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Regulation of Prolactin Secretion: Dopamine is the Prolactin-release Inhibiting Factor (PIF), but also Plays a Role as a Releasing Factor (PRF)

  • Shin, Seon H.;Song, Jin-Hyang;Ross, Gregory M.
    • Animal cells and systems
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    • 제3권2호
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    • pp.103-113
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    • 1999
  • Many in-depth reviews related to regulations of prolactin secretion are available. We will, therefore, focus on controversial aspects using personal opinion in this review. The neuroendocrine control of prolactin secretion from the anterior pituitary gland involves multiple factors including prolactin-release inhibiting factor (PIF) and prolactin releasing factor (PRF). The PIF exerts a tonic inhibitory control in the physiological conditions. The PIF should be able to effectively inhibit prolactin release or a lifetime, but the inhibitory action of dopamine cannot be sustained for a long period of time. Perifusion of a high concentration of dopamine (l ,000 nM) could not sustain inhibitory action on prolactin release but when a small amount of ascorbic acid (0.1 mM) is added in a low concentration of dopamine (3 nM) solution, prolactin release was inhibited for a long period. Ascorbate is essential for dopamine action to inhibit prolactin release. We have, therefore, concluded that the PIF is dopamine plus ascorbate. The major transduction system for dopamine to inhibit prolactin release is the adenylyl cyclase system. Dopamine decreases cyclic AMP concentration by inhibiting adenylyl cyclase, and cyclic AMP stimulates prolactin release. However, the inhibitory mechanism of dopamine on prolactin release is much more complex than simple inhibition of CAMP production. The dopamine not only inhibits cyclic AMP synthesis but also inhibits prolactin release by acting on a link(s) after the CAMP event in a chain reaction for inhibiting prolactin release. Low concentrations of dopamine stimulate prolactin release. Lactotropes are made of several different subtypes of cells and several different dopamine receptors are found in pituitary. The inhibitory and stimulatory actions induced by dopamine can be generated by different subtype of receptors. The GH$_4$ZR$_7$ cells express only the short isoform (D$_{2s}$) of the dopamine receptor, as a result of transfecting the D$_{2s}$ receptors into GH$_4$C$_1$ cells which do not express any dopamine receptors. When dopamine stimulates or inhibits prolactin release in GH$_4$ZR$_7$ cells, it is clear that the dopamine should act on dopamine D$_{2s}$ receptors since there is no other dopamine receptor in the GH$_4$ZR$_7$. Dopamine is able to stimulate prolactin release in a relatively low concentration while it inhibits in a high concentration in GH$_4$ZR$_7$. These observations indicate that the dopamine D$_2$ receptor can activate stimulatory and/or inhibitory transduction system depending upon dopamine concentrations.

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Laser Captured Microdissection을 이용한 유전자 발현에 대한 연구 (I): RT-PCR을 위한 난자의 RNA 추출 및 증폭을 위한 최소한도의 확립 (Analysis of the Gene Expression by Laser Captured Microdissection (I): Minimum Conditions Required for the RNA Extraction from Oocytes and Amplification for RT-PCR)

