• 제목/요약/키워드: Mechanisms

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마늘, Allium sativum이 넙치, Paralichthys olivaceus의 면역반응에 미치는 영향 (Effects of garlic Allium sativum on the immune responses of olive flounder Paralichthys olivaceus)

  • 이준희;우승호;엄용환;황분옥;권문경;방종득;박수일
    • 한국어병학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.69-83
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    • 2010
  • 본 연구에서는 마늘 추출물과 착즙액이 넙치의 비특이적 면역력에 미치는 영향과 투여 방법에 따른 효과를 밝히고자 하였다. 마늘 추출물의 투여는 복강 주사법을, 마늘 착즙액은 침지법을 사용하였다. 마늘 착즙액 침지법은 일정 농도의 착즙액을 해수에 현탁하여 2일 간격으로 3회 침지하였다. 병원균의 공격 시험은 시험어에 마늘 추출물의 일정량을 2일 간격으로 3회 주사한 지2일 후에 실시하였다. 그 결과, 마늘 추출물의 복강 주사 시험구 중 5% 투여구에서 lysozyme의 활성이 가장 유의적인 증가를 나타내었다. 호중구의 수는 1, 5 및 10%를 주사하였을 때 유의적인 증가를 보였다 (p<0.05). SOD activity는 신장에서는 1, 3 및 5% 시험구에서, 간에서는 1 및 5% 시험구가 대조구에 비해 유의적인 증가를 나타내었다 (p<0.05). NBT 환원 시험은 3 및 5% 시험구에서 높은 NBT 환원량을 나타내었다. 마늘 착즙액의 침지 시험에서는 0.25 g/L 시험구에서 체표 점액 lysozyme 활성과 혈청 lysozyme 활성이 가장 높은 유의적인 증가를 하였다. 림프구와 호중구의 수는 0.25, 0.5 및 1.0 g/L 시험구에서 대조구에 비해 유의적인 증가를 보였다 (p<0.05). SOD activity는 신장에서는 모든 시험구에서, 간에서는 0.1, 0.25 및 0.5 g/L 시험구에서 대조구에 비해 유의적인 증가를 나타내었다 (p<0.05). NBT 환원 시험은 0.1, 0.25 및 0.5% 시험구에서 대조구와 비교하여 유의적인 증가를 나타내었다 (p<0.05). 시험구의 생존율은 S. iniae BS10과 E. tarda KE-1의 공격에 대하여 5% 마늘 추출물 복강 투여와 0.25 g/L 마늘 착즙액 침지 시험구의 상대생존율이 가장 높았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 마늘 추출물과 착즙액이 넙치에 면역능 향상과 어류 질병에 저항성 증강에 효과가 있는 것으로 사료된다.

Chemoprevention of Helicobacter pylori-associated Gastric Carcinogenesis in a Mouse Model; Is It Possible?

