• 제목/요약/키워드: Development mechanism

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항산화제로서 비타민 C가 적출된 쥐심장에서 허혈 및 재관류후 좌심실 기능회복에 미치는 영향 (Effects of vitamin C as antioxidant on recovery of left ventricular function after ischemia and reperfusion in isolated rat heart)

  • 류한영;이철주
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제29권6호
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    • pp.593-598
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    • 1996
  • 과거에 심근보호에 대한 많은 조사는 저온의 고칼릅 심정지액 및 국소적 냉각에 의한 방법으로는한 계가 있다는 지적이 있었다. 따라서 최근의 실험들은 재관류의 방법에 따른 허혈 후 심근회복에 대하여 촛점이 맞춰 지고 있다. 재관류 시 산소에 의한 심근손상이 밝혀 짐으로써 oxygen free radical scavenger에 대한 관심이 높아지고 있다. 따라서 본 교실에서는 쥐에게 항산화제로서 비타민 C를 먹인 후 Langendorf'r system을 이용하여 허혈 및 재관류 시 좌심실 기능의 변화를 관찰하였다 대상은 체중 190-))Og의 Sprague-Dawley쥐를 암수 구별없이 사용하였다. 편의상 비타민을 먹이지 않 은 대조군을 Group A (n=10)라 하였고 200mg의 비타민을 먹인 실험군을 Group R (n=10)라 하였다. 실 험군의 경우는 비타민 C 200mg을 경구투여한 후 24시간에 시행하였다. 방법은 언저 복강을 통해 헤파 린과 펜토탈을 주입한 후 심장을 적출하여 Langendorff system에 거치하고 비운동성 역관류를 시켰다. 관류액은 변형된 Krebs-Henseleit solution을 사용하였다. 좌심실내에 풍선을 삽입하여 polygraph를 통해 좌심실의 혈역학적 기능을 관찰하였다. 먼저 20분간 심 揚\ulcorner안정될 때까지 기다린 다음 51. Thomas심 정 지액으로 심정 지를 시킨후 30분간 허 혈시키고 다시 20분간 재관류시켰다. 각 Group에서 허혈전후의 좌심실압의 비, dp/dt의 비,박동수의 비, 재관류 후 첫 박동 및 안정될 때 까지의 시간을Group간에 비 교하였다. 좌심실압의 비는 Group A가 평균 88.9%, Group B가 114%로 실험군이 의의있게 높았으며 역시 dp/dt도 Group A가 89.6%, Group B가 1)2.9%로 실험군이 의의 있게 높았다 그러나 박동수의 비, 재관류 후 첫 박동 및 안정될 때 까지의 시간의 비교는 통계 학적 의의가 없었다. 결론적으로 항산화제로서 비타민 C는 허혈 및 재관류 시 좌심실 기능회복에 도움이 되었다. 그러나 향후 임상적 적용을 위해서는 더욱 자세하고 많은 실험 이 요구된다.

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임신돈 사료 내 만삼추출분말의 첨가 급여가 모돈과 자돈의 생산성 및 면역력에 미치는 영향 (Effects of Dietary Supplementation of Codonopsis pilosula Extract Powder on the Productivity and Immunity in Sows and Piglets)

  • 김기현;김광식;김조은;정현정;이성대;사수진;홍준기;허태영;박준철;김영화
    • 한국유기농업학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.423-435
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    • 2013
  • 본 연구는 만삼추출분말의 모돈 사료 내 첨가급여가 모돈 및 자돈에 있어서 면역력과 생산성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 20두의 F1 임신돈(Landrace ${\times}$ Yorkshire)을 옥수수와 대두박을 기초로 하는 임신돈 기초사료 급여구와 만삼추출분말 0.5% 첨가 급여구로 나누어 각각 10두씩 배치하여 공시동물로 이용하였다. 실험사료를 분만예정일 40일 전부터 분만 후 이유 시(25일)까지 급여하였다. 만삼은 항산화 효과와 더불어 면역증강 효과가 있는 것으로 알려져 있어, 모돈 사료 내 만삼추출분말의 급여는 모돈의 면역능력을 증강시켜 결과적으로 자돈의 면역력 상승효과를 가져올 것으로 예상하였다. 또한 면역력 상승에 따른 보상효과로 자돈의 생산성 및 성장 촉진을 기대하였다. 본 연구의 결과에서는 만삼추출분말의 첨가급여가 모돈 및 자돈에 있어서 면역력과 생산성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 초유 내 IgG 함량과 자돈 혈액 내 IgG 함량 사이의 상관관계는 유의적이지는 않았지만, 양의 상관관계(correlation coefficient, 0.435 P=0.102)를 나타내어, 초유 내면역력의 상승은 자돈에 이로운 영향을 미칠 수 있음을 시사하였다. 이상의 결과로부터, 면역항진 기능을 가진 만삼추출분말의 생리활성 물질은 임신 모돈의 생체 내에서 충분한 면역촉진효과를 나타내지 않은 것으로 사료된다. 따라서, 면역증강제로써 임신돈 사료 내 만삼추출분말의 이용 가능성을 평가하기 위해서는, 만삼추출분말 내 생리활성 물질의 생체내 대사 메커니즘과 작용기전을 검토할 필요가 있는 것으로 판단된다.

