• 제목/요약/키워드: Physiological Reaction

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기내 선발과 Saltol QTL 분석을 통한 내염성 증진 사료용 벼 선발 (Selection of Salt-Tolerant Silage Rice Through in vitro Screening and Saltol QTL Analysis)

  • 조철오;김경화;안억근;박향미;최만수;전재범;서미숙;진민아;김둘이
    • 한국작물학회지
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    • 제65권3호
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    • pp.214-221
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    • 2020
  • 본 연구에서는 간척지와 같은 염류집적 토양에서 재배가 가능한 사료용 벼 품종 개발을 위해 자포니카 우량품종 목양과 내염성 인디카 품종 IR64-Saltol 교배 계통으로부터 기내 선발 방법과 분자마커 분석을 통해 내염성 증진 계통을 선발하였고, 연구결과는 다음과 같다. 1. 목양과 IR64-Saltol 품종에 다양한 농도의 NaCl을 처리하여 신초 길이, 근장 및 생체중의 변화를 분석한 결과, 목양은 IR64-Saltol과 비교하여 50 mM NaCl 농도에서 신초 길이, 근장 및 생체중이 심한 생육 저해를 보였다. 2. 목양과 IR64-Saltol 교배 54계통 224개체를 이용하여 기내 선발 방법을 통해 50 mM NaCl 처리 후 목양 대비 신초 길이, 근장 및 생체중이 양호한 5계통(767883, 767885, 767949, 767986, 767989)을 선발하였다. 3. 내염성 관련 양적형질인 Saltol QTL의 유래를 확인하기 위한 분자마커 분석 결과와 표현형 결과를 비교하여 IR64-Saltol에서 유래된 Saltol QTL이 이입된 계통들은 목양 유래 Saltol QTL이 혼재된 계통들과 비교하여 염 스트레스 시 신초 길이, 근장 및 생체중이 양호함을 확인하였고, 따라서 IR64-Saltol 유래 Saltol QTL의 이입이 내염성을 증진시킨 것으로 판단된다. 4. 내염성 관련 핵심 유전자인 SKC1 발현은 염 처리 후 목양 대비 선발된 5계통 모두에서 높은 발현양을 보이나 목양 유래 QTL이 혼재된 2계통보다 IR64-Saltol QTL만 전이된 3계통에서 보다 높은 발현양을 보였다. 이러한 SKC1의 발현 양상이 선발된 계통들의 내염성에 관여할 것으로 판단된다. 5. 이상의 결과 기내 선발과 분자마커 분석을 통해 선발한 내염성 계통은 간척지와 같은 불량한 환경에서 작물 재배 및 생산이 가능한 내염성 품종 개발의 육종 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

한국인의 ACE(Angiotensin-converting Enzyme) 유전자의 다형성과 뇌혈관 질환과의 관계에 대한 연구 (Angiotensin-converting Enzyme Gene Polymorphism and Cerebrovascular Disease in Korean population)