  • 박창은;고정재;차광렬;이경아
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제28권3호
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    • pp.183-190
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    • 2001
  • Objective: Recently, microdissection of tissue sections has been used increasingly for the isolation of morphologically identified homogeneous cell populations, thus overcoming the obstacle of tissue complexity for the analysis cell-specific expression of macromolecules. The aim of the present study was to establish the minimal conditions required for the RNA extraction and amplification from the cells captured by the laser captured microdissection. Methods : Mouse ovaries were fixed and cut into serial sections (7 im thickness). Oocytes were captured by laser captured microdissection (LCM) method by using PixCell $II^{TM}$ system. The frozen sections were fixed in 70% ethanol and stained with hematoxylin and eosin, while the paraffin sections were stained with Multiple stain. Sections were dehydrated in graded alcohols followed by xylene and air-dried for 20 min prior to LCM. All reactions were performed in ribonuclease free solutions to prevent RNA degradation. After LCM, total RNA extraction from the captured oocytes was performed using the guanidinium isothiocyanate (GITC) solution, and subsequently evaluated by reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) for glyceraldehyde-3-phosphate-dehydrogenase (GAPDH). Results: With the frozen sections, detection of the GAPDH mRNA expression in the number of captured 25 oocytes were not repeatable, but the expression was always detectable from 50 oocytes. With 25 oocytes, at least 27 PCR cycles were required, whereas with 50 oocytes, 21 cycles were enough to detect GA PDH expression. Amount of the primary cDNA required for RT-PCR was reduced down to at least 0.25 $\grave{i}$ l with 50 oocytes, thus the resting 19.75 il cDNA can be used for the testing other interested gene expression. Tissue-to-slide, tissue-to-tissue forces were very high in the paraffin sections, thus the greater number of cell procurement was required than the frozen sections. Conclusion: We have described a method for analyzing gene expression at the RNA level with the homogeneously microdissected cells from the small amount of tissues with complexity. We found that LCM coupled with RT-PCR could detect housekeeping gene expression in 50 oocytes captured. This technique can be easily applied for the study of gene expression with the small amount of tissues.

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내부공진을 가진 보의 비선형 강제진동해석 (Nonlinear Analysis of a Forced Beam with Internal Resonances)

  • 이원경;소강영
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1991년도 춘계학술대회논문집; 한국해사기술연구소, 대전; 1 Jun. 1991
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    • pp.147-152
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    • 1991
  • 양단이 고정된 보가 변형할 때에는 중간 평면의 신장을 수반하게 된다. 운동 의 진폭이 증가함에 따라 이 신장이 보의 동적 응답에 미치는 영향은 심각 하게 된다. 이러한 현상은 응력과 변형도와의 관계가 선형적이라 하더라도 변형도와 변위와의 관계식은 비선형이 되며 결국은 보의 비선형 운동방정식 을 낳게된다. 보는 연속계이긴하지만 근사를 위하여 다자유도계로 간주할 수 있다. 비선형 다자유도계에 있어서는 선형화된 계의 고유진동수끼리 적절한 관계를 가질 때 내부공진이 발생할 수 있다. 양단이 고정된 곧은 보의 비선 형 동적응답이 그동안 많이 연구되어 오고 있으며, 집중질량을 가지고 직각 으로 굽은 보의 해석을 위하여 내부공진을 고려한 해석적 혹은 실험적 연구 가 이루어져 왔다. 그중에서도 Nayfeh등은 조화가진 하의 핀과 꺾쇠로 고정 된(hinged-clamped) 보의 정상상태응답을 해석하기 위해 두 모우드 사이의 내부공진을 고려하였다. 이 연구에서는 세 모우드 사이의 내부공진을 고려하 여 강제진행 중인 보의 비선형 해석을 다루고자 한다. 이 문제에 관심을 갖 게 된 동기는 "연속계의 비선형 해석에서 더 많은 모우드를 포함시키면 어 떤 결과를 낳게 될 것인가\ulcorner"라는 질문에서 생겨난 것이다. 갤러킨 법을 이용 하여 비선형 편미분 방정식과 경계 조건으로 표현되는 이 문제를 연립 비선 형 상미분 방정식으로 변환한다. 다중시간법(the method of multiple scales) 을 이용하여 이 상미분 방정식을 정상상태에서의 세 모우드의 진폭과 위상 에 대한 연립비선형 대수방정식으로 변환한다. 이 대수방정식을 수치적으로 풀어서 정상상태 응답을 구하고 Nayfeh등의 결과와 비교한다. 결과와 비교한다. studies, the origin of ${\alpha}$$_1$peak was attributed to the detrapping process form trap with 2.88[eV] deep of injected space charge from the chathode in the crystaline regions. The origin of ${\alpha}$$_2$ peak was regarded as the detrapping process of ions trapped with 0.9[eV] deep originated from impurity-ion remained in the specimen during production process of the material, in the crystalline regions. The origin of ${\beta}$ peak was concluded to be due to the depolarization process of "C=0"dipole with the activation energy of 0.75[eV] in the amorphous regions. The origin of ${\gamma}$ peak was responsible to the process combined with the depolarization of "CH$_3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorp

