• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권2호
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• pp.296-302
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• 2019

In this study, the effects of ammonium concentration ($117.5-1155.0mg-N{\cdot}l^{-1}$), nitrite concentration ($0-50.0mg-N{\cdot}l^{-1}$), and temperature ($15-35^{\circ}C$) on nitrification performance and its functional genes (amoA-arc, amoA-bac, hao) in an enriched consortium inoculated with humic acid were determined. Notably, the maximum nitrification rate value was observed at $315mg-N{\cdot}l^{-1}$ of ammonium, but the highest functional gene copy numbers were obtained at $630mg-N{\cdot}l^{-1}$ of ammonium. No inhibition of the nitrification rate and functional gene copy numbers was observed via the added nitrites. The optimum temperature for maximum nitrification performance was observed to be $30^{\circ}C$. The amoA-bac copy numbers were also greater than those of amoA-arc under all test conditions. Notably, amoA-arc copy numbers and nitrification efficiency showed a positive relationship in network analysis. These results indicate that ammonium-oxidizing archaea and bacteria play important roles in the nitrification process.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권5호
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• pp.523-530
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• 2014

2011년 6월 28일에 파주시 조리읍 장곡리 인근 도로에서 두부쪽이 손상되고, 해당연도에 태어난 맹금류 어린새를 발견하였고, 이를 DNA 바코드 기법으로 동정하였다. Mitochondrial DNA(mtDNA) cytochrome c oxidase I(COI) 유전자의 695bp 절편을 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)으로 증폭하고 염기서열을 결정하였다. 결정된 염기서열을 BOLD systems과 NCBI의 BLAST에서 유사도 분석을 수행한 결과 총 5개체의 왕새매가 검색되었고, 염기서열의 동일성은 100%로 조사되었다. 또한, DNA 분자성판별 결과는 해당 개체가 암컷임을 나타내었다. 이러한 결과는 경기도 파주에서 1968년 이후 43년만에 왕새매의 번식이 확인된 중요한 정보로, 향후 광역야생동물구조센터는 야생동물의 사체 수거 시 인근 기탁등록보존기관과 연계하여 DNA시료를 확보하고 보다 정확한 종동정과 성판별 정보를 기록하는 등의 체계적인 관리시스템이 필요할 것으로 사료된다. 또한 이렇게 확보한 왕새매의 DNA 시료와 DNA 바코드 COI 유전자 서열은 유사종 연구의 참조표본(reference standard)로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권1호
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• pp.48-54
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• 2013

수수 종자의 품종 간 특이적으로 발현하는 단백질을 동정하여 기능성 유전자를 확보하고 이들 유전자를 이용하여 수수의 기능성 강화 및 품종 판별 기술 개발을 위한 유용 유전자를 확보하고자 프로테오믹스 기법을 이용하여 수수 종자로부터 단백질을 추출하였다. 추출한 단백질을 이차원전기영동후, colloidal CBB 염색을 통해 품종 별로 발현에 차이를 보이는 단백질을 분석하였다. 총 652 개의 spot들 중에 8개의 단백질 spot들이 발현 정도에 변화를 보였으며, 이들 단백질을 MALDI-TOF/TOF MS와 MASCOT database를 통해 동정한 결과, RNA metabolism (spot 1, spot 4) HSP (spot 2), 저장 단백질 (spot 3, spot 5, spot 6), 산화-환원 (spot 8) 관련 단백질 등이 동정되었다. 특히 동정된 단백질은 주로 흰찰수수 (WCS)에서 발현 정도가 높게 나오는 경향을 보였으며, 흰찰수수 (WCS)에서 유일하게 발현 되는 단백질로 Cupin family protein, Gloubulin 등이 동정되었다. DEAD-box helicase는 흰찰수수 (WCS)를 제외한 나머지 세 품종에서 발현되었다. Ribonuclease T2와 Aldo-Keto reductase는 대풍수수 (DPS)를 제외한 나머지 세 품종에서 발현되었다. HSPs는 토종수수 (TJS)에서만 발현 되는 것을 확인하였다. 이들 동정된 단백질들은 수수의 품종 별 특성을 이해하는데 중요한 단서를 제공할 것으로 예측된다.