  • 이진우;이경진;노삼웅;김재중;배형섭;홍무창;신민규;김영석;배현수
    • 동의생리병리학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.724-728
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    • 2002
  • Angiotensin-converting enzyme (ACE) gene polymorphism, which consists of presence (insertion, I) or absence (deletion, D) of a 250-bp fragment, is associated with ischemic heart disease, renovascular disease, systemic lupus erythematosus. Subjects with the DD genotype have higher levels of circulating ACE than subjects with the II genotype and show an increased tendency towards vascular wall thickness and contribute to the development of vascular disease. But the association between I/D polymorphism of the ACE gene and cerebrovascular disease is still controversial. The aim of this study was to determine whether the DNA polymorphism of the ACE are associated with cerebrovascular disease in Korean population. The study group comprised 377 Korean patients admitted to Kyunghee Oriental Medical Center in the year of 2000 for the treatment of brain infarction or brain hemorrhage. Magnetic resonance imaging(MRI) was performed for each patient to determine the stroke phenotype, infarction or hemorrhage. The 183 subjects without evidence of brain infarction or brain hemorrhage were selected from the some ethnical population(control group). Venous blood samples were drawn from each subject for the extraction of DNA. Genotypes of ACE were determined by polymerase chain reaction amplification of the genomic DNA. Case and control genotype frequencies were compared by chi-square testing. Both the patients and the controls were classified respectively into 4 groups: age less than forty years, age forty one to fifty, age fifty one to sixty, age greater than sixty years. There were no significant differences in the distributions of ACE genotypes among the patients with infarction, with hemorrhage and controls (Infarction: D/D 15.8%, I/D 46.7%, I/I 37.5%, Hemorrhage: D/D 15.1%, I/D 46.5%, I/I 38.4%, Control: D/D 18.6%, I/D 50.3%, I/I 31.2%). There was a significant difference in the distribution of ACE genotypes between the age greater than sixty year subgroup of patient with brain hemorrhage and the control (Hemorrhage: D/D 0%, I/D 55.6%, I/I 44.4%, Control: D/D 13.0%, I/D 63.0%, I/I 23.9%; Pearson Chi-Square value 5.956, P<0.05). Furthermore, the frequency of the ACE D/D type declined with increasing age both in the patient and control group (Patient group: age < 50 D/D 21.5%, age > 50 D/D 14.42%; Control group: age < 50 D/D 21.0%, age > 50 D/D 14.2%). In conclusion there is no clear association between ACE polymorphism and cerebrovascular disease in Korean population. Although, there was a tendency for the frequency of the ACE D/D type declined with increasing age in both patients and controls.

고압전자현미경을 이용한 소뇌 평행섬유-조롱박세포간 신경연접의 3차원 재구성 (3-Dimensional Reconstruction of Parallel fiber-Purkinje Cell Synapses Using High-Voltage Electron Microscopy)

  • 이계주;권희석;강지선;유임주
    • Applied Microscopy
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    • 제35권1호
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    • pp.31-39
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    • 2005
  • 신경연접은 신경세포 사이의 신호전달을 위해 형성되는 미세구조로 다양한 생리적, 병리적 상태에 반응하여 형태적, 기능적 변화를 보인다. 현재까지 투과전자현미경을 이용한 신경연접 미세구조의 2차원적 연구들이 많은 유용한 정보를 제공하여 왔으나 신경연접 구성요소들을 보다 정확하게 분석하고 전신경연접부위와 후신경연접부위의 정확한 연결관계를 이해하기 위해서는 신경연접의 3차원 재구성이 요구된다. 고압전자현미경은 고해상도와 시료투과력의 증가로 인해 두꺼운 절편의 관찰이 가능하며 이를 통해 미세구조의 3차원적 특성을 규명하는 것이 용이하므로, 신경연접의 3차원 재구성에 고압전자현미경을 응용하는 것은 많은 수의 연속절편 제작과 오랜 기간의 영상처리가 요구되는 기존의 재구성 방법의 난점들을 극복할 수 있을 것으로 생각된다. 이에 본 연구에서는 고압전자현미경을 이용하여 흰쥐 소뇌 평행섬유와 조롱박세포 간 신경연접의 3차원 재구성을 시도하였다. 3차원 재구성에 앞서 염색방법과 절편 두께의 조절을 통해 고압전자현미경 하에서 신경연접의 적절한 관찰조건을 확립하고자 하였다. 관찰 결과, 절편의 두께가 증가하면 신경연접의 막, 소포와 같은 미세구조들의 겹침 현상이 나타나기 때문에 용이한 3차원 재구성을 위해서는 250 nm 두께의 절편을 제작하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. 또한 절편제작 이전의 en bloc 염색 반응시간을 증가시키는 것이 절편제작 후 염색시간을 조절하는 것에 비해 contrast 증가에 더 효과적이었다. 이상의 결과로부터, 고압전자현미경을 이용하여 일련의 두꺼운 연속 절편을 촬영하고 3차원 재구성 프로그램을 이용하여 이미지들을 정렬하였으며 각각의 이미지에서 신경연접 막의 윤곽선을 그린 후 모든 윤곽선을 쌓아 올려 최종적으로 3차원 신경연접을 재구성하였다. 본 연구를 통하여 신경연접의 3차원 재구성에 있어 고압전자현미경의 적용 가능성을 검증하였고 관찰 조건을 확립하였다. 또한 고압전자현미경을 이용한 신경연접의 재구성은 많은 수의 연속절편 제작이 요구되는 기존의 방법에 비해 효율적이며 신경연접 연결형태에 관한 대규모의 정량 분석에 유용할 것으로 생각된다. 본 연구가 향후 고압전자현미경을 이용한 신경연접의 가소성 연구에 유용한 방법적 정보를 제공하기를 기대한다.