  • Hahm, Ki-Baik;Song, Young-Joon;Oh, Tae-Young;Lee, Jeong-Sang;Surh, Young-Joon;Kim, Young-Bae;Yoo, Byung-Moo;Kim, Jin-Hong;Ha, Sang-Uk;Nahm, Ki-Taik;Kim, Myung-Wook;Kim, Dae-Yong;Cho, Sung-Won
    • BMB Reports
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    • 제36권1호
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    • pp.82-94
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    • 2003
  • Although debates still exist whether Helicobacter pylori infection is really class I carcinogen or not, H. pylori has been known to provoke precancerous lesions like gastric adenoma and chronic atrophic gastritis with intestinal metaplasia as well as gastric cancer. Chronic persistent, uncontrolled gastric inflammations are possible basis for ensuing gastric carcinogenesis and H. pylori infection increased COX-2 expressions, which might be the one of the mechanisms leading to gastric cancer. To know the implication of long-term treatment of antiinflammatory drugs, rebamipide or nimesulide, on H. pylori-associated gastric carcinogenesis, we infected C57BL/6 mice with H. pylori, especially after MNU administration to promote carcinogenesis and the effects of the long-term administration of rebamipide or nimesulide were evaluated. C57BL/6 mice were sacrificed 50 weeks after H. pylori infection. Colonization rates of H. pylori, degree of gastric inflammation and other pathological changes including atrophic gastritis and metaplasia, serum levels and mRNA transcripts of various mouse cytokines and chemokines, and NF-${\kappa}B$ binding activities, and finally the presence of gastric adenocarcinoma were compared between H. pylori infected group (HP), and H. pylori infected group administered with long-term rebamipide containing pellet diets (HPR) or nimesulide mixed pellets (HPN). Gastric mucosal expressions of ICAM-1, HCAM, MMP, and transcriptional regulations of NF-${\kappa}B$ binding were all significantly decreased in HPR group than in HP group. Multi-probe RNase protection assay showed the significantly decreased mRNA levels of apoptosis related genes and various cytokines genes like IFN-$\gamma$, RANTES, TNF-$\alpha$, TNFR p75, IL-$1{\beta}$ in HPR group. In the experiment designed to provoke gastric cancer through MNU treatment with H. pylori infection, the incidence of gastric carcinoma was not changed between HP and HPR group, but significantly decreased in HPN group, suggesting the chemoprevention of H. pylori-associated gastric carcinogenesis by COX-2 inhibition. Long-term administration of antiinflammatory drugs should be considered in the treatment of H. pylori since they showed the molecular and biologic advantages with possible chemopreventive effect against H. pylori-associated gastric carcinogenesis. If the final concrete proof showing the causal relationship between H. pylori infection and gastric carcinogenesis could be obtained, that will shed new light on chemoprevention of gastric cancer, that is, that gastric/cancer could be prevented through either the eradication of H. pylori or lessening the inflammation provoked by H. pylori infection in high risk group.

정신분열병의 실험적 모델 (Experimental Models of Schizophrenia)

  • 전진숙
    • 생물정신의학
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    • 제6권2호
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    • pp.153-160
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    • 1999
  • 동물모형은 정신장애의 연구와 치료에 유용한 도구를 제공할 수 있다. 정신장애의 동물모형으로서의 적합성에 대한 평가 기준은 첫째, 유도된 상태의 유사성, 둘째, 행동상의 유사성, 셋째, 공통된 근저의 신경생물학적 기전, 넷째, 임상적으로 효과적인 치료 기술에 의한 역전 등 4가지이다. 저자는 정신분열병의 연구에 유용한 도구로 사용할 수 있는 실험적 모델을 간략히 소개하였다. 정신분열병의 실험적 모델로서는 L-dopa 모델, phenylethylamine 모델, hallucinogen 모델, amphetamine 모델, phencyclidine(이하 PCP) 모델, NE 보상계병소 모델, 망상계자극 모델, 사회격리 모델, 조건화된 회피반응, catalepsy 시험, paw 시험, 자기자극 paradigm, latent inhibition paradigm, blocking paradigm, 경악반사의 prepulse inhibition, 설치류 상호작용, 원숭이의 사회적 행위, 해마손상, 선택적 breeding을 사용한 모델, 고기압 모델, 각성 모델, 감각운동 gating 모델 등이 제시되고 있다. 저자는 이중에서 특히 정신분열병의 실험적 모델로서 face validity, predictive validity, construct validity가 높은 몇 가지 방법에 대해서 중점적으로 설명하였다. 임상경험 및 동물실험에서 PCP 및 ketamine 등 PCP 유사물질은 양성증상 뿐만아니라 음성증상, 파과형, 인지장애군에 좀 더 가까운 비망상형의 정신분열병에도 적용시키기가 좋은 것으로 알려졌다. 임신이나 출생 시 합병증에 의한 해마병소화, 내재적 신경독성에 의한 NE 보상계 병소, 스테로이드 증가에 의한 해마변화 등에 의해서 정신분열병이 유도될 수 있음은 해마병소화 모델이 정신분열병의 실험적 모델로서의 첫번째 기준을 충족시킴을 입증한다. 해마 병소화 후에 정신분열병 환자에서 흔히 볼 수 있는 주의집중력 장애, 공간 및 문맥 정보의 이해결핍, 기억구성, 인식기억, 고전적 조건화, 일반화, 복합적 학습, 상동적 행동, 미신적 행동, 과잉각성, 소멸과 습관형성, 피부전도 실험 등의 이상이 관찰됨은 정신분열병의 실험적 모델로서 두 번째의 기준에 합당한 것이다. 사후 부검한 뇌조직 및 여러 신경영상화 연구에서 해마의 구조적 이상 및 신경전달물질의 수용체 변화가 보고됨은 세 번째 조건을 만족시키는 것이며, 정신분열병의 여러 치료약물을 투여함으로써 상기 변화가 반전됨은 해마병소화 모델이 정신분열병의 실험적 모델로서 타당도가 높음을 시사한다. 정신분열병의 양성증상, 음성증상, 인지장애를 모두 포괄적으로 반영할 수 있는 실험적 모델로서 ketamine 모델과 해마병소화 모델 등이 보다 유용한 도구로 제시될 수 있다. 그러나 현재까지 어떠한 정신분열병의 모형도 정신분열병 전체를 대표할 수 있는 것은 없다. 따라서 동물모형을 사용한 연구의 결과는 매우 조심스럽게 해석되어야 한다. 또한 동물모형을 발전시키고 타당화 시키려는 노력은 인간에서의 현상을 신빙성있게 측정하는 방법을 규명하는 과정과 공동으로 이루어져야 한다.