• 환경생물
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• 제22권2호
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• pp.259-264
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• 2004

생물다양성협약에서 국가 생물유전자원의 주권을 인정함에 따라 국가별로 생물유전자원의 관리에 대한 법적인 체계를 갖추어야 할 시기가 도래하였다. 생물유전자원의 관리에 있어서 가장 중요한 단계가 접근과 생물자원에서 파생하는 이익공유이다. 제6차 생물다양성협약 당사국 회의에서 채택된 본 지침은 접근과 이익공유과정에서 필수적인 상호합의조건과 사전통보승인제도를 포함하고 있다. 상호합의조건은 원산국과 이용 실체간의 계약 협정이고 사전통보승인제도는 생물자원 접근 전에 승인하는 것과 관련된 생물유전자원 관련 특이 제도이다. 아울러 국가연락기관과 국가책임기관의 책임, 유인조치 등에 관한 내용을 포함하고 있다. 우리나라의 생물유전자원 접근 관련 법률을 분석해 볼 때, 생물유전자원에 대한 이익공유와 특허권 문제가 고려되어 있지 않다. 생물유전자원 접근규제와 체계적인 관리를 위해서 정보 유용화 및 공개, 지적재산권을 조절하는 기관과 기타 이해관계자의 조정을 위한 국가관할기관의 역할이 중요하다. 다만, 이런 국가적 접근규제가 생물다양성관련 연구를 저해하지 않아야 하고 생물다양성협약의 목적인 생물다양성의 보존과 지속 가능한 이용에 위배되어서는 안 될 것이다.

• 환경생물
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• 제20권3호
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• pp.224-231
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• 2002

광주기(하루 중 빛의 길이)는 골든 햄스터의 생식을 조절하는 주된 요인이다. 광주기 정보는 멜라토닌을 통하여 생식 내분비계로 전달된다. 따라서 멜라토닌이 생식에 미치는 효과를 여러 광주기에 노출시킨 햄스터에서 조사하였다. 단주기(하루 중 12시간 이하의 조명)에 노출시킨 동물들과 저녁에 멜라토닌을 주사한 동물들의 정소 무게는 현저하게 줄어들었으나, 장주기 (하루 중 12.5시간 이상의 조명)에 유지된 동물과 오전에 멜라토닌을 투여한 동물들의 정소 무게는 줄어들지 않았다. 퇴화된 정소를 조직학적으로 조사한 결과, 세정관 직경이 감소되었고, 세정관내 세포수가 두드러지게 줄어들었다. 또한 생식 능력이 퇴화된 동물의 혈중 여포자극호르몬과 황체호르몬의 수준도 생식 능력을 보유하고 있는 동물에 비해 뚜렷하게 감소하였다. 멜라토닌 수용체가 역전사 polymerase chain reaction으로 동정되었고 조직특이성 또한 조사하였다. 동정된 멜라토닌 수용체는 309염기였으며, 시상하부와 뇌하수체를 포함하는 다양한 장기에서 발현되었다. 생식을 조절하는 핵심 물질인 gonadotropin releasing hormone (GnRH) 유전자의 발현 또한 동정되었다. 그러나 멜라토닌 처리와 광주기 처리는 GnRH유전자 발현에 영향을 미치지 않았다. 종합하면, 광주기의 효과는 멜리토닌을 경유하여 발휘되며, 멜라토닌은 GnRH유전자의 발현보다는, 생성된 GnRH의 분비에 영향을 미쳐 생식내분비계에 간접적으로 작용함을 알 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제47권3호
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• pp.209-217
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• 2011