Role of Citrate Synthase in Acetate Utilization and Protection from Stress-Induced Apoptosis

  • Lee, Yong-Joo;Kang, Hong-Yong;Maeng, Pil Jae
    • 한국미생물학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물학회 2008년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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    • pp.39-41
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    • 2008
  • The yeast Saccharomyces cerevisiae has been shown to contain three isoforms of citrate synthase (CS). The mitochondrial CS, Cit1, catalyzes the first reaction of the TCA cycle, i.e., condensation of acetyl-CoA and oxaloacetate to form citrate [1]. The peroxisomal CS, Cit2, participates in the glyoxylate cycle [2]. The third CS is a minor mitochondrial isofunctional enzyme, Cit3, and related to glycerol metabolism. However, the level of its intracellular activity is low and insufficient for metabolic needs of cells [3]. It has been reported that ${\Delta}cit1$ strain is not able to grow with acetate as a sole carbon source on either rich or minimal medium and that it shows a lag in attaining parental growth rates on nonfermentable carbon sources [2, 4, 5]. Cells of ${\Delta}cit2$, on the other hand, have similar growth phenotype as wild-type on various carbon sources. Thus, the biochemical basis of carbon metabolism in the yeast cells with deletion of CIT1 or CIT2 gene has not been clearly addressed yet. In the present study, we focused our efforts on understanding the function of Cit2 in utilizing $C_2$ carbon sources and then found that ${\Delta}cit1$ cells can grow on minimal medium containing $C_2$ carbon sources, such as acetate. We also analyzed that the characteristics of mutant strains defective in each of the genes encoding the enzymes involved in TCA and glyoxylate cycles and membrane carriers for metabolite transport. Our results suggest that citrate produced by peroxisomal CS can be utilized via glyoxylate cycle, and moreover that the glyoxylate cycle by itself functions as a fully competent metabolic pathway for acetate utilization in S. cerevisiae. We also studied the relationship between Cit1 and apoptosis in S. cerevisiae [6]. In multicellular organisms, apoptosis is a highly regulated process of cell death that allows a cell to self-degrade in order for the body to eliminate potentially threatening or undesired cells, and thus is a crucial event for common defense mechanisms and in development [7]. The process of cellular suicide is also present in unicellular organisms such as yeast Saccharomyces cerevisiae [8]. When unicellular organisms are exposed to harsh conditions, apoptosis may serve as a defense mechanism for the preservation of cell populations through the sacrifice of some members of a population to promote the survival of others [9]. Apoptosis in S. cerevisiae shows some typical features of mammalian apoptosis such as flipping of phosphatidylserine, membrane blebbing, chromatin condensation and margination, and DNA cleavage [10]. Yeast cells with ${\Delta}cit1$ deletion showed a temperature-sensitive growth phenotype, and displayed a rapid loss in viability associated with typical apoptotic hallmarks, i.e., ROS accumulation, nuclear fragmentation, DNA breakage, and phosphatidylserine translocation, when exposed to heat stress. Upon long-term cultivation, ${\Delta}cit1$ cells showed increased potentials for both aging-induced apoptosis and adaptive regrowth. Activation of the metacaspase Yca1 was detected during heat- or aging-induced apoptosis in ${\Delta}cit1$ cells, and accordingly, deletion of YCA1 suppressed the apoptotic phenotype caused by ${\Delta}cit1$ mutation. Cells with ${\Delta}cit1$ deletion showed higher tendency toward glutathione (GSH) depletion and subsequent ROS accumulation than the wild-type, which was rescued by exogenous GSH, glutamate, or glutathione disulfide (GSSG). Beside Cit1, other enzymes of TCA cycle and glutamate dehydrogenases (GDHs) were found to be involved in stress-induced apoptosis. Deletion of the genes encoding the TCA cycle enzymes and one of the three GDHs, Gdh3, caused increased sensitivity to heat stress. These results lead us to conclude that GSH deficiency in ${\Delta}cit1$ cells is caused by an insufficient supply of glutamate necessary for biosynthesis of GSH rather than the depletion of reducing power required for reduction of GSSG to GSH.

