• 식물조직배양학회지
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• 제27권1호
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• pp.57-61
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• 2000

식물배양세포의 항산화기구를 이해하기 위하여 다양한 유도조건에서 확립된 24종의 세포주를 대상으로 환원형 (GSH)과 산화형 (GSSG)의 glutathione 함량을 조사하였다. 배양세포의 전체 glutathione 함량 ($\mu$g/g cell fresh wt)은 98$\pm$27로 식물종에 따라 큰 차이가 없었다. 배양세포의 환원형 GSH과 산화형 GSSG의 평균함량 ($\mu$g/g fr wt)은 각각 72$\pm$20와 26$\pm$10을 나타내었다. 배양세포의 전체 glutathione 중에서 평균 환원형 GSH는 약 73%를 차지하였다. 황금 (Scutellaria baicalensis)배양세포의 현탁배양에 따른 GSH 함량 ($\mu$g/g cell fresh wt)은 계대배양부터 대수증식기까지는 계속하여 감소하여 세포생장 정지기인 배양후 13일에는 84까지 감소한 후 다시 증가하였다가 배양후기에는 크게 감소하였다. 한편 GSSG의 함량 ($\mu$g/g cell fresh wt)은 오히려 대수증식기까지는 증가하여 배양후 13일에는 31을 나타내었고 배양후기인 25일에는 48로 오히려 산화형 GSSG의 비율이 높았다. 이러한 결과는 GSH와 GSSG의 비율이 배양세포의 생장과 항산화기구에 주요하게 관여하고 있음을 시사한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.155-170
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• 2018

본 논문은 현재까지 개발된 유전자편집 기술들의 작용기작 및 장 단점 등을 비교하고 이들 기술로 개발된 유전자편집(site-directed mutagenesis, SDN)작물들의 안전성 평가를 위한 분류 기준 등을 살펴보았다. 또한 2016년부터 2018년 5월 현재까지 발표된 유전자편집 식물 개발과 관련된 논문들을 조사하여 ZFN, TALENS, CRISPR기술별 발표 논문 추세를 조사한 결과 CRISPR기술을 적용한 연구건수가 절대적으로 많았다. 또한 애기장대와 벼를 대상으로 수행한 연구건수가 가장 많았으며, 담배와 토마토, 밀, 옥수수 등이 그 뒤를 이었다. 하지만 발표건수는 아직 1~2건에 해당하지만 대상 식물들은 주곡작물을 포함하여 화훼, 채소, 과수 등으로 다양하게 그 응용 범위가 확대되고 있는 것으로 조사되었다. 특히 실용화 또는 향후 상업화를 목표로 한 연구건수도 해마다 증가하는 추세에 있으며 그 응용 범위도 유용단백질 또는 물질의 대량생산을 위한 대사공학 연구와 바이러스, 세균, 곰팡이 등에 대한 병저항성 작물의 개발, 가뭄 등의 무생물적 환경스트레스 저항성 작물, 수량이 증대된 작물 등의 개발에 집중되었다. 이 외에도 단위결실 토마토, 웅성불임성 이용 hybrid벼, 탈립 저항성 증진 등으로 응용 범위가 점점 다양화되어 가고 있음을 알 수 있었다. 또한 미국 농무성의 동 식물 검역소에서 허가를 득한 CRISPR유전자편집 작물의 건수도 해마다 증가하여 조만간 이들이 국제 종자시장에 출시될 것으로 전망된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.196-206
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• 2018

고구마는 식량뿐만 아니라 전분을 비롯하여 카로티노이드, 비타민C, 비타민E, 안토시아닌과 같은 저분자 항산화물질을 생산하는 중요한 산업용 뿌리작물로 건조 등 조건 불리지역에 적용이 가능한 최고의 전분작물로 각광받고 있다. 이러한 관점에서 중국, 일본을 비롯한 세계 각국에서 오믹스 기반 유용유전자 발굴 및 활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 2014년부터 한 중 일 고구마연구협의회(TRAS)를 중심으로 Xushu 18(6배체) 고구마 유전체 해독 연구가 진행되고 있으며 거의 완성단계에 이르고 있다. 향후 고구마 유전체 해독이 완성되면 오믹스 기반 연구결과와 더불어 전분대사, 항산화물질 대사, 환경스트레스, 기능성 등의 기작에 관여하는 유용유전자 분리 및 활용 연구의 활성화에 기여할 것이며 6배체 고구마 유전체 해독 연구는 식물 유전체 해독에 있어 가장 문제시되는 다배수체 식물의 유전체 해독 문제해결에 가장 큰 기여를 할 것으로 기대 된다. 본 논문은 현재까지 연구된 고구마 생명공학 연구 현황과 조건 불리지역 분자육종 전망에 대해 기술하였다. 이러한 연구 동향 분석은 고구마를 활용한 글로벌 식량, 에너지, 환경문제 해결을 위한 실용화 연구에 도움이 될 것으로 생각된다.

• Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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• 제7권1호
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• pp.24-30
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• 2004

목 적: 급성 설사는 소아가 병원을 찾는 가장 흔하고 중요한 원인 중 하나이며 아직도 소아과 입원 원인 중 흔한 질환이다. 급성 설사를 효과적으로 치료하기 위하여 생균제가 거론되고 있는데 본 연구에서는 영유아를 포함한 소아의 급성 설사에서 생균제의 일종인 L. acidophilus를 투여하여 그 치료 효과에 대하여 알아보고자 하였다. 방 법: 2002년 9월부터 2003년 7월까지 국립 경찰병원 소아과에 설사를 주소로 내원한 3개월에서 5세 미만의 환아 중 하루 3회 이상의 묽은 변이나 물설사가 있었던 41명의 환아를 대상으로 하였다. 이 중 21명을 무작위로 추출하여 치료군으로 설정하고 L. acidophilus를 $0.5{\times}10^8$ colony forming unit (CFU)씩 하루 세 번 경구로 복용하게 하였으며 나머지 20명의 대조군은 위약을 동일한 방법으로 복용하게 하였다. 입원 후 의료진이 매일 설사 횟수를 조사하였고 설사 기간은 의료진에 의해 입원 당시부터 마지막 설사를 한 시점까지로 하였다. 결 과: 총 41명의 환아들이 참여하였고 입원 전의 치료군과 대조군 사이에는 임상소견의 통계적으로 유의한 차이는 없었으며 치료 시작 후 L. acidophilus를 투여한 군에서 설사 횟수의 감소(p=0.01)와 설사 기간이 유의하게 감소(p=0.001)하였다. 본 연구에서는 로타바이러스 양성인 환아에서 설사 기간의 감소에서는 유의한 차이를 보였으나(p=0.027) 설사 횟수는 통계학적으로 유의하게 감소하지 않았다(p=0.169). 로타바이러스 음성인 환아에서 L. acidophilus가 치료군에서 통계적으로 더 의미 있게 설사 기간을 감소시켰고(p=0.002) 설사 횟수 역시 감소함을 보였으나 통계적인 의의는 없었다(p=0.089). 결 론: 급성 설사가 있는 소아에서 L. acidophilus를 투여한 군에서 대조군보다 설사 횟수와 설사 기간이 의미 있게 줄어들어 치료에 도움이 되었고 향후 더 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제19권3호
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• pp.311-316
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• 2009

갈조류 모자반과 Pelvetia속은 다세포 조류로 많은 해조류를 포함하고 있으며 북반구 태평양과 대서양에 분포되어 있다. Pelvetia속에 속하는 우리나라의 동종 및 근연한 같은 속내 종에 대해 유전자은행을 통해 밝혀진 ITS에 의한 서열을 이용하여 계통관계를 조사하였다. 한국의 P. babingtonii은 북미의 P. babingtonii AF102957과 유사한 핵산서열로 계통도 분석에서 같은 분지군을 형성하였다. 한국의 P. siliquosa은 역시 북미의 P. siliquosa AF102958과 유사한 핵산서열로 계통도 분석에서 같은 분지군을 형성하였다. Pelvetia 속 내 여러 종간은 결실이나 삽입에 의한 indel이 많은 반면 같은 종내 계통은 치환에 의한 차이가 현저하였다. 이 속은 NJ분석에서 크게 두 분지군으로 나뉘는데 한 그룹은 P. canaliculata와 P. limitata이며 나머지 그룹은 P. siliquosa, P. compressa, P. babingtonii을 포함하고 있었다. ITS 서열로 한국 내 분류군과 북미 간 분류군이 잘 구분되었다. MP 분석에서도 높은 지지도로 잘 구분되었다. 따라서 ITS 서열로 종 동정에 이용할 수 있었으며, 종의 보전이나 생식질 보전에 기초로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.421-428
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• 2018