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Genenation of structural diversity in polyketides by combinatorial biosynthesis of polyketides: Part I. Generation of multiple bioactive macrolides by hybrid modular polyketide synthases in Streptomyces venezuelae, Part II. Production of novel rifamycins by combinatorial biosynthesis

  • Yoon, Yeo-Joon
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 2002년도 학술발표대회
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    • pp.18-25
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    • 2002
  • The pikromycin biosynthetic system in Streptomyces venezuleae is unique for its ability to produce two groups of antibiotics that include the 12-membered ring macrolides methymycin and neomethymycin, and the 14-membered ring macrolides narbomycin and pikromycin. The metabolic pathway also contains two post polyketide-modification enzymes, a glycosyltransferase and P450 hydroxylase that have unusually broad substrate specificities. In order to explore further the substrate flexibility of these enzymes a series of hybrid polyketide synthases were constructed and their metabolic products characterized. The plasmid-based replacement of the multifunctional protein subunits of the pikromycin PKS in S. venezuelae by the corresponding subunits from heterologous modular PKSs resulted in recombinant strains that produce both 12- and 14-membered ring macrolactones with predicted structural alterations. In all cases, novel macrolactones were produced and further modified by the DesVII glycosyltransferase and PikC hydroxylase leading to biologically active macrolide structures. These results demonstrate that hybrid PKSs in S. venezuelae can produce a multiplicity of new macrolactones that are modified further by the highly flexible DesVII glycosyltransferase and PikC hydroxylase tailoring enzymes. This work demonstrates the unique capacity of the S. venezuelae pikromycin pathway to expand the toolbox of combinatorial biosynthesis and to accelerate the creation of novel biologically active natural products. The polyketide backbone of rifamycin B is assembled through successive condensation and ${\beta}$-carbonyl processing of the extender units by the modular rifamycin PKS. The eighth module, in the RifD protein, contains nonfunctional DH domain and functional KR domain, which specify the reduction of the ${\beta}$-carbonyl group resulting in the C-21 bydroxyl of rifamycin B. A four amino acid substitution and one amino acid deletion were introduced in the putative NADPH binding motif in the proposed KR domain encoded by rifD. This strategy of mutation was based on the amino acid sequences of the corresponding motif of the KR domain of module 3 in the RifA protein, which is believed dysfunctional, so as to introduce a minimum alteration and retain the reading frame intact, yet ensure loss of function. The resulting strain produces linear polyketides, from tetraketide to octaketide, which are also produced by a rifD disrupted mutant as a consequence of premature termination of polyketide assembly. Much of the structural diversity within the polyketide superfamily of natural products is due to the ability of PKSs to vary the reduction level of every other alternate carbon atom in the backbone. Thus, the ability to introduce heterologous reductive segments such as ketoreductase (KR), dehydratase (DH), and enoylreductase (ER) into modules that naturally lack these activities would increase the power of the combinatorial biosynthetic toolbox. The dehydratase domain of module 7 of the rifamycin PKS, which is predicted to be nonfunctional in view of the sequence of the apparent active site, was replaced with its functional homolog from module 7 of rapamycin-producing polyketide synthase. The resulting mutant strain behaved like a rifC disrupted mutant, i.e., it accumulated the heptaketide intermediate and its precursors. This result points out a major difficulty we have encountered with all the Amycolatopsis mediterranei strain containing hybrid polyketide synthases: all the engineered strains prepared so far accumulate a plethora of products derived from the polyketide chain assembly intermediates as major products instead of just analogs of rifamycin B or its ansamycin precursors.