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TNF-α 자극에 활성화된 HaCaT 세포주에서 Yakuchinone-A에 의한 건선 피부염 개선 효과 (Improving effect of psoriasis dermatitis by yakuchinone A in the TNF-α stimulated HaCaT cells)

  • 김민영;황형서
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제63권1호
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    • pp.95-101
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    • 2020
  • 건선(psoriasis)은 인체 피부조직 중 표피의 과증식 및 다양한 크기의 홍반, 인설 등이 동반되는 난치성 자가면역 피부질환이다. 건선 피부염 발병 기작은 명확히 규명되지 않았으나 각질 형성세포의 과분화 과정에 관여하는 염증성 cytokine과 Th17 세포를 포함한 면역세포를 염증부위로 유인하는 chemokine (C-C motif) ligand 20 (CCL20)이 발병과정에 관여하는 것으로 알려진다. 따라서 건선치료에 효과적인 천연 소재를 발굴하기 위해 예로부터 항염증 활성이 알려진 익지인(Alpiniaoxyphylla Miquel)의 유효성분인 yakuchinone-A의 건선 피부염 개선효과를 연구하였다. 먼저 CCK-8 assay 통해 human keratinocyte (HaCaT) 세포에 tumor necrosis factor-alpha (TNF-α)와 yakuchinone-A를 동시 처리하여 세포독성을 관찰한 결과, yakuchinone-A는 10 ㎍/mL까지 세포독성이 관찰되지 않았다. TNF-α를 HaCaT 세포에 처리하여 염증을 유발한 후 yakuchinone-A를 농도별로 처리한 결과 IL-6, IL-8, TNF-α 등 건선 피부염 유발 cytokine의 mRNA 발현이 각각 61.4±7.5, 23.6±1.5, 46.0±4.8% 수준으로 감소하였고, Th17 세포를 유인하는 chemokine인 CCL20 또한 yakuchinone-A에 의해 유의적으로 억제되었다. 또한 CCL20 발현에 관여하는 NF-κB/IκB pathway에서 IκB 인산화 및 STAT3 인산화가 yakuchinone-A에 의해 79.1±5.0, 80.8±2.3% 수준만큼 농도 의존적으로 억제되었다. 마지막으로 Th17 세포에 의해 분비되는 IL-17A에 의해 활성화된 HaCaT 세포에 yakuchinone-A를 처리한 결과, CCL20 mRNA발현이 농도의존적으로 감소하였다. 이러한 결과들을 토대로 yakuchinone-A는 건선 피부염 개선 활성을 가지며, 향후 새로운 건선 피부염 개선 소재로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

흰쥐 부정소 내의 스테로이드 호르몬 수용체, $5{\alpha}$-reductase 그리고 Aromatase 발현에 미치는 EDS의 영향 (Effect of Ethane 1,2-Dimethane Sulfonate(EDS) on the Expression of Steroid Hormone Receptors, $5{\alpha}$-reductase and Aromatase in the Rat Epididymis)