식후고혈당은 제 2형 당뇨병의 발병에 부정적인 영향을 미치고 미세혈관 및 대혈관 질환 등의 당뇨병 합병증 유발과 밀접한 관계가 있다. 따라서 식후고혈당을 조절하는 것이 당뇨병 합병증의 위험을 줄이는 가장 중요한 요소이다. 식후고혈당은 소장에서 ${\alpha}$-글루코시다아제와 같은 탄수화물 소화 효소를 저해함으로써 조절될 수 있다. 이에 본 연구는 쇠비름 에탄올 추출물(PEE)과 물 추출물(PWE)이 탄수화물 소화 효소를 저해하고, 당뇨병 마우스에서 식후 고혈당을 강하시키는 효과에 대해 조사하였다. ${\alpha}$-글루코시다아제와 ${\alpha}$-아밀라아제에 대한 저해효과는 두 추출물 모두 양성대조군인 acarbose보다 더 효과적이었으며, PEE에 의한 ${\alpha}$-글루코시다아제 저해 효과가 PWE 보다 더 효과적이었다. Diabetic mice에 전분(2 g/kg)을 투여한 후의 혈당 증가는 30, 60, 120분에 각각 383.7, 429.3, 360.2 mg/dL로 나타났고, 전분(2 g/kg)과 PEE 또는 PWE 추출물(300 mg/Kg)을 투여한 후의 혈당 증가는 30, 60, 120분에 각각 337.0, 368.5, 290.1 mg/dL과 365.8, 379.2, 324.3 mg/dL로 나타나, PEE 추출물 투여군이 대조군에 비해 식후 혈당 강하가 효과적으로 나타남을 알 수 있었다. 이러한 결과는 쇠비름 추출물이 탄수화물 소화효소를 저해함으로써 식후 고혈당을 완화시키고, 특히 쇠비름 에탄올 추출물(PEE)이 쇠비름 물 추출물(PWE) 보다 식후 고혈당을 완화시키는데 더욱 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제30권8호
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• pp.680-687
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• 2020

본 연구에서는 Hovenia dulcis Thunberg (헛개나무)의 80% 메탄올 분획물의 항산화 및 세포 노화 억제활성을 규명하고자 하였다. 헛개나무 에틸아세테이트 분획물이 DPPH라이칼 소거능에서 가장 높은 활성 저해를 보였고 (RC₅₀ = 3.6±0.8 ㎍/ml), 총 페놀(417.2±5.3 mg GAE/ml) 및 총플라보노이드(260.6±27.5 mg QE/ml) 측정에서도 가장 높은 활성을 보였다. HDF 세포에서 노화가 진행됨에 따라 sm22의 발현이 증가되었고(p<0.001), β-갈락토시다아제의 염색양이 증가(p<0.001)되는 것을 확인하였다. 반면, sm22의 증가는 세포 노화가 진행된 세포일수록 증가폭이 감소되는 것이 확인되었고, 초기노화에서 발현이 높은 것을 알 수 있었다. 헛개나무 에틸아세테이트 분획물을 처리시 HDF세포의 EGF (p<0.01), PDGF-BB (p<0.01), SHH (p<0.05)의 사이토카인이 유의적으로 증가를 보이며, 노화 시 발생된 sm22의 수치를 감소시키는 것을 보였다. 이러한 결과는 헛개나무 에틸아세테이트 분획물이 초기 세포 노화의 작용을 조절할 수 있음을 보여준다.