Catecholamines에 관(關)하여 -제4편(第四編) : 심실전동발생(心室顫動發生)에 있어서의 catecholamines의 의의(意義)- (Role of Catecholamines in Ventricular Fibrillation)

  • 이우주
    • 대한약리학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.15-35
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    • 1983
  • Although it has been well known that ventricular fibrillation is the most important complication during hypothermia, much investigation has failed to show the exact nature of the etiology of ventricular fibrillation. Recently, there has been considerable research on the relationship between sympathetic activity and ventricular fibrillation under hypothermia. Cardiac muscle normally contains a certain amount of norepinephrine and the dramatic effect of this catecholamines on the cardiac muscle is well documented. It is, therefore, conceivable that cardiac catecholamines might exert an influence on the susceptibility of heart muscle to tachycardia, ventricular fibrillation and arrhythmia, under hypothermia. Hypothermia itself is stress enough to increase tonus of sympatheticoadrenal system. The normal heart is supplied by an autonomic innervation and is subjected to action of circulating catecholamines which may be released from the heart. If the reaction of the heart associated with a variable amount of cardiac catecholamines is. permitted to occur in the induction of hypothermia, the action of this agent on the heart has not to be differentiated from the direct effects of cooling. The studies presented in this paper were designed to provide further information about the cardio-physiological effects of reduced body temperature, with special reference to the role of catecholamines in ventricular fibrillation. Healthy cats, weighing about 3 kg, were anesthetized with pentobarbital(30 mg/kg) intraperitoneally. The trachea was intubated and the endotracheal tube was connected to a C.F. Palmer type A.C. respirator. Hypothermia was induced by immersing the cat into a ice water tub and the rate of body temperature lowering was $1^{\circ}C$ per 5 to 8 min. Esophageal temperature and ECG (Lead II) were simultaneously monitored. In some cases the blood pH and serum sodium and potassium were estimated before the experiment. After the experiment the animals were killed and the hearts were excised. The catecholamines content of the cardiac muscle was measured by the method of Shore and Olin (1958). The results obtained are summarized as follows. 1) In control animal the heart rate was slowed as the temperature fell and the average pulse rates of eight animals were read 94/min at $31^{\circ}C$, 70/min at $27^{\circ}C$ and 43/min at $23^{\circ}C$ if esophageal temperature. Ventricular fibrillation was occurred with no exception at a mean temperature of $20.3^{\circ}C(21-l9^{\circ}C)$. The electrocardiogram revealed abnormal P waves in each progressive cooling of the heart. there was, ultimately, a marked delay in the P-R interval, QRS complex and Q-T interval. Inversion of the T waves was characteristic of all animals. The catecholamines content of the heart muscle excised immediately after the occurrence of ventricular fibrillation was about thirty percent lower than that of the pre-hypothermic heart, that is, $1.0\;{\mu}g/g$ wet weight compared to the prehypothermic value of $1.41\;{\mu}g/g$ wet weight. The changes of blood pH, serum sodium and potassium concentration were not remarkable. 2) By the adrenergic receptor blocking agent, DCI(2-3 mg/kg), given intramuscularly thirty minutes before hypothermia, ventricular fibrillation did not occur in one of five animals when their body temperature was reduced even to $16^{\circ}C$. These animals succumbed at that low temperature, and the changes of heart rate and loss of myocardial catecholamines after hypothermia were similar to those of normal animals. The actual effect of DCI preventing the ventricular fibrillation is not predictable. 3) Administration of reserpine(1 mg/kg, i.m.) 24 hours Prior to hypothermia disclosed reduced incidence of ventricular fibrillation, that is, six of the nine animals went into fibrillation at an average temperature of $19.6^{\circ}C$. By reserpine myocardial catecholamines content dropped to $0.045\;{\mu}g/g$ wet weight. 4) Bretylium pretreatment(20 mg/kg, i.m.), which blocks the release of catecholamines, Prevented the ventricular fibrillation under hypothermia in four of the eight cats. The pulse rate, however, was approximately the same as control and in some cases was rather slower. 5) Six cats treated with norepinephrine(2 mg/kg, i.m.) or DOPA(50 mg/kg) and tranylcypromine(10 mg/kg), which tab teen proved to cause significant increase in the catecholamines content of the heart muscle, showed ventricular fibrillation in all animals under hypothermia at average temperature of $21.6^{\circ}C$ and the pulse rate increased remarkably as compared with that of normal. Catecholamines content of cardiac muscle of these animals markedly decreased after hypothermia but higher than control animals. 6) The functional refractory periods of isolated rabbit atria, determined by the paired stimulus technique, was markedly shortened by administration of epinephrine, norepinephrine and isoproterenol. 7) Adrenergic beta-blocking agents, such as pronethalol, propranolol and sotalol(MJ-1999), inhibited completely the shortening of refractory period induced by norepinephrine. 8) Pretreatment with either phenoxftenbamine or phentolamine, an adrenergic alphatlocking agent, did not modify the decrease in refractory period induced by norepinephrine. From the above experiment it is possible to conclude that catecholamines play an important role in producing ventricular fibrillation under hypothermia. The shortening of the refractorf period of cardiac muscle induced by catecholamines mar be considered as a partial factor in producing ventriculr fibrillaton and to be mediated by beta-adrenergic receptor.

