는데에도 도움이 될 수 있다고 본다.

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유전자 프로그램의 진화를 이용한 자율이동로봇의 행동 학습 (Learning Robot Behaviors by Evolving Genetic Programs)

  • 이광주;장병탁
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (B)
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    • pp.259-261
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    • 2000
  • 주어진 환경에 대한 특별한 사전 지식 없이 그 환경에 적응할 수 있는 자율이동로봇을 설계할 때는 우선 특정한 상황에서만 유효한 가정들을 될 수 있는 대로 배제하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 적응 능력을 갖춘 자율이동로봇을 설계하기 위한 일환으로 유전자 프로그램을 이용하여 로봇의 제어기를 표현하고, 이를 진화하여 로봇이 현재 자신의 주변에서 얻을 수 있는 정보에만 기초하여 목표물을 찾아가는 행동 규칙을 학습하도록 하였다. 로봇은 현재 자신이 놓여있는 환경에 대한 지도를 작성하지 않은 채 현재 자신의 주변에서 얻을 수 있는 지역적인 정보만으로 특정 목표물을 찾아가도록 학습된다. 로봇은 먼저 단층 퍼셉트론을 사용하여 주어진 공간내의 장애물과 목표물을 인지하도록 학습된다. 그 이후 학습된 퍼셉트론을 유전자 프로그램의 함수 노드로 사용하여 트리를 진화시켰다. Khepera 시뮬레이터를 이용한 실험 결과, 로봇은 제한된 지역 정보만을 사용하여 목표물을 찾아가는 행동 규칙을 매우 안정적으로 학습할 수 있었다.

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특이 환경오염물질 검출을 위한 미생물 세포 바이오센서의 활용 (Applications of Microbial Whole-Cell Biosensors in Detection of Specific Environmental Pollutants)

  • 신혜자
    • 생명과학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.159-164
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    • 2011
  • 미생물 세포 바이오센서는 환경오염물질의 모니터링을 위한 좋은 분석도구가 될 수 있다. 이는 리포터유전자들(예로, lux, gfp or lacZ)을 방향족 화합물이나 중금속과 같은 오염물질에 반응하는 유도 조절유전자와 결합하여 만든다. 이러한 유전자 재조합기술을 이용하여 많은 종류의 미생물 바이오센서가 개발되었으며 환경, 의학, 식품, 농업, 및 방위등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 또한 바이오센서의 민감도와 검출범위는 조절유전자의 변형을 통해 증가시킬 수있다. 최근에는 미생물 바이오센서 세포를 고효율 검색용 세포 에레이의 칩, 광섬유 등에 고착하여 활용하고 있다. 본 논문은 특이 오염물질의 검출을 위한 유전자 재조합으로 만든 미생물 세포 바이오센서의 현황과 미래에 대해 고찰한다.

다양한 스트레스에 유도되는 들잔디 ZjWRKY3, ZjWRKY7의 분석 (Analysis of ZjWRKY3, ZjWRKY7 induced by multiple stress in Zoysia japonica)

  • 김우남;송인자;강홍규;선현진;양대화;이용억;권용익;이효연
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제44권3호
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    • pp.220-228
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    • 2017
  • 식용작물, 사료, 잔디를 포함하는 모든 작물은 건조, 염, 저온, 고온 등의 여러 가지 환경스트레스의 영향을 빈번히 받기 때문에 작물의 생산성이 떨어지게 된다. 식물은 환경스트레스 상황에서 스스로 벗어날 수 없다. 따라서 식물은 환경 스트레스를 극복하는 방향으로 진화하였다. ARF, ABI3, NAC, HSF, WRKY 같은 환경 스트레스에 반응하는 유전자들이 식물에서 보고되었다. 이 유전자들은 환경스트레스에 반응하는 전사인자로, 식물의 스트레스반응 경로에 연관되어 있다. OsWRKY76의 경우에는 저온 및 병원균에 대한 내성을 증가시켰고, AtWRKY28 의 경우 여러 가지 환경스트레스에 관련이 있는 것으로 보고되었다. 들잔디는 정원이나 골프코스에서 가장 흔하게 사용되는 잔디이다. 하지만 들잔디에서는 아직 WRKY 유전자가 알려지지 않았다. 본 연구에서는 들잔디로부터 1개의 WRKY domain을 포함하는 ZjWRKY3, ZjWRKY7 를 분리하였다. ZjWRKY3과 ZjWRKY7은 저온, 건조, 염 스트레스에 발현이 증가하였다. 들잔디의 갈색퍼짐병을 일으키는 R. solani의 감염이 ZjWRKY3과 ZjWRKY7의 발현을 증가시켰다. 또한 ZjWRKY3, ZjWRKY7이 Zjchi 유전자 promoter의 W-box에 결합하여 전사를 조절한다는 사실을 확인 하였다. 따라서 ZjWRKY3, ZjWRKY7 유전자는 전사인자로서 환경스트레스 및 병원균 관련 하위 유전자들을 조절할 것으로 예상된다.

사육환경에 따른 이매패류 (Crassostrea gigas, Mytilus galloprovincialis)의 외부형질 성장과 Heat Shock Protein 70 유전자 발현 (Expression of the Heat Shock Protein 70 Gene and External Developmental Traits of Two Bivalvia Species, Crassostrea gigas and Mytilus galloprovincialis, under Aquaculture Environments)

  • 김원석;박기연;김종규;곽인실
    • 생태와환경
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    • 제49권1호
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    • pp.22-30
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    • 2016
  • 연안의 다양한 환경변화는 서식 생물에 영향을 미치고, 양식장의 생산량 감소와 연결되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 가막만의 대표적인 양식종인 패류 C. gigas와 M. galloprovincialis의 서식환경에 따른 스트레스 정도를 파악하고자 하였다. 이를 위해, 각 종의 체중량, 각장과 각고, 양식장 사육기간을 조사하고, 각 종의 계통학적 HSP 70 sequence를 비교한 후, 각 종의 HSP 70 유전자 발현을 분석하였다. 그 결과, C. gigas의 체중량, 각장과 각고는 C2 양식장이 높게 나타났으나, 양식장 환경 사육기간과 HSP 70 유전자 발현은 C3 양식장이 가장 높았다. M. galloprovincialis는 M1 양식장의 체중량이 높게 나타났으며 각장과 각고, 사육기간은 M2와 유사하였으나, HSP 70 유전자 발현은 M2 양식장이 통계적으로 유의한 수준으로 높게 나타났다. 그리고 C. gigas와 M. galloprovincialis의 HSP 70 sequence 분석을 통해서 다른 해양 종들과 높은 유사성이 있음을 확인하였다. 이 결과는 서식환경에 따라 생물의 외부적 형질뿐만 아니라 내부적 스트레스를 HSP 70 유전자 발현을 통하여 파악할 수 있으며 HSP 70은 외부환경 스트레스를 평가하는 지표 유전자로서 활용할 수 있을 것이다.