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장내 세균총과 위장관 질환 (Gut Microbiome and Gastrointestinal Diseases)

  • 황순재;김성훈;이기종
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.11-19
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    • 2018
  • 본 연구에서는 최근에 연구되어 온 장내 세균총이 특히 주요 장질환의 발병에 있어서, 어떠한 역할을 하는지 보고된 여러 문헌들을 중심으로 연구 결과들을 요약 하였다. 예를 들자면, 면역체계를 매개하여 병이 악화되는 여러 질환에서 정상일 때와 달리 바뀐 장내 세균총을 통해 악화된다고 보고된 바 있다. 장내 세균총의 역할에 대해 많이 연구된 장질환 중에서, 많이 연구된 3개의 질환은 과민성 장 증후군, 염증성 장질환, 대장암이다. 그러나, 사람의 장내에 존재하는 세균총은 몸에 이로우며, 비타민 A 합성, 단사슬지방산의 생산, 담즙산 대사과정과 같은 장내 생리적 기능 매개를 통해 장내 항상성을 유지한다고 알려져 있다. 이와 같이, 장내에 존재하는 이로운 세균 군집과 해로운 세균 군집의 균형은 장내 건강에 주요한 영향을 미친다. 장질환을 포함한 여러 질환의 발병 및 진행에서 장내 세균총의 변화가 주요 원인으로 추측되고 있는 실정이다. 현재까지 보고된 많은 연구 결과에도 불구하고, 어떤 장내 세균총 구성이 몸에 가장 이로운 지학계에서도 의견이 분분한 상태이다. 본 논문에서는, 주요 장질환으로 알려진 과민성 장 증후군, 염증성 장질환, 대장암과 장내 세균총과의 관계에 대해 연구한 논문들에 대해 연결 지어 요약하였다. 마지막으로, 장내 세균총을 매개로 악화되는 장질환을 완화하며, 장내 건강을 지키기 위한 수단으로 천연물을 이용한 치료 전략을 제시하고자 한다.

IoT 기반의 축산사료 측정 장치 및 사료 공급 시스템 구현 (A Study on the Livestock Feed Measuring Sensor and Supply Management System Implementation based on the IoT)

  • 안원영;장윤희
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.442-454
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    • 2017
  • 우리나라 식품소비 패턴이 육류 위주로 증가함으로써 축산업이 크게 성장하였으나, 수입 축산물 시장의 개방으로 국내 축산 제품의 가격 경쟁력 확보 방안이 시급한 시점이다. 따라서 생산비의 가장 큰 부분을 차지하고 있는 사료 원가 절감의 문제는 축산업 생태계에서 해결해야 하는 중요한 과제이다. 본 연구의 목적은 축산업의 스마트 팜을 지원하는 것이다. 이에 본 연구는 IoT에 기반 하여 축산 사료의 측정 장치를 개발하고, 자동 주문 및 배송 시스템을 구현하여 관련 영역의 효율성을 극대화할 수 있는 방안을 제안하였다. 구체적으로는 첫째, 초음파 센서와 온도/습도 측정 센서를 이용하여 사료 저장소인 피드빈 내 사료 잔량과 온/습도 정보를 수집하는 센서를 개발하였다. 둘째, 그 정보를 축산농가에 설치된 게이트웨이를 거쳐 SCM 서버에 전송할 수 있는 방법을 구현하였다. 셋째, 서버에 저장된 축산농가의 정보를 활용하여 사료의 자동 주문 및 배송이 가능한 서비스 방안을 구현하였다. 본 연구는 기존의 방법보다 용이하고 가격 경쟁력이 있는 방안으로서, 축산업의 다양한 영역에서 보다 다양한 IoT 활용 서비스와 경쟁력 강화 방안이 도출되는데 도움이 될 것이다.