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전기경련요법후 뇌하수체 호르몬의 순차적인 분비 반응 (Sequential Pituitary Hormone Responses to Electroconvulsive Therapy)

  • 김도관;김수정;최도선;복혜숙;김승태
    • 생물정신의학
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    • 제3권2호
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    • pp.288-294
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    • 1996
  • 전기경련요법을 시행받은 9명의 정동자애 환자들과 2명의 정신분분열형장애 환자들에서 각각 3분 간격으로 혈액을 채취하여 각 채취하여 AVF, ACTH, PRL, cortisol 등의 호르몬에 대해 기저농도 및 전기경련요법 후의 농도 변화를 측정함으로써 각 호르몬 분비 반응 사이의 시간적인, 그리고 양적인 관계를 비교분석하였다. 또한 경련 지속 시간과 각 호르몬 분비반응들 사이의 상관관계도 검토하였다. 상기 호르몬 모두에서 전기경련요법 대한 의미있는 분비반응이 관찰되었다. 즉, AVP는 1.2pg/ml에서 33.3pg/ml(P<0.001). PRL은 21.8ng/ml에서 102.2ng/ml(P<0.005)로 cortsol은 20.1ug/dl에서 31.1ug/dl(P<0.001)로 각각 중가 되었다. 뇌하수체에서 분비되는 AVP, ACTH, PRL 세가지 호르몬 모두는 전기경련 요법 후 3분내에 분비 반용이 시작되었지만, 최고 농도에 도달하는 시간은 각각 3분, 6분, 12~15분대로 분명히 구별되는 소견을 보였다. cortisol은 6분후부터 증가하기 시작하여 20~30분 사이에 최고 농도를 보였다. 경련 지속 시간과 분비 반응과는 의미있는 상관관계를 보이지 않았다. 이상의 연구결과를 토대로 저자들은 다음과 같은 결론에 도달하였다. 1) 전기경련 요법에 대한 뇌하수체 호르몬의 반응은 동시적이라기 보다는 순차식으로 일어나는 것이다. 2) AVP는 다른 어떤 호르몬 보다도 아주 빠르고 양적으로 많은 반응을 보였다. 3) AVP 반응 후에 뒤따르는 ACTH 반응은 대부분의 과거 연구들에서 보고된 것보다 빠르고 강력했다. 4) 이러한 결과들은 뇌하수체 호르몬이 전기 자극보다는 경련의 결과로 분비된다는 가설을 지지해 주는 소견이다. 5) 시상하부-뇌하수체-부신피질 축 호르몬들의 순차적 반웅 양상은 각 호르몬의 분비 반응에 되먹임 조절 기전이 관여할 수 있음을 추정케 한다.

