• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권2호
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• pp.109-117
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• 2018

최근까지도, 현대사회의 암 발생률은 급격하게 증가하고 있다. 인체 내부에서 내재적 또는 외재적인 요인에 의해 DNA 손상이 발생되고, 세포는 DNA 손상에 대한 방어기작을 통해 스스로를 방어한다. 또한, 비정상적인 DNA 생성 및 결손된 DNA 가닥의 복원은 노화, 암, 염증 등 다양한 질병으로부터 기인한다. 많은 연구자는 이러한 DNA 손상을 억제하기 위하여 적절한 소재 탐색에 많은 관심을 두고 있으며, 특히 합성화합물의 부작용이 알려지면서, 천연물을 기반으로 한 암 예방적 소재에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 토복령은 백합과(Liliacese)에 속하는 청미래덩굴(Smilax china L.)의 근경이며, 전통적으로 해독과 종기 등의 치료제로 사용되어왔다. 하지만 토복령의 DNA 손상에 대한 억제 효과에 대한 연구는 미흡하다. 본 논문에서는 토복령의 항산화 효과 및 DNA 손상에 대한 억제 효과를 확인하고, 식물이 포함하는 phenolic 화합물의 활성과 연관 관계를 확인하고자 하였다. 항산화 효과를 확인하기 위해, DPPH 라디칼 및 ABTS 라디칼에 대한 소거 활성을 확인하였다. 토복령 추출물은 DPPH 및 ABTS 라디칼을 효과적으로 제거하였으며, 높은 환원력을 나타냈다. HPLC 분석을 통해 phenolic 화합물을 정량 및 동정하였으며, 항산화 효과와 phenolic 화합물의 연관 관계를 확인하였다. 또한, $OH^-$ 라디칼 및 $Fe^{2+}$으로 유발된 plasmid DNA 손상에 대한 방어 효과를 확인하였다. 세포 수준에서, DNA 손상에 대한 저해 효과는 산화적 스트레스로 유발된 NIH 3T3 세포의 ${\gamma]$-H2AX 및 p53 단백질 발현 저해 활성을 확인하였다. 또한, H2AX 및 p53 mRNA 수준의 저해 활성을 확인하였다. 결론적으로, 토복령 추출물의 phenolic 화합물의 항산화 효과 및 DNA 손상에 대한 억제 효과를 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제49권2호
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• pp.123-133
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• 2012

본 논문에서는 DNA 시퀀스의 불법 복제 및 변이 방지와 개인 정보 침해 방지, 또는 인증을 위한 DNA 워터마킹에 대하여 논의하며, 변이에 강인하고 아미노산 보존성을 가지는 부호영역 DNA 시퀀스 기반 DNA 워터마킹 기법을 제안한다. 제안한 DNA 워터마킹은 부호 영역의 코돈 서열에서 정규 특이점에 해당되는 코돈들을 삽입 대상으로 선택되며, 워터마크된 코돈이 원본 코돈과 동일한 아미노산으로 번역되도록 워터마크가 삽입된다. DNA 염기 서열은 4개의 문자 {A,G,C,T}로 (RNA은 {A,C,G,U}) 구성된 문자열이다. 제안한 방법에서는 워터마킹 신호처리에 적합한 코돈 부호 테이블을 설계하였으며, 이 테이블에 따라 코돈 서열들을 정수열로 변환한 다음 원형 각도 형태의 실수열로 재변환한다. 여기서 코돈은 3개의 염기들로 구성되며, 64개의 코돈들은 20개의 아미노산으로 번역된다. 선택된 코돈들은 아미노산 보존성을 가지는 원형 각도 실수 범위 내에서 인접 코돈과의 원형 거리차 기준으로 워터마크에 따라 변경된다. HEXA와 ANG 시퀀스를 이용한 $in$ $silico$ 실험을 통하여 제안한 방법이 기존 방법에 비하여 아미노산 보존성을 가지면서 침묵 변이와 미스센스 변이에 보다 강인함을 확인하였다.

