• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.143-149
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• 2016

최근 독극물로 인한 사고가 빈번하게 발생하여 사회적인 문제가 발생하고 있어 독극물관리를 철저히 해야 할 필요성이 대두되고 있다. 2010년 기준으로 국내에는 약 10만 여종의 독극물이 유통되어 사고 시 중증 중독환자 혹은 대량으로 환자를 발생시킬 수 있고 국제적으로도 NBC에 의한 대량 재해의 심각성이 대두되고 있다. 그래서 생산지에서 부터 관리 할 수 있도록 독극물이 들어 있는 유리병에 13.56MHz 대역의 RFID 시스템을 사용하였고, 인식된 태그 데이터는 IEEE 802.15.4 기반의 통신으로 메인 시스템에 데이터를 전송한다. 전송 된 데이터는 스마트 디바이스를 통하여 독극물의 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 시스템을 구현하였다. 그러나 독극물을 관리하는 시스템의 고장은 예측 할 수 없는 결과를 발생시킨다. 그래서 고장의 원인이 되는 오류를 하드웨어 여분을 이용한 방법으로 검출하였고 검출된 오류가 전체 시스템에 영향을 주지 않도록 이중화 시스템을 제시하였다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제21권1호
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• pp.47-54
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• 2017

Unlike mouse results, cloning efficiency of nuclear transfer from porcine induced pluripotent stem cells (piPSCs) is very low. The present study was performed to investigate the effect of cell cycle inhibitors on the cell cycle synchronization of piPSCs. piPSCs were generated using combination of six human transcriptional factors under stem cell culture condition. To examine the efficiency of cell cycle synchronization, piPSCs were cultured on a matrigel coated plate with stem cell media and they were treated with staurosporine (STA, 20 nM), daidzein (DAI, $100{\mu}M$), roscovitine (ROSC, $10{\mu}M$), or olomoucine (OLO, $200{\mu}M$) for 12 h. Flow Cytometry (FACs) data showed that piPSCs in control were in G1 ($37.5{\pm}0.2%$), S ($34.0{\pm}0.6%$) and G2/M ($28.5{\pm}0.4%$). The proportion of cells at G1 in DAI group was significantly higher than that in control, while STA, ROSC and OLO treatments could not block the cell cycle of piPSCs. Both of viability and apoptosis were affected by STA and ROSC treatment, but there were no significantly differences between control and DAI groups. Real-Time qPCR and FACs results revealed that DAI treatment did not affect the expression of pluripotent gene, Oct4. In case of OLO, it did not affect both of viability and apoptosis, but Oct4 expression was significantly decreased. Our results suggest that DAI could be used for synchronizing piPSCs at G1 stage and has any deleterious effect on survival and pluripotency sustaining of piPSCs.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제39권3호
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• pp.59-67
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• 2015

동물의 장기를 인간에게 이식하게 되면 초급성거부반응(Hyperacute rejection, HAR)이 일어난다. 초급성거부반응은 면역계의 구성요소 중 보체(complement)에 의해 일어나는 거부반응으로 돼지의 혈관세포 표면에 있는 $Gal{\alpha}$(1,3)Gal 당분자에 인간의 항체가 즉각 반응하기 때문에 일어나며, ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase(${\alpha}1,3$-GT) 유전자는 돼지 혈관세포 표면의 $Gal{\alpha}$(1,3)Gal 당분자 생성에 관여한다. 따라서 인간에게 돼지의 장기를 이식하기 위해서는 ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase 유전자를 제거하는 것이 필요한 것으로 알려져 있다. 본 연구실의 이전 연구에서, 시카고 미니돼지 귀체세포에서 상동 재조합(Homologous recombination)을 통해 ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase 유전자가 제거된 체세포를 개발한 바 있으며, 이 체세포를 통하여 ${\alpha}1,3$-GT 유전자가 제거된 돼지도 생산된 바 있다. 본 연구에서는, human serum 처리 시 돼지 세포를 보호해 준다고 보고되고 있는 human complement regulator인 human Decay-accelerating factor(hDAF)와 human ${\alpha}1,2$-fucosyltransferase(hHT)유전자를 ${\alpha}1,3$-GT 유전자 위치에 gene targeting하여 동시에 hDAF와 hHT가 발현하는 체세포를 개발하였다. Knock-in vector는 hDAF와 hHT 두 유전자가 발현할 수 있도록 IRES로 연결하였으며, ${\alpha}1,3$-GT 유전자의 start codon을 이용하여 발현할 수 있도록 구축하였다. 구축한 vector는 electroporation을 통해 미니 돼지 체세포에 도입하였으며, PCR 결과, ${\alpha}1,3$-GT 유전자 위치에서 상동 재조합이 일어났음을 확인하였다. Positive-negative 선별 방법을 통해 얻은 gene targeting 된 체세포는 RT-PCR에 의해 hDAF와 hHT 유전자의 발현이 확인되었으며, 대조군(NIH minipig)에 비해 ${\alpha}1,3$-GT 유전자의 발현이 감소하였다. 또한 이들 세포에 100% human complement serum을 처리하였을 때 knock-in 세포가 대조군에 비해 30% 정도 더 높은 생존율을 보였다. 따라서 개발된 체세포는 이종간 장기이식을 위한 돼지 생산과 함께 이를 이용한 이종간의 장기 이식 시 초급성 거부반응을 억제하는 데 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제32권3호
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• pp.199-203
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• 2008