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Ginsenoside Rg1 및 Rb1을 처리한 신경세포주(SH-SY5Y세포)의 유전자 발현양상 (Gene Expression Profiling of SH-SY5Y Human Neuroblastoma Cells Treated with Ginsenoside Rg1 and Rb1)

  • 이준노;양병환;최승학;김석현;채영규;정경화;이준석;최강주;김영숙
    • 생물정신의학
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    • 제12권1호
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    • pp.42-61
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    • 2005
  • Objectives:The ginsenoside Rg1 and Rb1, the major components of ginseng saponin, have neurotrophic and neuroprotective effects including promotion of neuronal survival and proliferation, facilitation of learning and memory, and protection from ischemic injury and apoptosis. In this study, to investigate the molecular basis of the effects of ginsenoside on neuron, we analyzed gene expression profiling of SH-SY5Y human neuroblastoma cells treated with ginsenoside Rg1 or Rb1. Methods:SH-SY5Y cells were cultured and treated in triplicate with ginsenoside Rg1 or Rb1($80{\mu}M$, $40{\mu}M$, $20{\mu}M$). The proliferation rates of SH-SY5Y cells were determined by MTT assay and microscopic examination. We used a high density cDNA microarray chip that contained 8K human genes to analyze the gene expression profiles in SH-SY5Y cells. We analyzed using the Significance Analysis of Microarray(SAM) method for identifying genes on a microarray with statistically significant changes in expression. Results:Treatment of SH-SY5Y cells with $80{\mu}M$ ginsenoside Rg1 or Rb1 for 36h showed maximal proliferation compared with other concentrations or control. The results of the microarray experiment yielded 96 genes were upregulated(${\geq}$3 fold) in Rg1 treated cells and 40 genes were up-regulated(${\geq}$2 fold) in Rb1 treated cells. Treatment with ginsenoside Rg1 for 36h induced the expression of some genes associated with protein biosynthesis, regulation of transcription or translation, cell proliferation and growth, neurogenesis and differentiation, regulation of cell cycle, energy transport and others. Genes associated with neurogenesis and neuronal differentiation such as SCG10 and MLP increased in ginsenoside Rg1 treated cells, but such changes did not occur in Rb1-group. Conclusion:Our data provide novel insights into the gene mechanisms involved in possible role for ginsenoside Rg1 or Rb1 in mediating neuronal proliferation or cell viability, which can elicit distinct patterns of gene expression in neuronal cell line. Ginsenoside Rg1 have more broad and strong effects than ginsenoside Rb1 in gene expression and related cellular physiology. In addition, we suggest that SCG10 gene, which is known to be expressed in neuronal differentiation during development and neuronal regeneration during adulthood, may have a role in enhancement of activity dependent synaptic plasticity or cytoskeletal regulation following treatment of ginsenoside Rg1. Further, ginsenoside Rg1 may have a possible role in regeneration of injured neuron, promotion of memory, and prevention from aging or neuronal degeneration.

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조직.기관의 분화와 유전자 발현의 조절, 최근의 진보 (Recent Advancement in the Differentiation of Tissues and Organs and Regulation of Gene Expression)