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Relationship among porcine lncRNA TCONS_00010987, miR-323, and leptin receptor based on dual luciferase reporter gene assays and expression patterns

  • Ding, Yueyun;Qian, Li;Wang, Li;Wu, Chaodong;Li, DengTao;Zhang, Xiaodong;Yin, Zongjun;Wang, Yuanlang;Zhang, Wei;Wu, Xudong;Ding, Jian;Yang, Min;Zhang, Liang;Shang, Jinnan;Wang, Chonglong;Gao, Yafei
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권2호
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    • pp.219-229
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    • 2020
  • Objective: Considering the physiological and clinical importance of leptin receptor (LEPR) in regulating obesity and the fact that porcine LEPR expression is not known to be controlled by lncRNAs and miRNAs, we aim to characterize this gene as a potential target of SSC-miR-323 and the lncRNA TCONS_00010987. Methods: Bioinformatics analyses revealed that lncRNA TCONS_00010987 and LEPR have SSC-miR-323-binding sites and that LEPR might be a target of lncRNA TCONS_00010987 based on cis prediction. Wild-type and mutant TCONS_00010987-target sequence fragments and wild-type and mutant LEPR 3'-UTR fragments were generated and cloned into pmiRRB-REPORTTM-Control vectors to construct respective recombinant plasmids. HEK293T cells were co-transfected with the SSC-miR-323 mimics or a negative control with constructs harboring the corresponding binding sites and relative luciferase activities were determined. Tissue expression patterns of lncRNA TCONS_00010987, SSC-miR-323, and LEPR in Anqing six-end-white (AQ, the obese breed) and Large White (LW, the lean breed) pigs were detected by real-time quantitative polymerase chain reaction; backfat expression of LEPR protein was detected by western blotting. Results: Target gene fragments were successfully cloned, and the four recombinant vectors were constructed. Compared to the negative control, SSC-miR-323 mimics significantly inhibited luciferase activity from the wild-type TCONS_00010987-target sequence and wild-type LEPR-3'-UTR (p<0.01 for both) but not from the mutant TCONS_00010987-target sequence and mutant LEPR-3'-UTR (p>0.05 for both). Backfat expression levels of TCONS_00010987 and LEPR in AQ pigs were significantly higher than those in LW pigs (p<0.01), whereas levels of SSC-miR-323 in AQ pigs were significantly lower than those in LW pigs (p<0.05). LEPR protein levels in the backfat tissues of AQ pigs were markedly higher than those in LW pigs (p<0.01). Conclusion: LEPR is a potential target of SSC-miR-323, and TCONS_00010987 might act as a sponge for SSC-miR-323 to regulate LEPR expression.