본 연구는 한우 체세포를 이용하여 생산된 복제란을 한우 대리모에 이식하여 임신이 확인된 개체에서 임신 기간 중 주요 호르몬의 발현 특성을 인공수정으로 임신된 대리모와 비교 분석하고자 실시하였다. 한우 섬유아세포를 이용하여 생산된 체세포 복제란을 자연발정으로 동기화된 한우 대리모에 이식하여 임신이 확인된 개체를 공시하였으며(n=8), 대조군으로는 인공수정으로 임신된 대리모을 사용하였다(n=5). 발정 관찰 후 60일경에 직장검사로 임신을 확인하였다. 주요 스테로이드 호르몬인 progesterone(P4)와 estradiol-l7$\beta$ (E2) 농도는 방사선동위원소 면역분석시험(RIA) 방법을 이용하였으며, 혈중 cortisol 농도는 ELISA 방법으로 측정하였다. 인공수정한 대리모의 경우 E2 농도가 분만 시기에 급격하게 증가하였으나, P4 농도는 분만 시기에 급격하게 감소하는 경향을 나타내었다. 이에 반해 복제란 이식우의 혈장 P4 농도는 분만 50일 전부터 분만 10일전까지는 대조군과 유사하게 유지되었으나, 분만예정일에는 전혀 떨어지지 않고 높은 수준으로 유지되었다. 한편, 복제란 이식우에서 분만 때까지 정상적으로 임신이 유지된 대리모들의 경우는 임신 기간 동안 cortisol 농도는 임신 후반기까지 낮게 유지되며 별다른 변화를 나타내지 않았다. 반면에 유산이 일어난 개체의 경우에는 임신 100일경에 cortisol의 농도가 급격하게 증가하는 것을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하여 보면, 복제란 이식우의 경우 분만예정일 전 후에 일어나는 급격한 호르몬의 변화가 일어나지 않음을 확인할 수 있었으며, 이러한 현상은 복제란 이식우의 분만 지연과 밀접한 관계가 있는 것으로 사료된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제41권1호
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• pp.7-16
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• 2017

The knock-in efficiency in the fibroblast is very important to produce transgenic domestic animal using nuclear transfer. In this research, we constructed three kinds of different knock-in vectors to study the efficiency of knock-in depending on structure of knock-in vector with different size of homologous arm on the ${\beta}-casein$ gene locus in the somatic cells; DT-A_cEndo Knock-in vector, DT-A_tEndo Knock-in vector I, and DT-A_tEndo Knock-in vector II. The knock-in vector consists of 4.8 kb or 1.06 kb of 5' arm region and 1.8 kb or 0.64 kb of 3' arm region, and neomycin resistance gene(neor) as a positive selection marker gene. The cEndo Knock-in vector had 4.8 kb and 1.8 kb homologous arm. The tEndo Knock-in vector I had 1.06 kb and 0.64 kb homologous arm and tEndo Knock-in vector II had 1.06 kb and 1.8 kb homologous arm. To express endostatin gene as transgene, the F2A sequence was fused to the 5' terminal of endostatin gene and inserted into exon 7 of the ${\beta}-casein$ gene. The knock-in vector and TALEN were introduced into the bovine fibroblast by electroporation. The knock-in efficiencies of cEndo, tEndo I, and tEndo II vector were 4.6%, 2.2% and 4.8%, respectively. These results indicated that size of 3' arm in the knock-in vector is important for TALEN-mediated homologous recombination in the fibroblast. In conclusion, our knock-in system may help to create transgenic dairy cattle expressing human endostatin protein via the endogenous expression system of the bovine ${\beta}-casein$ gene in the mammary gland.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권4호
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• pp.365-372
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• 2006