  • Harn, Chang-Yawl
    • 식물조직배양학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-35
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    • 1997
  • Fertilized egg, by successive cell divisions, differentiates into different tissues and organs with various structures and functions. Different cells and tissues contain different proteins, products of selective gene expression. Not all the genes in any genomes are equally active, temporal and spatial gene expression being the general rule. Present paper attempts to review the tanscriptional mechanisms or the initiations of transcription from several angles. In some of the organisms the genes in the process of transcription or the genes in the inactive state can be seen under the light microscope. Some bands of Drosophila polytene chromosomes may exhibit a swollen or puff appearance under certain conditions. A puff, unfolded or decondensed form of chromomere, represents sets of intense transcriptional activity or RNA synthesis. The heterochromatic X chromosome whose genes remain inactive in the female mammals can be visualized as a dark staining structure called Barr body, Configuration of chromatin differs between transcribed and nontranscribed chromatin. Modification to the chromatin facilitates RNA synthesis. The movement of large polymerase molecule along the DNA would probably be facilitated if some modifications of the chromatin configuration is effected. Methylation of cytosines in CG sequences is associated with inactive genes. Methylation can play a role in determination of mammalian cells during embryogenesis. Demethylation is necessary for the gene to be expressed during development A histone modification that is also known to be correlated with transcriptional capacity of chromatin is acetylation of the lysine residues of the core histones. Chromatin containing a high level of histone acetylation is very sensitive to DNase 1. For the transcription to occur TBP must first bind to the TATA box. Another TF, TF IIB, then binds to the promoter-TBP complex, facilitating the access of RNA polymerase to the transcription initiation site. As recently as eight years ago researchers assumed that histones were irrelevant to the regulation of gene expression. Histones combine with the DNA to form nucleosome of the chromatin. Histones are vital participant in gene regulation. Histone and basal factors compete for access to TATA box. When DNA is exposed to basal factors before histones are introduced, the basal factors assemble on TATA boxes preventing the access of histones, allowing transcription to occur, for transcription to begin, activator protein at the upstream activation sequence or enhancer must interact with the tail of histone H4 at TATA box and cause the histone role particle to dissociate from the TATA box leading to partial breakup of the histone core particle and allowing the basal factors to bind to the TATA box. New concept of genomic flux in contrast to the old concept of static genome has been developed based on the powerful new molecular techniques. Genomic changes such as repetitive DNAs and transposable elements, it is assumed but not yet proved, may affect some of the developmental patterns that characterize particular cells, tissues, organs, and organisms. In the last decade or so remarkable achievement have been made in the researches of the structures and functions of TFs and the specific target sequences located in promoters or enhancers where these TFs bind. TFs have independent domains that bind DNA and that activate transcription. DNA binding domain of TFs serves to bring the protein into the right location. There are many types of DNA binding domains. Common types of motifs can be found that are responsible for binding to DNA. The motifs are usually quite short and comprise only a small part of the protein structure. Steroid receptors have domains for hormone binding, DNA binding, and activating transcription. The zinc finger motif comprises a DNA binding domain. Leucine zipper consist of a stretch of amino acids with a leucine residue in every seventh position Two proteins form a dimer because they interact by means of leucine zippers on similar α-helical domain. This positions their DNA binding basic domains for interaction with the two halves of a DNA sequence with dyad symmetry of TGACTCA, ACTGAGT.

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산화 스트레스에 의존한 식물 및 진핵세포 2-시스테인 퍼록시레독신의 기능 조절 (Oxidative Stress-dependent Structural and Functional Regulation of 2-cysteine Peroxiredoxins In Eukaryotes Including Plant Cells)

  • 장호희;김선영;이상열
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제33권1호
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    • pp.1-9
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    • 2006
  • 도처에 분포하는 peroxiredoxins (Prxs)은 세포 내 방어신호전달 과정에서 다양한 기능을 하는 것으로 나타났다. Prxs는 크게 typical 2-Cys Prx, atypical 2-Cys Prx와 1-Cys Prx의 세 부류로 분류되는데, 이것들은 cysteine 잔기의 수와 촉매기전에 따라 구분된다. 세 종류의 단백질 중, N-말단에 peroxidatic cysteine 잔기를 포함하는 typical 2-Cys Prx는 $H_2O_2$ 분해과정 동안 과산화물-의존적인 sulfenic acid로의 산화와 thiol-의존적 환원과정이 순환되어 일어난다. Sulfenic acid는 고농도의 $H_2O_2$와 Trx, Trx reductase와 NADPH를 포함하는 촉매 요소의 존재하에 cysteine sulfenic acid로 과산화 될 수 있다 과산화된 2-Cys Prx는 ATP 의존성 효소인 sulfiredoxin의 작용에 의해 천천히 환원된다. 세포가 강력한 산화나 열 충격 스트레스에 노출되면, 2-Cys Prx는 LMW 단백질에서 HMW complex로 구조를 변화시켜 peroxidase에서 chaperone으로 기능의 전환을 일으킨다. 2-Cys Prx의 C-말단 부분 역시 이러한 구조적 전환에 중요한 역할을 한다. 따라서, C-말단이 잘려진 단백질은 과산화가 되지 않고 단백질의 구조와 기능이 조절될 수 없다. 이러한 반응들은 활성 자리인 peroxidatic cysteine 잔기에 의해 일차적으로 유도되며, 그것은 세포에서 '$H_2O_2$ sensor' 로서 작용하다. 2-Cys Prx의 가역적인 구조와 기능 변화는 세포가 외부자극에 적응하는 수단으로 작용하며, 아마도 세포내 방어신호체계를 활성화 시키는 것으로 생각된다. 특히, chloroplast에 존재하는 식물 2-Cys Prx는 촉매반응 동안 주된 구조적인 변화를 나타내는 역동적인 단백질 구조를 가지고 있어서, 산화-환원 의존적으로 super-complex를 형성하고 가역적으로 thylakoid membrane에 부착한다.