원숭이 외측슬상체배측핵에서 칼슘결합단백 Parvalbumin과 Calbindin-D 28K의 분포 (Immunocytochemical Localization of Parvalbumin and Calbindin-D 28K in Monkey Dorsal Lateral Geniculate Nucleus)

  • 고승희;배춘상;박성식
    • Applied Microscopy
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    • 제24권4호
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    • pp.61-77
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    • 1994
  • The calcium-binding proteins (CaBP), parvalbumin (PV) and calbindin-D 28K (calbindin) are particularly abundant and specific in their distribution, and present in different subsets of neurons in many brain regions. Although their physiological roles in the neurons have not been elucidated, they are valuable markers of neuronal subpopulations for anatomical and developmental studies. This study is designed to characterize dorsal lateral geniculate nucleus (dLGN) neurons and axon terminals in terms of differential expression of immunoreactivity (IR) for two well-known CaBPs, PV and calbindin. The experiments were carried out on 6 adult monkeys. Monkeys were perfused under deep Nembutal anesthesia with 2% paraformaldehyde and 0.2% glutaraldehyde in 0.1M phosphate buffer. After removal, the brains were postfixed for 6-8 hr in 2% paraformaldehyde at $4^{\circ}C$ and infiltrated with 30% sucrose at $4^{\circ}C$. Thereafter, they were frozen in dry ice. Serial sections of the thalamus, at $20{\mu}m$, were made in the frontal plane with a sliding microtome. The sections were stained for PV and calbindin with indirect immunocytochemical methods. For electron microscopy, after infiltration with 30% sucrose the blocks of thalamus were serially sectioned at $50{\mu}m$ with a Vibratome in the coronal plane and stained immediately by indirect ABC methods without Triton X-100 in incubation medium. Stained sections were postfixed in 0.2% osmium tetroxide, dehydrated and flat-embedded in Spurr resin. The block was then trimmed to contain only a selected lamina or interlaminar space. The dLGN proper showed strong PV IR in fibers in all laminae and interlaminar zones. Particularly dense staining was noted in layers 1 and 2 that contain many stained fibers from optic tract. Neuronal cell body stained with PV was concentrated only in the laminae. In these laminae staining was moderate in cell bodies of all large and medium-sized neurons, and was strong in cell bodies of some small neurons together with their processes. Calbindin IR was marked in the neuronal cell body and neuropil in the S layers and interlaminar zones whereas moderate in the neuropil throughout the nucleus. Regional difference in distribution of PV and calbindin IR cell is distinct; the former is only in the laminae and the latter in both the S layer and interlaminar space. The CaBP-IR elements were confined to about $10{\mu}m$ in depth of Vibratome section. The IR product for CaBP was mainly associated with synaptic vesicle, pre- and post-synaptic membrane, and outer mitochondrial membrane and along microtubule. PV-IR was noted in various neuronal elements such as neuronal soma, dendrite, RLP, F, PSD and some myelinated or unmyelinated axons, and was not seen in the RSD and glial cells. Only a few neuronal components in dLGN was IR for calbindin and its reaction product was less dense than that of PV, and scattered throughout cytoplasm of soma of some relay neurons, and was also persent in some dendrite, myelinated axons and RLP. The RSD, F, PSD and glial elements were always non-IR for calbindin. Calbindin labelled RLP were presynaptic to unlabeled dendrite or dendritic spine and PSD. Calbindin-labeled dendrite of various sizes were always postsynaptic to unlabeled RSD, RLP or F. From this study it is suggested that dLGN cells of different functional systems and their differential projection to the visual cortex can be distinguished by differential expression of PV and calbindin.