[ $^{137}C_s$ ]의 토양침적으로 인한 농작물 오염 평가를 위한 동적격실모델이 제시되었다 토양침투(percolation), 쟁기질에 의한 토양혼합(soil mixing), 뿌리흡수(plant uptake), 용출(leaching to a deep soil), 토양고착(fixation to a clay mineral)이 모델에서 고려된 $^{137}C_s$의 주요 이동경로이며 $^{137}C_s$의 토양이동에 대한 토양특성(pH, 점토함량, 유기물함량, 이온교환성 K 농도)의 영향을 반영하기 위하여 Absalom 모델을 적용하였다. 모델의 검증을 위해 다른 토양특성을 가진 17종류의 논토양에서 2년 연속 벼를 재배하면서 수행한 $^{137}C_s$ 모의침적실험으로부터 구한 벼에 대한 $^{137}C_s$ 전이계수를 모델에 의한 예측치와 비교하였다. 측정된 벼의 $^{137}C_s$ 전이계수는 pH와 점토함량 변화에는 뚜렷한 경향을 보여주지 않았으나, 유기물함량의 증가 또는 이온교환성 K 농도의 감소에 따라 다소 증가하는 경향을 보여주었다. 측정된 전이계수는 모델에 의한 예측치와 대체적으로 유사한 값을 가졌다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제30권1호
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• pp.1-5
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• 2006

핵이식 방법을 이용하여 성공적인 복제를 이루기 위해서 인위적인 활성화 처리는 필수적인 요소이다. 본 연구는 전기자극에 의해 활성화된 난자를 chemical agent를 이용하여 추가적인 활성화 처리를 하였을 때 돼지 단위발생란의 발달에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 체외에서 $40{\sim}44$시간 동안 배양된 난자를 전기자극(E)으로 활성화 처리한 후 Thimerasol + Dithiothreitol(Thi+DTT), 6-Dimethylaminopurine(6-DMAP) 및 Cycloheximide(CH)를 사용하여 추가 활성화 처리를 하였다. 활성화 방법(E, E+Thi+DTT, E+6-DMAP 및 E+CH)에 따른 단위발생란의 배반포까지의 발달율을 조사한 결과, chemical agent에 의해 추가 활성화된 단위발생란이 전기자극만으로 처리된 구의 단위발생란보다 유의적으로 높은 발달율을 보였다($21.5{\sim}28.1%$ vs. 18.0%, P<0.05). 특히, E+Thi+DTT를 이용하였을 때 발달율이 유의적으로 높게 나타났다(28.1%, P<0.05). 활성화 처리별 전핵 형성율을 조사한 결과, chemical agent에 의해 추가 활성화 처리된 구에서 하나의 극체(1PN) 형성률은 처리별로 차이를 보이지 않았으나$(59.9{\sim}64.7%)$, 2PN 형성율은 추가 활성화 처리구에서 전기자극만을 사용하였을 때보다 유의적으로 높게 나타났다($7.2{\sim}9.7%$ vs. 4.3%, P<0.05). 이상의 결과를 살펴볼 때, 전기자극 후 chemical agent를 이용한 추가 활성화는 단위발생란의 배반포까지의 발달능력을 증가시키는 것으로 생각된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제24권3호
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• pp.281-288
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• 2000

활성화처리를 위해 22시간 성숙된 난자를 5 $\mu$M ionomycin(I)에서 5분, 10 $\mu$M calcium ionophore(Ca)에서 5분, 2 mM 6-dimethylaminopurine(DMAP)에서 3시간 및 10 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ cycloheximide(CH)에서 6시간 동안 단용 또는 병용 처리하였다. 활성화 처리된 난자는 mCR$_1$aa 배양액 내에서 배양되었으며, 배양조건은 5% $CO_2$, 95% air 또는 5% $CO_2$, 5% $O_2$, 90% $N_2$ 이었다. 1 I, Ca DMAP 및 CH에 의해 처리된 난자의 48시간 난할율은 각각, 12.7%, 14.1%, 28.9% 및 22.9%였다. 그러나, 배반포는 형성되지 않았다. 2. I＋DMAP, I＋CH, Ca＋DMAP및 Ca＋CH에 의해 처리된 난자의 48시간 난할율은 각각, 96.9%, 82.1%, 93.1% 및 84.7%였고, 배반포 발생율은 각각, 10.4%, 5.3%, 17.6% 및 7.1%로, I 및 Ca를 이용하여 세포 내 칼슘수준을 증가시킨 후, DMAP로 3시간 동안 배양하였을 때, 배반포 발생율이 유의적으로 높았다(P<0.05). 3. I, Ca, DMAP 및 CH에 의해 단용 처리된 난자의 전핵 발생율은 각각, 5.4%, 3.6%, 28.3% 및 28.8%였다. 그러나, 병용 처리된 난자는 100%의 전핵 형성율을 나타냈다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권5호
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• pp.895-905
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• 2015