기초공통개념으로서 에너지에 대한 3~9학년 학생들의 문항 반응 분석 (Item Response Analysis of Energy as a Cross-Cutting Concept for Grades 3 to 9)

  • 김영민;강남화;강훈식;맹승호;이준기
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.815-833
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    • 2016
  • 이 연구에서는 기초공통개념으로서 에너지에 대한 학습발달과정연구의 기초 자료를 제공하기 위하여 3~9학년 학생들의 평가 문항 응답 결과를 분석하였다. 검사 문항은 전기 회로, 낙하 물체의 역학적 에너지, 물질의 상태 변화, 용해 현상, 생물체의 생명 현상, 먹이 사슬, 태양과 지구의 복사평형, 및 물의 순환계에서 에너지에 대한 이해를 조사하는 순위 선다형 문항으로 구성되었다. 학생들의 응답 결과는 학년별, 선택지 수준별 응답 빈도에 따라 교차분석을 실시하였고, Rasch 모델을 적용한 문항반응 분석으로서 Wright map 및 DIF 분석을 수행하였다. 연구 결과, 8가지 주제들에 대하여 에너지 이해의 발달과정은 현상과 에너지의 관련성을 인식하거나 에너지의 종류를 파악, 에너지의 이동과 전달을 인식, 에너지가 다른 형태로 전환 및 변환됨을 인식, 에너지의 보존을 인식하는 순서로 진행된다는 경험적 근거를 확보할 수 있었다. 전체 학년에 걸쳐서 공통적으로 8개 주제에 대하여 에너지 보존에 대한 이해가 부족하였다. 학년이 높아짐에 따라 에너지의 전달과 전환에 대한 이해 수준은 주제들마다 다소 차이가 있었다. Rasch 모델을 적용한 문항 반응을 분석한 결과 학생들은 다른 현상의 에너지에 비해 용해 현상의 에너지를 가장 쉬운 과제로 인식하였고 물의 순환 과정에서 에너지 이해를 가장 어려운 과제로 인식하였다. 이 연구의 결과는 에너지의 관점에서 각 주제들이 초중등 과학 교육과정의 어느 학년에, 몇 번째 단원에 어떤 방식으로 배치되어야 할 것인지는 경험적인 연구 자료로서 활용될 수 있으며, 새 과학 교육과정의 내용 체계를 구성할 때 고려할 수 있는 중요한 시사점이 될 수 있었다.

유전자 알고리즘 기반 다중 모듈러 건축 프로젝트 수행 시 모듈러 유닛 공장생산계획수립 모델 개발 (Development of Manufacturing Planning for Multi Modular Construction Project based on Genetic-Algorithm)

  • 김민정;박문서;이현수;이정훈;이광표
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.54-64
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    • 2015
  • 모듈러 건축공법은 공장 생산, 운송, 현장설치 프로세스를 통해 기존 현장중심 건축공법에 비해 품질향상 및 공기단축이 가능한 특징을 가지고 있다. 특히 모듈러 유닛의 제작과 시공이 분리되어 수행되기 때문에 다수의 프로젝트가 동시에 수행될 경우 각 프로젝트에 따라 생산해야하는 모듈의 크기, 수량, 납기일, 생산 유형 및 과정을 고려하는 SCM(Supply Chain Management) 관점의 공장 생산 공정 계획 수립이 필요하다. 그러나 현재 모듈러 유닛 공장 생산 계획은 개별 프로젝트 중심으로 수립되고 있어 다중 모듈러 건축 프로젝트 수행 시 모듈러 유닛 제작공장의 한정된 자원과 설치 현장별 프로젝트 요구조건들을 동시에 고려한 공장 생산계획을 도출하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 변수 간 상호 연계성 및 제약조건으로 공정 계획 최적화 결과 도출이 가능한 유전자 알고리즘 방법을 통해 모듈러 유닛 제작공장의 한정된 자원과 설치 현장별 요구사항이 반영된 모듈러 유닛 공장 생산 공정계획 최적화 수립 모델을 제시하며 이를 사례분석을 통해 검증하였다. 연구 결과, 기존 다중프로젝트의 공장생산계획에 비해 평균 7.9%의 현장설치 공기단축 및 43%의 최대 야적장 이용률 감소가 가능하였다. 향후 본 연구 내용을 바탕으로 제약 조건 범위 확장 및 생산성 데이터 추가가 될 경우 다중 모듈러 건축 프로젝트의 모듈러 유닛 공장 생산 계획 수립과 현장시공프로세스 구축을 동시에 지원할 수 있는 기초 자료로 활용될 수 있다.