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국산 종계 개발을 위한 토종 계통들의 스트레스 반응 정도 분석 (Analysis of Stress Response of Domestic Chicken Breeds for the Development of a New Synthetic Parent Stock)

  • 손시환;조은정;박지애;홍영호;김종대
    • 한국가금학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.157-167
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    • 2015
  • 본 연구에서는 국립축산과학원에서 보유하고 있는 토종닭 순계 12계통에 대한 계통 간 스트레스 반응 정도를 비교 분석하고자 하였다. 개체 별 스트레스 반응 정도 분석은 혈액으로부터 열 스트레스 단백질인 HSP-70, HSP-$90{\alpha}$, HSP-$90{\beta}$ 및 hydroxyl-3-methyl-glutaryl coenzyme A reductase(HMGCR)의 유전자 발현율과 텔로미어 함량을 반응 대상 표지로 하여 총 1,101수에 대해 정량 실시간 중합효소 연쇄반응법(real-time PCR)으로 분석하였다. 분석 결과 계통 간 HSP-70, HSP-$90{\alpha}$, HMGCR의 유전자 발현율과 텔로미어 함량의 차이가 있는 것으로 나타났으며, 암수 간에 있어서도 HSP-$90{\alpha}$, HSP-$90{\beta}$ 및 HMGCR의 발현율 차이를 나타내었다. 뿐만 아니라 닭의 연령 간에도 HSP-70 및 HSP-$90{\beta}$의 유전자 발현율과 텔로미어 함량의 차이가 있는 것으로 나타났다. 계통 간 HSP 유전자 발현율과 텔로미어 함량 분석의 결과에 따라 공시 계통들 중 R, L, Y 계통들이 상대적으로 외부 스트레스에 강한 계통으로 보여지고, 반면 S, O, W 계통들은 스트레스에 민감한 계통들로 판단된다. 암수 간 스트레스 반응 정도에 있어 열 스트레스 단백질의 표지들 중 일부가 성 간 유의적 차이가 나타나지만 표지들 간 서로 상반된 결과를 보이고 또한 계통과 성 간의 상호작용이 있음에 따라 닭의 암수 간 스트레스 반응 정도의 차이는 없는 것으로 판단된다. 더불어 연령 간에도 일부 열 스트레스 유전자 발현도의 유의적 차이가 있었지만 표지들 간에 일관성이 없어 닭의 연령 간 스트레스 반응 정도의 차이는 없는 것으로 사료된다.

닭의 품종 간 스트레스 반응 정도 비교 분석 (Comparison of Stress Response between Korean Native Chickens and Single Comb White Leghorns subjected to a High Stocking Density)