과학적 소양의 함양을 과학 교육의 목표로 둘 때, 과학의 본성에 대한 이해는 학생들이 갖추어야 할 능력으로서 빠뜨릴 수 없는 요소 중 하나이다. 과학의 본성에 대한 이해를 높이기 위한 다양한 학습전략이 논의되는 가운데, 다수의 연구에서 과학의 본성에 대한 명시적-반성적 접근이 가장 효율적인 전략이라는 결과가 제시된다. 과학관련 사회쟁점(SSI)은 다양한 원인이 작용하여 발생하며, 발달하고 있는 현대 과학기술과 관련하여 발생하는 경우가 많아, 단 하나의 확실한 해결책이 존재하지 않는 특성을 가지고 있다. 과학관련 사회쟁점에 대한 논의과정에 참여하는 학생들은 완전하지 않은 과학지식을 바탕으로 추론하여 쟁점에 대한 주장과 근거를 마련해야한다. 따라서 본 연구는 과학관련 사회쟁점을 활용한 수업이 과학의 본성에 대한 반성적 사고를 촉진할 수 있는 훌륭한 학습 전략이라는 것을 전제로 한다. SSI에 대한 논의 과정에서 과학의 본성에 대한 이해가 매우 중요한 역할을 하고 있음에도 불구하고 SSI를 이용한 학습활동과 학생들의 과학의 본성에 대한 이해 사이의 관계에 대해서는 아직도 논란이 존재한다. 이것은 과학의 본성을 일반화된 맥락에서 명시적으로 접근하고 과학관련 사회쟁점과 관련된 맥락에서 반성할 기회를 제공하지 않은 것에 기인한다. SSI를 통한 학습 환경이 과학의 본성을 이해하는 데 어떠한 영향을 주는지 탐색하기 위해서는 맥락화된 상황에서 과학의 본성에 대해 반성할 수 있는 기회를 학생들에게 충분히 제공한 후, 맥락화된 상황에서의 과학의 본성에 대한 이해가 일반화된 상황으로 전이될 수 있는지 탐색해보아야 한다. 따라서 본 연구에서는 SSI 학습 맥락에서 과학의 본성에 대해 충분히 반성할 수 있는 교육 프로그램을 개발하고 적용하여 그 효과를 탐색하는 것을 목표로 하였다. 경기도 소재 고등학교에 재학 중인 71명의 학생이 연구에 참여하였다. 학생들의 과학의 본성에 대한 인식의 변화를 살펴보기 위하여 SSI 프로그램 적용 전과 후에 VNOS-C 설문을 실시하였으며, 보다 심층적인 분석을 위하여 반구조화된 면접을 실시하였다. 연구 결과, 학생들은 맥락화된 상황에서 과학의 본성을 학습하였음에도 불구하고 일반화된 상황에서도 과학의 본성에 대한 이해의 향상을 나타냈다. SSI 자체가 가지고 있는 속성이 학생들의 과학의 본성에 대한 이해의 향상에 큰 영향을 미쳤으며, 지속적으로 반성할 수 있는 기회와 학습 자료를 제공한 것이 과학의 본성에 대한 이해를 전이하는 데 도움이 되었다.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.586-594
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• 2013

단백질 번역 후 O-GlcNAc 수식은 단백질 조절의 새로운 기전으로 대두되고 있다. 전통적인 당수식과 달리 O-GlcNAc 수식은 단 한번의 O-GlcNAc 전달로 이루어지며, 핵 및 세포질단백질 모두에 수식될 수 있다. O-GlcNAc은 이 분자를 끝으로 하는 최종수식으로 생각되어 왔으나, 최근의 논문(J Proteome Res. 2011 10:2725-2733)은 AP180 단백질에 O-GlcNAc-P가 존재함을 보고하였다. 이 논문은 O-GlcNAc-P가 일반적인 단백질수식인지에 대한 중요한 질문을 던진다. 이에 답하고자 저자들은 HEK293T 세포에 O-GlcNAc 인산화효소 NAGK를 DsRed2에 연결한 DsRed2-$NAGK_{WT}$ 혹은 효소활성이 없는 돌연변이 NAGK를 표현하는 DsRed2-$NAGK_{D107A}$를 표현시키고, 단백질 추출물을 얻어 2D-PAGE로 분리한 후 인산화 정도를 측정하여, $NAGK_{WT}$에 의하여 인산화가 증가되는 15개의 단백질 스폿을 선별하였다. 이 가운데 7개 스팟을 동정한 결과 2개의 스폿은 O-GlcNAc 수식 단백질인 $HSP90{\beta}$, 다른 2개의 스폿도 O-GlcNAc 수식 단백질인 ENO1로 동정되었으며, 나머지(dUTP nucleotidohydrolase mitochondrial isoform 2, glutathione S-transferase P, grp94)는 O-GlcNAc 수식 여부를 아직 모르는 단백질이였다. NAGK에 의하여 O-GlcNAc 단백질의 인산화가 증가된다는 사실은 O-GlcNAc이 인산화되어 O-GlcNAc-P로 수식됨을 시사하며, 따라서 본 연구의 결과는 O-GlcNAc이 최종 수식이 아님을 지지한다.