• 과학기술학연구
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• 제17권1호
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• pp.71-115
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• 2017

1953년에 이론물리학자 조지 가모프는 "DNA의 염기 서열에 의해 단백질의 아미노산 서열이 암호화된다"는 가설로 단백질 합성 현상을 설명했고, "다이아몬드 코드"라는 핵산-단백질 정보전달 모형을 제안했다. 왓슨, 크릭, 브레너, 스텐트 같은 당대의 생물학자들은 이런 대담한 제안에 관심을 보이며 가모프와 토론했고, 이에 가모프는 이들 간의 의견교환을 활성화하기 위해 RNA 타이 클럽이라는 비공식 연구자 모임을 결성했다. 이후 생물학자들뿐만 아니라 물리학자, 수학자, 컴퓨터엔지니어들이 RNA 타이 클럽에 동참했고, 이들의 다학제적 유전암호 해독 연구는 1950년대 후반까지 활발히 이루어졌다. 본고는 RNA 타이 클럽의 형성, 성장, 와해의 과정을 살피면서 다음과 같은 논제를 다루려 한다. 첫째, 정통 생물학과 거리가 먼 '문자열 간 번역원리를 찾는 가모프의 수학적 접근'은 어떻게 생물학자들의 공동의 연구의제로 채택될 수 있었을까? 둘째, RNA 타이 클럽의 연구의제는 어떻게 다양한 학제의 연구주제들로 풍부하게 확장될 수 있었을까? 셋째, RNA 타이 클럽의 쇠락과 와해를 가져온 요인은 무엇이었을까? 이런 분석을 통해, 본고는 타이 클럽 연구자들의 근본 가정인 "아미노산 서열에 배열 패턴이 존재한다"는 가정이 다양한 학제적 접근방식을 매개하는 연결고리 역할을 했고, 또 이를 통해 당대 생물학의 실험 데이터를 활용할 수 있게 되면서 이들의 번역코드 연구는 유의미한 생물학 연구방법으로 자리 잡을 수 있게 되었음 주장할 것이다. 아울러 위의 논의의 연장선상에서 타이 클럽의 와해 요인을 해명함으로써, 다양한 학제의 연구자들을 성공적으로 매개할 생산적 연구의제가 갖춰야 할 요건은 무엇인지 고찰해 볼 것이다.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제23권3호
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• pp.194-201
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• 2016

목적: 폐렴구균은 주요 비인두 상재균으로, 주위 조직을 침범하여 침습성 감염을 일으킬 수 있어 보균율에 대한 감시가 중요하다. 본 연구에서는 임상에서 비인두 흡인물로부터 추출하고 남은 RNA를 이용하여 폐렴구균을 확인할 수 있는 실시간 중합효소 연쇄반응(real-time reverse transcription polymerase chain reaction [RT-PCR])법을 구축하고, 보균율 측정에 있어서의 정확성과 이점을 확인하고자 하였다. 방법: 2014년 9월부터 10월까지 중앙대학교병원에 입원하여 호흡기 바이러스 RT-PCR 검사를 시행받은 18세 이하의 소아들로부터 비인두 흡인물을 채취하였다. 먼저 배양법과 genomic DNA (gDNA)를 이용한 real-time PCR을 시행하여 폐렴구균 검출률의 정확성을 확인하였다. 이 중 처음 20개의 검체를 이용하여, 고전적인 배양법과 gDNA를 이용한 real-time PCR, 그리고 RNA를 이용한 real-time RT-PCR법을 시행하고 이를 비교 분석하였다. 결과: 총 157개의 검체에서 시행한 real-time PCR 검사는 기존의 배양검사와 일치율이 0.922 (P<0.01, Fisher exact test)로 매우 높았다. 배양검사에서 음성인 133개의 검체는 real-time PCR에서도 모두 음성을 보였다. 24개의 배양 양성 검체 중 21개의 검체는 real-time PCR에서도 양성이었지만, 나머지 검체는 음성 결과를 보였다. 20개의 검체에서 시행한 real-time RT-PCR 검사는 1개 검체를 제외하고 배양법 및 real-time PCR과 결과가 일치하였다. 한편, 배양법을 시행하고 결과를 확인하기까지는 총 26.5시간, real-time RT-PCR 검사에는 총 4.5시간이 소요되었다. 결론: 본 연구는 비인두 집락균 확인을 위한 real-time RT-PCR법의 확립과, 폐렴구균 보균율 측정에 있어서의 real-time RT-PCR 검사의 정확성 및 편의성을 보여주었다. Real-time RT-PCR 검사법은 주요 세균들의 보균율 연구에 있어서 시간과 노력을 줄일 수 있는 좋은 방법이며, 폐렴구균의 역학자료 수집에 큰 도움이 될 것으로 기대한다.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.215-221
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• 2009