준비동작의 형태 변화에 따른 신체 움직임의 운동역학적 분석 (Sports Biomechanical Analysis of Physical Movements on the Basis of the Patterns of the Ready Poses)

  • 이중숙
    • 한국운동역학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.179-195
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 현대 스포츠가 점점 스피디하고 격렬한 상황의 연출을 요구하고 있는 상황에서 순간적으로 신속 정확한 판단력과 그에 따른 재빠르고 민첩한 행동이 필요할 때가 많으므로 준비동작에 대한 운동역학적 메카니즘의 이해가 필요하다고 판단되어 연구를 실시하였다. 따라서 본 연구에서는 준비동작의 형태 변화(open stance & cross stance)에 따른 신체움직임을 운동역학적인 분석을 통하여 바람직한 준비동작의 모델을 제시하는데 있으며, 이러한 연구 목적을 달성하기 위하여 연구대상자는 부산 B대학교 핸드볼 선수인 남학생 5명과 부산 S대학교 사격 선수인 여학생 5명을 선정하여 실험하였다. 준비자세에서의 좌 우 전방향으로 이동시의 동작을 2대의 고속 비디오 카메라와 2대의 지면반력기 그리고 전신반응측정 장비를 이용하여 자료를 수집하였고, 준비자세에서의 좌 우 전방향 이동시의 메카니즘을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 준비자세에서 좌 우 전방향 이동시 cross stance 자세가 open stance 자세 보다 신체중심이동 속도가 빠른 것으로 분석되었으며, Take-off시 슬관절의 굴곡각은 약 $175^{\circ}$의 각도를 유지하고, 고관절의 굴곡각은 약 $172^{\circ}$의 각도를 유지하여 준비자세를 취하는 것이 바람직한 것으로 분석되었다. 둘째, 준비자세에서의 좌 우 전방향으로 이동시 지지시간과 지면반력분석 결과를 종합해 보면 준비동작에서 왼쪽방향으로 이동시 가장 빠른 신체중심이동 속도를 나타냈다. 셋째, 준비자세에서 좌 우 전방향 이동시 지면반력 분석 결과에서도 cross stance 자세가 open stance 자세보다는 왼발과 오른발에 체중을 적절히 분산시켜 준비동작을 수행할 수 있도록 하여 상해를 예방할 수 있으므로 cross stance 준비자세가 바람직한 것으로 분석되었다. 따라서 준비자세의 역학적인 메가니즘은 cross stance 자세가 open stance 자세보다 보다 바람직한 준비자세라고 할 수 있으나 반드시 개인차도 고려되어져야 할 것이다.

저장성 용액에 노출된 햄스터 난자에 관찰되는 이온전류의 변화 (Ionic currents elicited by the hypotonic solution in hamster eggs)