  • 손혁준;이성호
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제11권3호
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    • pp.187-193
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    • 2007
  • Ethane 1,2-dimethane sulfonate(EDS)는 Leydig 세포의 선별적 사멸을 유도하는 약물로서 가역적인 테스토스테론 결핍 흰쥐를 만드는데 널리 사용된다. 부정소의 구조와 기능 유지는 크게 보아 정소에서 분비되는 테스토스테론에 의존적이지만, 테스토스테론으로부터 유도되는 dihydroxytestosterone(DHT)와 에스트로겐도 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 EDS 주사 후 7주까지 부정소에서의 스테로이드 호르몬 수용체, cyctochrome P450aromatase(P450arom)와 $5{\alpha}$-reductase의 유전자 발현 양상을 조사하였다. 성숙한 수컷 흰쥐($350{\sim}400\;g$)에 EDS를 1회 복강 주사하고(75 mg/kg i.p.) 주사 후 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7주가 경과한 날에 희생하였다. 표적 유전자들의 전사 활성은 반 정량적 역전사 중합효소 반응법(semi-quantitative RT-PCRs)으로 측정하였다. Estrogen receptor alpha($ER{\alpha}$) 전사 수준은 EDS 실험군에서 대조군에 비해 주사 1주후에 유의하게 상승했으나(P<0.01) 2주 후부터는 대조군과 유의적인 차이를 보이지 않았다. Estrogen receptor beta($ER{\beta}$)의 전사 수준은 주사 1주후 EDS 실험군에서 대조군에 비해 유의하게 증가했다가(P<0.05), 2주와 3주에는 감소하였고(P<0.05와 P<0.01), 4주와 6주까지는 변동폭을 보이다가 7주 후에는 대조군에 비해 증가하였다(P<0.05). Androgen receptor(AR) 전사 수준은 주사 2주 후에 유의하게 증가하다가(P<0.01) 3주 후부터는 대조군 수준으로 회복하였다. 반면, P450arom는 주사 1주 후부터 3주까지 급격하게 감소했다가(P<0.01 1주와 2주; P<0.05 3주), 4주에 대조군 수준으로 회복하였다. $5{\alpha}$-reductase type 2($5{\alpha}$-RT2)의 mRNA 수준은 4주 후 유의하게 증가했다가(P<0.01), 이후 대조군 수준으로 회복하였다. 본 연구는 EDS 주사가 성 스테로이드 호르몬 수용체들과 안드로겐 전환 효소들의 전사 활성에 가역적인 변화를 유도함을 보여준 것이다. EDS 주사 모델은 부정소의 생리 조절 기작을 이해하는데 유용할 것으로 사료된다.

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자생 관상용 Heloniopsis와 Thalictrum속 종자의 형태적 및 형태생리적 휴면 (Morphological and Morphophysiological Dormancy in Seeds of Two Genera (Heloniopsis and Thalictrum) Native to Korea)

  • 이승연;이용하;정현환;김기선
    • 원예과학기술지
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    • 제32권3호
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    • pp.310-317
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    • 2014
  • 많은 백합과, 미나리아재비과 식물들의 종자들은 모식물체에서 미숙배를 가지고 탈리되는 것으로 보고되고 있다. 이러한 종자들은 형태적 또는 형태생리적 휴면을 가지고 있다. 따라서 본 연구는 몇 가지 자생 관상용 Helopniopsis, Thalictrum속 식물의 형태적 종자휴면 연구를 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 백합과의 처녀치마와 숙은처녀치마, 미나리아재비과의 금꿩의다리, 자주꿩의다리 및 연잎꿩의다리 종자의 배의 형태와 발아율을 조사하였다. 연구대상 다섯 종 모두 미숙배 종자였다. 백합과의 처녀치마와 숙은처녀치마는 미발달형 배를 가지고 있었다. 미나리아재비과의 꿩의다리 세 종은 모두 미발달형과 직선형의 중간형태로 판단되었다. 연구된 다섯 종 모두 유근이 돌출하기 전에 배가 일정 크기까지 신장하였다. 백합과의 처녀치마와 숙은처녀치마는 30일 동안 각각 22.7%, 40.7% 정도가 발아한 반면, 미나리아재비과의 금꿩의다리, 자주꿩의다리 및 연잎꿩의다리는 각각 12.5%, 3.3% 및 0%가 발아하였다. 따라서 처녀치마와 숙은처녀치마의 종자는 각각 약 78%, 60%정도가 형태생리적 휴면을 보였고, 금꿩의다리, 자주꿩의다리 및 연잎꿩의다리는 각각 약 87%, 96% 및 100%가 형태 생리적 휴면을 보였다. 한 종 내에서도 형태적 휴면과 형태 생리적 휴면을 동시에 가지고 있었다. 따라서 미숙배가 발아 지연의 원인으로 판단되었다. 이 결과들은 추후 한반도 자생식물의 형태학적 종자휴면을 연구하는데 유용한 자료가 될 것이다.