• Molecules and Cells
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• 제38권7호
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• pp.663-668
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• 2015

hBMSCs are multipotent cells that are useful for tissue regeneration to treat degenerative diseases and others for their differentiation ability into chondrocytes, osteoblasts, adipocytes, hepatocytes and neuronal cells. In this study, biodegradable elastic hydrogels consisting of hydrophilic poly(ethylene glycol) (PEG) and hydrophobic poly(${\varepsilon}$-caprolactone) (PCL) scaffolds were evaluated for tissue engineering because of its biocompatibility and the ability to control the release of bioactive peptides. The primary cultured cells from human bone marrow are confirmed as hBMSC by immunohistochemical analysis. Mesenchymal stem cell markers (collagen type I, fibronectin, CD54, $integrin1{\beta}$, and Hu protein) were shown to be positive, while hematopoietic stem cell markers (CD14 and CD45) were shown to be negative. Three different hydrogel scaffolds with different block compositions (PEG:PCL=6:14 and 14:6 by weight) were fabricated using the salt leaching method. The hBMSCs were expanded, seeded on the scaffolds, and cultured up to 8 days under static conditions in Iscove's Modified Dulbecco's Media (IMDM). The growth of MSCs cultured on the hydrogel with PEG/PCL= 6/14 was faster than that of the others. In addition, the morphology of MSCs seemed to be normal and no cytotoxicity was found. The coating of the vascular endothelial growth factor (VEGF) containing scaffold with Matrigel slowed down the release of VEGF in vitro and promoted the angiogenesis when transplanted into BALB/c nude mice. These results suggest that hBMSCs can be supported by a biode gradable hydrogel scaffold for effective cell growth, and enhance the angiogenesis by Matrigel coating.

• Molecules and Cells
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• 제37권12호
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• pp.873-880
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• 2014

In our previous study, miRNA-183, a miRNA in the miR-96-182-183 cluster, was significantly over-expressed in esophageal squamous cell carcinoma (ESCC). In the present study, we explored the oncogenic roles of miR-183 in ESCC by gain and loss of function analysis in an esophageal cancer cell line (EC9706). Genome-wide mRNA micro-array was applied to determine the genes that were regulated directly or indirectly by miR-183. 3'UTR luciferase reporter assay, RT-PCR, and Western blot were conducted to verify the target gene of miR-183. Cell culture results showed that miR-183 inhibited apoptosis (p < 0.05), enhanced cell proliferation (p < 0.05), and accelerated G1/S transition (p < 0.05). Moreover, the inhibitory effect of miR-183 on apoptosis was rescued when miR-183 was suppressed via miR-183 inhibitor (p < 0.05). Western blot analysis showed that the expression of programmed cell death 4 (PDCD4), which was predicted as the target gene of miR-183 by microarray profiling and bioinformatics predictions, decreased when miR-183 was over-expressed. The 3'UTR luciferase reporter assay confirmed that miR-183 directly regulated PDCD4 by binding to sequences in the 3'UTR of PDCD4. Pearson correlation analysis further confirmed the significant negative correlation between miR-183 and PDCD4 in both cell lines and in ESCC patients. Our data suggest that miR-183 might play an oncogenic role in ESCC by regulating PDCD4 expression.

• Molecules and Cells
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• 제41권11호
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• pp.979-992
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• 2018

Potato (Solanum tuberosum L.) is the third most important food crop, and breeding drought-tolerant varieties is vital research goal. However, detailed molecular mechanisms in response to drought stress in potatoes are not well known. In this study, we developed EMS-mutagenized potatoes that showed significant tolerance to drought stress compared to the wild-type (WT) 'Desiree' cultivar. In addition, changes to transcripts as a result of drought stress in WT and drought-tolerant (DR) plants were investigated by de novo assembly using the Illumina platform. One-week-old WT and DR plants were treated with -1.8 Mpa polyethylene glycol-8000, and total RNA was prepared from plants harvested at 0, 6, 12, 24, and 48 h for subsequent RNA sequencing. In total, 61,100 transcripts and 5,118 differentially expressed genes (DEGs) displaying up- or down-regulation were identified in pairwise comparisons of WT and DR plants following drought conditions. Transcriptome profiling showed the number of DEGs with up-regulation and down-regulation at 909, 977, 1181, 1225 and 826 between WT and DR plants at 0, 6, 12, 24, and 48 h, respectively. Results of KEGG enrichment showed that the drought tolerance mechanism of the DR plant can mainly be explained by two aspects, the 'photosynthetic-antenna protein' and 'protein processing of the endoplasmic reticulum'. We also divided eight expression patterns in four pairwise comparisons of DR plants (DR0 vs DR6, DR12, DR24, DR48) under PEG treatment. Our comprehensive transcriptome data will further enhance our understanding of the mechanisms regulating drought tolerance in tetraploid potato cultivars.