디지털 비디오 보호를 위한 카오스 사상 기반의 암호화 방법 (Encryption Method Based on Chaos Map for Protection of Digital Video)

  • 윤병춘;김덕환
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제49권1호
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    • pp.29-38
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    • 2012
  • 네트워크 환경과 유무선 통신 기술의 급속한 발달로 인해 비디오 콘텐츠의 배포가 손쉽게 이루어짐에 따라 비디오 콘텐츠에 대한 보안은 매우 중요시 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 MPEG-2 비디오 인코딩 과정 내에 복수의 카오스 사상 기반의 디지털 비디오 암호화 방법을 제안한다. 제안방법은 카오스 사상인 텐트 사상(Tent map)을 기본블록으로 하는 해시체인으로부터 128-bit의 난수특성이 우수한 비밀 해시 키를 생성하고 이를 로지스틱 사상(Logistic Map)과 헤논 사상(Henon map)에 적용하여 64개의 난수로 이루어진 $8{\times}8$ 난수블록을 생성한다. 제안한 방법은 $8{\times}8$ 난수 블록과 DCT 블록 내 영상정보에 대한 파급효과가 큰 저주파 계수들에 대해 선택적으로 XOR 암호화 연산을 수행함으로써 암호화 처리에 따른 오버헤드를 줄일 수 있으며, 복수의 카오스 사상을 결합한 구조를 사용하여 비교적 간단하면서 우수한 난수특성을 제공한다. 실험 결과를 통해 제안 방법은 암호화된 영상에 대해 PSNR이 12dB 이하로 좋은 시각적 암호화 성능을 나타냈으며, 압축 효율성 측면의 시간변화율과 압축 변화율은 각각 2%와 0.4% 이내의 실시간성에 적용 가능한 성능을 나타냈다.

The Exposure Status and Biomarkers of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Shipyard Workers

  • Koh, Sang-Baek;Park, Jun-Ho;Yun, Ju-Song;Lee, Kang-Myoung;Cha, Bong-Suk;Chang, Sei-Jin;Kim, Cheong-Sik;Kim, Heon;Chang, Soung-Hoon
    • Molecular & Cellular Toxicology
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    • 제2권2호
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    • pp.134-140
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    • 2006
  • Because shipyard workers are involved with various manufacturing process in shipyard industry, and they are exposed to many kinds of hazardous materials. Especially, painting workers were exposed polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). This study was conducted to assess the exposure status of PAH based on job-exposure matrix. We investigated the effect of genetic polymorphism of xenobiotic metabolism enzymes involved in PAH metabolism on levels of urinary metabolite. A total of 93 shipbuilding workers were recruited in this study. Questionnaire variables were age, sex, use of personal protective equipment, smoking, drinking, and work duration. The urinary metabolite was collected in the afternoon and corrected by urinary creatinine concentration. The genotypes of CYP1A1, CYP2E1, GSTM1, GSTT1 and UGT1A6 were investigated by using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) methods with DNA extracted from venous blood. Urinary 1-OHP levels were significantly higher in direct exposured group (spray and touch-up) than indirect exposed group. Urinary 1-OHP, concentration of the high exposure with wild type of UGT1A6 was significantlyhigher than that of the high exposure with other UGT1A6 genotype. In multiple regression analysis of urinary 1-OHP, the regression coefficient of job grade was statistically significant (p<0.05) and UGT1A6 was not significant but a trend (p<0.1). The grade of exposure affected urinary PAH concentration was statistically significant. But genetic polymorphism of xenobiotics metabolism enzymes was not statistically significant. Further investigation of genetic polymorphism with large sample size is needed.