  • 손시환;조은정;박단비;장인석;문양수
    • 한국가금학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.115-125
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    • 2014
  • 본 연구에서는 닭의 품종에 따른 개체의 스트레스 반응정도를 알아보고자 한국 재래닭과 단관 백색 레그혼종을 공시하고, 고밀도 사육에 따른 생리적 스트레스 표지 값을 비교 분석하였다. 스트레스 반응 정도는 혈액과 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율 및 열 스트레스 단백질(HSPs) 유전자의 발현율을 분석하고 비교하였다. 텔로미어 함량 및 감축율은 양적 형광 접합 보인법으로 분석하였고, DNA 손상율은 Comet assay로 분석하였다. 열 스트레스 단백질 유전자 발현율은 HSP70, HSP90-${\alpha}$, HSP90-${\beta}$ 및 HMGCR을 표적으로 하여 real-time PCR로 분석하였다. 분석 결과, 한국 재래닭과 단관 백색 레그혼 간 품종에 따른 체중, 증체량, 텔로미어 감축율 및 DNA 손상율의 차이는 없는 것으로 나타났다. 그러나 고밀도 사육과 같은 스트레스 사양 관리는 품종에 상관없이 닭의 성장을 저해하고, 텔로미어 감축 및 DNA 손상을 촉진시키는 것으로 나타났다. 한편, HMGCR을 제외한 HSPs 유전자 발현율의 경우, 밀사 사육에 따른 요인뿐만 아니라, 품종 간에도 유의적 차이를 보였다. HSPs의 분석에 따른 스트레스 정도는 단관 백색 레그혼종이 한국 재래닭에 비해 보다 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 따라서 품종과 관계없이 닭에 있어 고밀도 사육이 강한 환경적 스트레스 요인임을 시사하고, 품종 간 스트레스의 반응 정도는 레그혼종이 한국 재래닭에 비해 다소 높은 것으로 사료된다.

복상어와 고등어의 Trypsin에 관한 비교 효소학적 연구 -1. Trypsin의 정제와 반응조건- (Comparative Studies on the Enzymatic Properties of Trypsins from Cat-shark and Mackerel -1. Purifications and Reaction Conditions of the Trypsins-)

  • 변재형;조득문;허민수
    • 한국수산과학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.273-288
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    • 1991
  • 연골어류와 경골어류의 진화에 관한 생리생화학적 차이를 특정한 소화효소의 성질과 구조면에서 밝혀 보고자 본 연구를 시도하였다. 양 어종을 대표하는 종류로서 복상어와 고등어를 시료로 선정하고, 소화효소 중 trypsin을 대상으로 하여, 우선 그 정제방법의 확립, 분자량의 측정, 반응 및 안정성에 미치는 pH 및 온도의 영향, 그리고 금속이온과 화학약제가 반응에 미치는 영향 등을 분석 검토하였으며, 그 내용을 요약하면 다음과 같다. 1. 정제방법에 관하여, 민저 복상어 trypsin은 4 염화탄소로서 탈지 추출한 조효소에 대하여 $50-70\%$ 포화 황산암모늄 염석, DEAE-Sephadex A-50칼럼 크로마토그래피, benzamidine-Sepharose 6B, 친화성 크로마토그래피, Sephadex G-75-120 겔 여과법을 거쳐 disc- 전기영동법, SDS-PAG 전기영동법 및 겔 여과법상 균질상태로 얻었다. 또, 고등어의 trypsin은 역시 4염화탄소로서 탈지 추출한 조효소에 대하여 $30-70\%$포화 황산암모늄 염석, benzamidine-Sepharose 6B 친화성 크로마토 그래피, DEAE-Sephadex A-50 크로마토그래피 등의 재크로마토그래피, benzamidine-Sepharose 6B에 의한 재크로마토그래피 등의 정제과정을 거쳐 disc- 전기영동법, SDS-PAG 전기영동법 및 겔 여과법으로 균질의 가칭 trypsin-A와 B를 달리하였다. 2. 이들 유래를 달리하는 각 trypsin의 분자량은 SDS-PAG 전기영동법으로 측정했을 때, 복상어 trypsin 31,700, 고등어 trypsin-A 30,000, 고등어 trypsin-B 29,000, 그리고 겔 여과법으로 측정했을 때, 복상어 21,500, 고등어 trypsin-A 23,700, 고등어 trypsin-B 21,500이었다. 3. 이들 효소들의 알맞은 반응조건은 복상어 trypsin pH 9.0, $45-50^{\circ}C$, 고등어 trypsin-A와 B pH 8.0, $50^{\circ}C$였다. pH와 온도조건에 따른 안정성을 각각 pH와 온도조건별로 30분간 전처리한 후에 그 활성에 미치는 영향으로 비교해 본 결과, pH의 변화에 대하여는 복상어 trypsin은 pH 10.0에서, 그리고 고등어 trypsin-A는 pH 7.0-9.0에서, 고등어 trypsin-B는 pH 8.0에서 안정하였고, 온도조건에 대하여는 복상어 trypsin은 $25^{\circ}C$까지, 그리고 고등어는 trypsin-A가 $10^{\circ}C$까지, 고등어 trypsin-B는 $35^{\circ}C$까지는 안정하였으나, 그 이후부터는 불안정하였다. 4. 이들 효소들은 공통적으로 금속이온 Ag^{2+},\;Cu^{2+}$$Hg^{2+}$에 의하여 저해를 받았으며, 그 저해의 정도는 고등어 trypsin-A와 B가 보다 심하게 받았다. 또 이들 효소들은 antipain, leupeptin, TLCK(to-syllysine chloromethyl ketone) 및 SBTI(soybean trypsin inhibitor)에 의하여 현저한 저해를 받았고, PMSF(phenylmethane sulfonylfluoride), DFP(diisopropyl fluorophosphate) 및 benzamidine에 의하여 어느정도 저해를 보여 모두 serine-계의 trypsin임을 뒷받침하였다