점토광물 처리에 따른 상토에서 고추의 초기생장 효과 (Effects of the Applications of Clay Minerals on the Early Growth of Red Pepper in Growing Medium)

  • 이동기;이석언;김덕현;홍현기;남주현;최종순;이문순;우선희;정근욱
    • 원예과학기술지
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    • 제30권4호
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    • pp.463-470
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    • 2012
  • 최근 원예산업의 발달로 인해 모종의 연중 생산량이 증가되고 플러그 트레이를 이용한 양질의 모종을 편리하게 키울수 있는 육묘기술이 보급되면서 상토의 사용량이 크게 증가되었다. 본 연구에서는 4가지 점토광물 일라이트, 필라이트, 제올라이트, 벤토나이트의 상토 첨가 시 고추의 초기 성장에 대한 효과를 알아보았다. 또한 일라이트 처리 시 고추 잎과 줄기의 시료에 대한 프로테옴 분석을 수행하였다. 포트에 있는 상토에 4가지 점토광물을 각각 처리한 이후에 트레이서 재배된 모종 중에서 건강하고 규칙적인 크기를 가진 모종을 선별하여 포트에서 재배하였다. 본 연구는 6주 동안 충북대학교 유리 온실에서 수행되었다. 4가지 점토광물 처리에 따른 고추의 초장, 뿌리와 줄기의 생중량과 건중량은 무처리와 비교해서 모든 점토광물 처리구에서 높게 나타났다. 그리고 고추의 뿌리, 줄기, 잎에서 양이온 $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$의 흡수량은 무처리구보다 모든 점토광물 처리구에서 높게 나타났다. 고추 시료에 대한 프로테옴 분석을 실시한 결과 잎 조직에서는 에너지 대사에 관련 단백질인 plastid fructose-1, 6-bisphosphat aldolase class 1, aldolase 및 glyceraldehydes 3-phosphate dehydrogenase가 대조구보다 더 많이 발현되는 것을 보여주었다. 줄기 조직에서는 에너지 대사에 관련된 NAD-dependent formate dehydrogenase, potassium(K) 운송 단백질, 지베렐린 반응 조절에 관련된 GIA/RGA 단백질 등이 대조구보다 더 많이 발현되는 것을 보여주었다. 프로테옴 분석으로 얻어진 결과를 보면 일라이트 처리 시 특이하게 차별적으로 발현된 단백질이 고추의 초기 생장 증진에 관련된 것으로 사료된다. 그러므로 점토광물의 처리에 대한 채소작물의 반응에 관련된 몇몇 단백질의 동정은 그들의 분자적인 기작 구명을 이해하는 데 새로이 기여할 것으로 사료된다.

성견 하악골 절단 후 기계적 골 견인에 의해 형성된 골 신장부에 대한 시기별 조직학적 변화 (HISTOLOGICAL CHANGES IN THE ELONGATED BONE AFFECTED BY OSTEODISTRACTION OF THE MANDIBLE IN THE DOG)

  • 백선호;안병근;박영주;박희건;박준우;이건주;이용찬;조병욱
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제27권5호
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    • pp.404-416
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    • 2001
  • Purpose : Traditionally, the treatement of choice has been a bone grafting procedure to increase the length of bone in case of actual length discrepancy. But, bone grafting procedure has many disadvantages, for example, graft resorption, donor site morbidity, and so on. So, many trials have been performed to avert the use of autogenous bone graft via introducing new materials or methods. And, one of those trials has been realized by the development of a technique inducing bone lengthening by osteotomy (or corticotomy) and slow gradual distraction of the osteotomized segments. This new technique of bone lengthening dates back to the early 20th century. But, the majority of information concerning the biology of new bone formation during bone lengthening and technical details of the procedure were produced by extensive clinical and experimental studies performed by Ilizarov, a Russian surgeon. According to Ilizarov, with adequate blood supply, preservation of periosteum, rigid fixation of the osteotomized segments, and proper rate and rhythm of distraction, intramembranous bone rapidly develops within the distraction gap in the limb lengthening procedure. In the limb lengthening, many orthopedic surgeons try to observe the biologic and clinical principles recommended by Ilizarov. In the oral and maxillofacial region, however, not a few studies must be performed to apply this surgical technique in the clinical cases. Besides, the mechanism of bone formation in the distraction gap is not clear, yet. The purpose of this experiment was to scrutinize serially the histological changes in the elongated bone affected by osteodistraction of the mandibular body in an adult canine model. In addition, it was performed to confirm the presence of specific region(s) which was important in the bone formation in the gap through the observation of the expression pattern of osteocalcin and osteonectin with the immunohistochemical examination. Materials and Methods : The experimental and control specimens were obtained from seven adult male mongrel dogs weighing over 20kg. The distractors were custom-made linear extraoral devices and bicortical fixation screws were 2.3mm in diameter, 50mm in total length, 15mm in screw length. The distractors were devised to produce a linear gap of 0.75mm between two bony segments every $360^{\circ}$ turn of the rotation rod of the device. The mandibular body of the right side of each animal was corticotomized perpendicular to the occlusal plane and then two bony segments were separated completely by careful manipulation of the segments with bone forceps. The left side of each animal was left intact. This side was served as control. At sixth day after osteotomy and fixation of the segments were performed, distraction of the segments was commenced with a rate of 1.1mm/day and a rhythm of two/day for ensuing 7 days. The animals were euthanized at the 16th. 29th, and 44th day after the osteotomy. The bony specimens were decalcified, embedded in paraffin, sectioned $5{\mu}m$ thick and stained with H&E. The prepared specimens were examined under the light microscope. And, immunohistochemical examinations using anti-osteocalcin antibody (OC1, Biodesign, USA) and anti-osteonectin antibody (Haematologic Technologies Inc., Essex, VT) to locate the expressions of osteocalcin and osteonectin, respectively, were performed. Results : 1. New bone was observed already at the 16th. day after osteotomy. This suggests that new bone formation in osteodistraction was commenced at an early stage of the regenerative process. But, radiologically and microscopically, bony union was not completed in the distraction gap at the 44th. day after osteotomy. Therefore, rigid fixation must be maintained between the bony fragments till the complete bony union is confirmed clinically rather than one month or so after the completion of distraction.