결론적으로 본 연구에서는 16S rRNA 유전자 기반의 454 pyrosequencing을 통해 혐기성 소화조에 존재하는 다양한 아케아를 규명할 수 있었으며, 지금까지 그 중요성이 잘 알려지지 않은 Methanococcales 목에 속하는 아케아가 소화조에 공통적으로 존재함을 확인할 수 있었다. 또한, 소화조의 운전조건은 아케아의 다양성과 군집구조를 결정하는데 영향을 미치는 중요한 인자라는 것을 알 수 있었다. 실규모 6개 혐기성 소화조를 대상으로 11개 소화 슬러지 시료를 채취해, 16S rRNA 유전자 기반의 454 pyrosequencing을 이용하여 아케아 군집구조를 조사하였다. 아케아 16S rRNA 유전자 염기서열로부터 측정된 observed operational taxanomic units (OTUs)는 13-55 OTUs이었으며(3% cutoff), 이는 Chao1 richness estimate로 계산된 값의 29-89%에 해당하였다. 소화조에는 메탄생성에 직접적으로 관련이 있다고 알려진 Methanomicrobiales, Methanobacteriales, Methanococcales, Methanosarcinales, Methanocellales 목에 속하는 아케아 뿐만 아니라, Thermoproteales, Thermoplasmatales, Desulfurococcales목에 속하는 아케아도 함께 발견되었다. 이 중 수소를 기질로 해서 메탄을 생성한다고 알려진 Methanoacoccales가 전체 염기서열의 51.8-99.7%를 차지해 가장 많이 발견된 분류군으로 나타났다. Heat map 분석결과 각 시료들의 아케아 군집구조는 1개 시료를 제외한 나머지 10개 시료가 매우 비슷한 군집구조를 가지고 있었다(Pearson 상관지수=0.99). 또한, 아케아 군집구조와 환경변수들의 상관성을 분석한 canonical correspondence analysis를 통해 혐기성 소화조의 아케아 군집구조에 영향을 미치는 중요 환경변수는 소화조의 온도와 총고형물 제거율임을 확인하였다. 모든 결과들을 종합해 볼 때 소화조의 운전조건은 아케아의 다양성과 군집구조를 결정하는데 영향을 미치는 중요한 인자라고 사료된다.

• 환경생물
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• 제24권2호
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• pp.166-171
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• 2006

폐경기 여성은 동령 남성보다 퇴행적 뇌질환의 빈도가 유의적으로 높으며 이를 예방개선하기 위한 목적으로 에스트로젠 대체요법이 시행되고 있으나 유방암과 자궁암 유발 위험성이 제시되고 있어 콩류 등에 다량 함유되어 있는 phytoestrogen류인 isoflavone을 이용한 대체요법 개발이 활발하다. 밀착결합에 의해 제공되는 혈액-뇌확산장벽은 뇌의 항상성 조절에 중요한 역할이 있으며 다양한 뇌질환에서 변형이 일어난다. 본 연구는 난소절제 백서 모델에서 폐경기 여성의 퇴행적 뇌질환의 원인으로 혈액-뇌 확산장벽의 변형과 isoflavone의 효과를 검색하였다. 8주령 암컷 백서를 난소절제한 후 4주간 estrogen또는 isoflavone을 투여한 후 해마조직에서 밀착결합 유전자의 일종인 occludin발현을 조사하였다. E2는 occludin mRNA발현을 유의하게 증가시켰으며, genistein, diadzein등의 isoflavone투여 시 occludin mRNA발현이 유의적으로 증가하였다. Occludin은 폐경기 여성 호발성 퇴행성 뇌질환의 병인유전자 가능성이 제시되며 isoflavone은 occludin의 발현을 증가시켜 에스트로젠 결핍에 따른 혈액-뇌 확산장벽의 변형을 예방하는 효과가 있는 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권8호
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• pp.444-451
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• 2016