  • 최원영;김양미;한재희;허일오;박춘옥;홍성근;류판동;김종수
    • 대한수의학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.305-312
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    • 1996
  • Cell volume regulatory mechanisms are usually disclosed by exposure of cell to anisotonic media. If a cell is suddenly exposed to hypotonic media, it swells initially like an osmometer but within minutes regains its original cell volume. This behavior has been labelled as regulatory cell volume decrease(RVD). RVD is believed to result from the loss of permeable ions through the membrane. In this study, we examined hypotonically induced changes in the membrance currents involved in RVD by using whole cell voltage clamp technique in the unfertilized hamster egg. At -40mV of the holding potential, the stationary current was maintained in the hamster egg exposed to isotonic solution composed of, mainly, 115mM NaCl and 40mM mannitol. Hypotonic solution was prepared by removing mannitol. Therefore, the concentrations of $Na^+$ and $Cl^-$ in this hypotonic media were the same as those in the isotonic solution. Following 30 to 60 sec after applying the hypotonic media to the egg, the inward current was evoked. This inward current was eliminated by $100{\mu}M$ 4-acetamido-4'-isothiocyanostil-bene-2,2'-disulfonic acid(SITS), an anion channel blocker, leaving the small outward current component. Further addition of 2mM $Ba^{2+}$, a broad $K^+$ channel blocker, completely abolished the small outward current left even in the presence of SITS during hypotonic stress. These results suggest that $K^+$ and $Cl^-$ move out of cells, resulting in RVD. To test the involvement of $Na^+$ in RVD, 20mM Na-isethionate was substituted for mannitol in isotonic media(135mM $Na^+$) and Na-isethionate (20mM) was freed the hypotonic solution. Only $Cl^-$ concentration in both isotonic and hypotonic media was kept constant at 115mM, whereas concentration of $Na^+$ was lowered in hypotonic solution to 115mM from 135mM in isotonic solution. Hypotonic medium induced the outward current in the egg equilibrated isotonically. This current was reduced by $100{\mu}M$ SITS but was augmented by 2 mM $Ba^{2+}$. In terms of RVD, these results imply that $Cl^-$ efflux is coupled with $K^+$, maybe for electroneutrality during hypotonic stress and/or with $Na^+$ via unknown transport mechanism(s). From the overall results, the hypotonic stress facilitates the movement of $Cl^-$ and $K^+$ out of the hamster egg to regain cellular volume with electroneutrality. If there exist a difference in $[Na^+]_0$ between isotonic and hypotonic solution, another transport mechanism concerned with $Na^+$ may, at least partly, participate in regulatory volume decrease.

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Protoporphyrinogen oxidase (Protox) 저해제 저항성 형질전환 벼의 적응성과 Porphyrin 생합성 경로물질과 관련성 (Relationship of Fitness and Substance of Porphyrin Biosynthesis Pathway in Resistant Transgenic Rice to Protoporphyrinogen Oxidase (Protox) Inhibitor)

  • 윤영범;권오도;백경환;이도진;정하일;국용인
    • 한국잡초학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.134-145
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    • 2011
  • Myxococcus xanthus (MX, PX)와 Arabidopsis thaliana (AP37)의 protoporphyrinogen oxidase (Protox)유전자 과다발현 제초제 저항성 형질전환 벼와 비형질전환벼의 생육 및 수량에 관한 적응성 차이와 벼생육시기별 ALA 합성능력, tetrapyrrole 중간물질, 활성산소 발생, 지질과산화 작용 및 항산화효소 능력의 연관성이 조사되었다. Protox 과다발현 형질전환 벼 MX와 AP37의 초장은 이앙 후 43, 50, 65일에 비형질전환벼 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었고, 분얼수는 이앙 후 50일과 65일에 MX와 AP37 뿐만 아니라 PX에서도 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었다. 수확기의 간장과 수량은 MX, PX 및 AP37에서 그리고 고건중은 MX와 AP37에서 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었다. 형질전환벼 계통 MX, PX 및 AP37의 수량감소는 MX의 경우 영화수와 천립중에 의해, PX는 등숙율에 의해, AP37은 영화수, 등숙율 및 천립중에 의해서 기인되었다. 한편, 형질전환벼 계통 MX, PX 및 AP37의 수량감소는 또 다른 년차변이 연구에서도 관찰되었다. 이러한 형질전환벼계통의 생육 감소는 이앙 후 생육기간 뿐만 아니라 이앙 전 육묘기간 동안에서도 발생하여 결과적으로 수량이 감소되는 것으로 생각된다. Tetrapyrrole 중간물질 Proto IX, Mg-Proto IX 및 Mg-Proto IX monomethyl ester의 축적량, 활성산소종($H_2O_2$${O_2}^-$), MDA, 및 항산화효소(superoxide dismutase, caltalase, peroxidase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase) 및 엽록소 함량은 Protox 유전자 과다발현형질전환벼 계통과 비형질전환벼간에 유의적인 차이가 없어 이들 porphyrin 대사 경로 물질과 벼 생육 및 수량감소의 연관성은 적은 것으로 사료된다. 그러나 MX, PX, AP37의 ALA 합성능력은 광노출 후 1일과 이앙 후 52일에 비형질전환벼에 비해 유의적으로 감소하여 이 부분에 대한 상세한 연구가 추후에 수행되어야 할 것으로 보인다.