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종자내 아미노산 합성 조절 유전자에 관한 연구 (Amino Acid Biosynthesis and Gene Regulation in Seed)

  • 임용표;서미정;조수진;이정희;이효연
    • 한국식물학회:학술대회논문집
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    • 한국식물학회 1996년도 제10회 식물생명공학심포지움 고등식물 발생생물학의 최근 진보
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    • pp.61-74
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    • 1996
  • Human and monogastric animals can not synthesize 10 out of the 20 amino asids and therefor need to obtain these from their diet. The plant seed is a major source of dietary protein. It is particular important in their study to increase nutritional quality of the seed storage proteins. The low contents of lysine, asparagine and threonenein various cereal seeds and of cystein and methionine. In legume seeds is due to the low proportions of these amino acids in the major storage proteins, we have tried to apply the three strategies; (1) mutagenesis and selection of specific amino acid analogue resistance, (2) cloning and expression study of lysine biosynthesis related gene, (3) transfomation of lysine rich soybean glycinin gene. The 5-methyltryptophan (5MT) resistant cell lines, SAR1, SAR2 and SAR3 were selected from anther derived callus of rice (Oryza sativa L. "Sasanishiki"). Among these selected cell lines, two (SAR1 and SAR3) were able to grow stably at 200 mg/L of 5MT. Analysis of the freed amino acids in callus shows that 5MT resistant cells (SAR3) accumulated free tryptophan at least up to 50 times higher than those that of the higher than of SAS. These results indicated that the 5MT resistant cell lines are useful in studies of amino acid biosynthesis. Tr75, a rice (Oryza sativa L., var. Sasanishiki) mutant resistant to 5MT was segregated from the progenies of its initial mutant line, TR1. The 5MT resistant of TR75 was inherited in the M8 generations as a single dominant nuclear gene. The content of free amino acids in the TR75 homozygous seeds increased approximately 1.5 to 2.0 fold compared to wild-type seeds. Especially, the contents of tryptophan, phenylalanine and aspartic acid were 5.0, 5.3 and 2.7 times higher than those of wild-type seeds, respectively. The content of lysine is significantly low in rice. The lysine is synthesized by a complex pathway that is predominantly regulated by feedback inhibition of several enzymes including asparginase, aspatate kinase, dihydrodipicolinat synthase, etc. For understanding the regulation mechanism of lysine synthesis in rice, we try to clone the lysine biosynthetic metabolism related gene, DHPS and asparaginase, from rice. We have isolated a rice DHPS genomic clone which contains an ORF of 1044 nucleotides (347 amino acids, Mr. 38, 381 daltons), an intron of 587 nucleotides and 5'and 3'-flanking regions by screening of rice genomic DNA library. Deduced amino acid sequence of mature peptide domain of GDHPS clone is highly conserved in monocot and dicot plants whereas that of transit peptide domain is extremely different depending on plant specie. Southern blot analysis indicated that GDHPS is located two copy gene in rice genome. The transcripts of a rice GDHPS were expressed in leaves and roots but not detected in callus tissues. The transcription level of GDHPS is much higher in leaves indicating enormous chloroplast development than roots. Genomic DNA clones for asparaginase genes were screened from the rice genomic library by using plaque hybridization technique. Twelve different genomic clones were isolated from first and second screening, and 8 of 12 clones were analyzed by restriction patterns and identified by Southern Blotting, Restriction enzyme digestion patterns and Southern blot analysis of 8 clones show the different pattern for asparaginase gene. Genomic Southern blot analysis from rice were done. It is estimated that rice has at least 2-3 copy of asparaginase gene. One of 8 positive clones was subcloned into the pBluescript SK(+) vector, and was constructed the physical map. For transformation of lysine rich storage protein into tobacco, soybean glycinin genes are transformed into tobacco. To examine whether glycinin could be stably accumulated in endosperm tissue, the glycinin cDNA was transcriptionally fused to an endosperm-specific promotor of the rice storage protein glutelin gene and then introduced into tobacco genomic via Agrobacterium-mediated transformation. Consequently the glycinin gene was expressed in a seed-and developmentally-specific manner in transgenic tobacco seeds. Glycinin were targeted to vacuole-derived protein bodies in the endosperm tissue and highly accumulated in the matrix region of many transgenic plant (1-4% of total seed proteins). Synthesized glycinin was processed into mature form, and assembled into a hexamer in a similar manner as the glycinin in soybean seed. Modified glycinin, in which 4 contiguous methionine residues were inserted at the variable regions corresponding to the C - teminal regions of the acidic and basic polypeptides, were also found to be accumulated similarly as in the normal glycinin. There was no apparent difference in the expression level, processing and targeting to protein bodies, or accumulation level between normal and modified glycinin. glycinin.