기존에는 lab-scale 연구에서 이론식을 기초로 막오염 모델식을 구성하였지만, 이러한 모델식은 여과, 역세, 배출이 연속적으로 이루어지는 실규모 현장에 적용하기에는 적합하지 않았다. 본 연구는 실제로 인천시 G-정수사업소에서 발생되는 배출수 처리를 위해 연속자동 운전되고 있는 침지막 공정을 대상으로 진행되었다. 정유량 조건에서 막오염 관리지표를 막간차압(Trans-Membrane Pressure, TMP)으로 결정하고 침지막 공정의 주요 운전변수인 총 투과유량과 조 내 SS농도를 독립변수로 하여 TMP의 시계열 예측을 시도하고 예측 가능성 및 적용성을 평가하였다. 유전자알고리즘을 이용한 시계열 예측모형을 구성한 결과, TMP 예측값이 펄스주기 형태와 경시적인 증가 추세 두 가지를 모두 반영하고 있어서 만족할 만한 결과가 나왔다. 두 번의 검증 결과, 선형회귀 방식으로 TMP 실측치와 예측치의 상관성(유의성)을 나타내면 각각 $r^2=0.721$, $r^2=0.928$ 수준이다. 본 연구에서는 하절기 자료를 활용하여 모델링 작업을 수행하였지만 추후에 연속자료가 더 쌓이면 같은 절차로 모델링 작업을 반복해서 더 높은 신뢰도의 예측모형을 구성할 수 있고 이를 실제 현장에 적용하여 2~3일 정도의 단기예측을 수행한다면 실제로 막공정을 에너지 효율적으로 운영하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권5호
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• pp.829-835
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• 2012

경제적 및 농업적 장점은 유전자 변형 작물 재배면적의 증가를 가져왔다. 그러나 유전자 변형 작물의 상업적 재배전에 유전자 변형 작물의 인간건강 및 환경에 미칠 잠재적 위해성에 대한 면밀한 검토가 필수적이다. 본 연구에서는 Bt벼의 토양미생물 군집에 미치는 영향을 조사하였다. 토양화학성분을 분석한 결과, Bt벼와 낙동벼 근권토양 간 화학성분의 유의성 있는 차이는 없는 것으로 조사되었다. 재배전, 재배초기, 최고분얼기의 토양미생물 군집밀도를 조사했을 때 Bt벼 근권토양의 세균, 방선균, 진균 군집밀도는 낙동벼와 유사한 수준으로 나타났다. 시기별 DGGE 분석결과 Bt 벼 근권토양 전체미생물상은 낙동벼와 차이가 없는 것으로 조사되었다. Pyrosequencing을 통한 Bt벼와 낙동벼의 미생물 군집조성을 조사한 결과 주요 미생물상 분포에 있어서도 매우 유사한 양상을 나타내었다. 위의 결과들을 종합해볼때 Bt 재배에 따른 토양미생물상에 미치는 영향은 미미한 것으로 사료된다. 수확 후 벼 잔존물이 토양환경에 미치는 영향에 대해서는 좀 더 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제30권5호
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• pp.411-419
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• 2020

GM 작물의 개발은 경제적 중요성을 갖게 되었고 상업적인 GM 작물을 재배하는 국가들은 1960년대 이후 지속적으로 증가하고 있다. 비록 GM 작물의 경작과 상업화는 경제적 중요성을 얻었지만, 여전히 non-GM 작물에 비해 그들의 농업적 특성을 평가할 필요가 있다. 본 연구는 유전공학에서 사용된 방법의 결과로 발생할 수 있는 의도하지 않은 문제 발생 여부를 확인하기 위해 내건성 유전자 CaMsrB2를 포함한 GM 쌀과 non-GM 쌀의 농업적 특성을 내건성 온실과 관개수답에서 평가했다. 관개수답에서는 GM벼와 non-GM벼의 모든 농업형질에서 유의미한 차이가 없었다. 그러나 내건성온실에서 수수와 수량에서 GM벼와 non-GM벼에서 유의미한 차이가 있었다. 따라서 본 연구 결과는 CaMsrB2 유전자를 함유한 GM벼가 내건성 조건에서 non-GM 쌀에 비해 경제적 가치가 우수하다는 것을 시사한다. 이 결과는 또한 CaMsrB2 유전자를 함유한 GM 벼는 가뭄에 취약한 지역에서 안정적으로 수량을 유지 하면서 재배 가능 하다.