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과잉 철로 유도된 산화적 스트레스가 혈소판 활성화에 미치는 작용 (Effect of Iron Excess-induced Oxidative Stress on Platelet Aggregation)

  • 서근영;박효진;장성근;박영현
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.979-984
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    • 2006
  • 과잉 철은 폐경기 여성 및 핀란드 남성에서의 심혈관계질환 증가와 예방통계학적으로 밀접한 관련이 있다고 보고되고 있다. 허혈성 심장질환, 뇌 심혈관계 질환, 암 및 노화의 원인으로 산화적 스트레스가 자유기 반응을 자극하고 지질 과산화 반응 등을 연쇄적으로 촉진시키는데 철이 위험 인자로 인식되고 있다. 그러나 뇌심혈관계 질환 유발의 중요인자인 혈소판 활성화와 관련하여 철로 인한 산화적 스트레스와 항산화작용의 연구는 부족하다고 한다. 산화적 스트레스에서 철 및 과산화수소의 자유기 형성과 관련하여 토끼 혈액에서 분리한 세정 혈소판을 사용하여 연구하였다. 산화적 스트레스를 통해 혈소판 응집을 유도하고 이에 미치는 영향을 연구한 결과에서 $H_2O_2$ 단독 투여시 혈소판 응집작용은 나타나지 않았다. $FeSO_4$ 단독 투여시 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가하여 나타내지만, $H_2O_2$ 존재 하에 $FeSO_4$ 투여시 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가되어 나타났다. 혈소판 응집을 유도하는 collagen 최적의 농도$(2\;{\mu}g/mL)$보다 낮은 1/10 농도$(2\;{\mu}g/mL)$)에서 $H_2O_2$$FeSO_4$의 영향은 농도 의존적으로 혈소판 응집작용이 증가되었다. 철 단독 투여시보다 과산화수소와 함께 투여시 농도 의존적으로 혈소판 활성화가 증대되었고 이러한 혈소판 활성화는 NAD/NADP, catalase, glutathione, mannitol, tiron 등에 의해 농도 의존적으로 억제되었고, NADH/NADPH, SOD, aspirin 등에 의해서는 영향이 없었다. 그러므로, 이러한 NAD(H)/NADP(H) cofactor는 혈소판 응집작용을 일으키는 radical을 직접 억제하기보다 radical 생성에 관련하는 것으로 사료된다. 이상의 결과에서 과잉철은 혈소판 활성화에 직접적으로 관여하고 $H_2O_2$ 존재하에 2가 철을 촉매로 하여 Fenton 반응으로 생성된 OH. 자유기가 혈소판 활성화에 중요한 역할을 한다. 그러나 혈소판에서 자유기가 arachidonic acid 대사의 활성화와 인산화 단백질로 인한 세포내 정보전달에 관한 연구가 더 이루어져야 한다고 사료된다.