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Protein Patterns of Ovary and Hemolvmph in Gerris paludum

  • 황명실;최원철
    • 한국동물학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.337-350
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    • 1989
  • 본 연구에서는 SDS/polyacrylamide젤 전기영동과 2차원 전기영동을 사용하여 Gerris paludum(소금쟁이)의 난 형성 동안 난소 단백질과 혈림프 단백질을 비교하였다. 또한 난물질의 구성성분인 glycoprotein의 양상을 살펴 보았다. 결과는 다음과 같다. 난을 갖지 않는 5령의 난소 단백질의 양상을 성체의 산란 무 난소 단백질 퍼턴과 유사하였다. 난 발달동안의 난소의 단백질중 M.W 66,000-110,000 사이의 단백질이 난을 갖지 않은 난소 단백질에 비해 많은 양이 존재하였다. 난을 갖지 않은 난소에서는 glycoprotein은 나타나지 않았다. glycoprotein은 5령의 난 발달이 진행됩에 따라 점차적으로 증가하였다. 산란후 성체의 난소에서는 5령의 난을 갖지 않는 난소에서처럼 glycoprotein은 나타나지 않았다. 또한, M.W 66,000-110,000 사이의 혈림프 단백질은 5령의 난 형성 동안 양적으로 증가하였다. 이러한 결과는 난소 단백질 중 일부를 혈림프로부터 얻을 것이라는 사실을 제시하는 것이다. 발달하고 있는 난의 glycoprotein은 이 단계의 혈림프에서도 점차 증가하였다. 낮은 분자 영역에서 하나의 band (M.W. 9,500)가 난을 갖지 않는 5령과 성체의 혈림프에서 분리되었다. 이 단백질은 고분자량의 영역(M.W. 66,000-110,000)에서 나타나는 glycoprotein 전구체라고 생 각된다. 2차원 전기영동에서는 난을 갖지 않은 난소 단백질이 난을 가지고 있는 난소 단백질에 비해 적은 spots로 분리되었고 그 양도 적었다. M.W 45,000-110,000 사이의 band들은 2차원 전기영동에서 산성쪽으로 분리되어 나타났다. 특히, M.W. 102,000의 분자량을 가지는 band는 4개의 spots bl, b2, b3 및 b4로 분리되었다. 반면에 M.W 24,000이하의 단백질들은 산성쪽의 단백질보다 염기성쪽으로 분리되었다. Gepris paludum의 난황 형성과정에 있어서 세포내 기관(= 세포 소기관)의 기작이 난세포의 난황단백질 합성과 관계를 가지고 있었다.

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