대장균에서 비천연 아미노산을 단백질 생합성시 특정 위치에 삽입하는 방법의 하나로 amber suppressor tRNA와 여기에 비천연 아미노산을 특이적으로 결합할 수 있는 변형된 aminoacyl-tRNA synthetase 쌍을 이용한다. 이러한 기술의 개발을 위해 필요한 여러 요소 중 하나는 이러한 시스템이 대장균에서 얼마나 잘 작동하는지를 확인할 수 있는 in vivo 보고시스템을 설정하는 것이다. 본 논문에서는 $\beta$-galactosidase 유전자의 N-말단에 amber 코돈을 삽입한 보고유전자를 제작하였으며, 이를 대장균(DH10B)의 chromosomal DNA에 삽입하여 DH10B(Tn:lacZam) 균주를 개발하였다. Genomic PCR과 Southern blot 분석을 통하여 lacZ amber 유전자가 대장균의 염색체에 삽입된 것을 확인하였으며, DH10B(Tn:lacZam)은 amber suppression을 유도할 수 있는 벡터가 형질 전환될 경우만 $\beta$-galactosidase 활성을 나타냈다. DH10B(Tn:lacZam)에 효모균의 amber suppressor $tRNA^{Tyr}$와 Tyrosyl-tRNA synthetase 쌍을 동시에 발현하는 벡터를 형질전환하였을 때, amber suppression에 의해서 $\beta$-galactosidase 활성이 나타났다. 하지만 이 활성은 대장균의 amber suppressor $tRNA^{Gln}$를 발현하는 pSupE2를 형질전환하였을 때와 비교 하여 매우 낮은 $\beta$-galactosidase 활성을 나타냈다. 이러한 결과는 DH10B(Tn:lacZam) 균주가 $\beta$-galactosidase 활성을 통하여 정성 및 정량적으로 in vivo amber suppression 활성을 비교 분석할 수 있는 특성을 가졌음을 나타낸다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권2호
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• pp.103-109
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• 2000

열목어를 비롯한 산천어, 시마연어, 연어, 무지개송어 등 우리나라 연어아과 어류의 집단구조분석을 위한 기초자료를 얻기 위하여, 미토콘드리아 ribosomal RMA 유전자 영역의 염기서열변이를 비교${\cdot}$분석하였다. 미토콘드리아 DNA의 125 rRNA(945 bases, 열목어 의 경우 946 bases), Valine transfer RNA (72 bases), 및 16S rRNA(1513 bases) 등 3개의 유전자 영역에 걸쳐, 최대 2531 bases의 염기서열을 PCR/direct sequencing하여 얻었는데, 모든 염기변이중 전이가 월등히 우세하게 나타났으며, 종내${\cdot}$종간변이율은 모두 $0.5{\%}$이하로 낮게 나타나, 다른 영역에 비해 rRNA 유전자 영역에서의 염기서열이 매우 보존적임을 보여주었다. 또한, 미토콘드리아 rRNA 유전자 염기서열은 연어류의 속 (genus)단계 이상에서 집단분류표지인자로 유용하게 쓰일 수 있으리라 사료되어진다. 미토콘드리아 rRNA 염기서열자료를 기초로 구성된 phylogenetic tree를 통해 이들 종간의 진화적인 유연관계를 살펴본 결과, 시마연어가 무지개송어보다는 연어와 더 근연인 것으로 나타났으며, 열목어는 가장 유연이 먼 종임을 확인할 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제38권3호
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• pp.221-229
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• 2002

일본뇌염바이러스(Japanese encephalitis virus, JEV) Nakayama strain을 초기 multiplicity of infection 5.0으로 Vero세포에 감염하여 1년 이상 안정적으로 바이러스를 방출하는 지속감염(persistently-infected)세포주를 확립하였다. 지속감염 세포에서 지속적으로 방출되는 총 11 개의 Plaque 형태 변이바이러스(morphology mutants)클론을 확보하였다. 분리된 변이바이러스의 복제효율을 분석한 결과 생물학적 표현형과 복제효율은 유의하게 상관하였다. 변이바이러스 RNA 게놈 양 말단의 non-coding region 및 envelop 단백질의 ORF에서는 유의한 염기서열 변화가 관찰되지 않아 JEV 약독화에 새로운 인자가 추가로 관여할 가능성을 제시하였다. 변이바이러스에 감염된 신선한 Vero세포는 wild-type JEV의 일반적 감염성상과 다르게 대다수의 세포가 유의할 만한 세포병변현상을 나타내지 않았다. 감염된 Vero세포에서 wild-type JEV 및 large plaque을 형성하는 변이바이러스의 경우 mRNA와 함께 Bcl-2의 발현은 모두 유의하게 감소하였으며 p53은 뚜렷하게 증가하였다. 반면 small plaque을 형성하는 변이바이러스의 감염세포에서는 Bcl-2와 p53 모두 유의한 변화를 볼 수 없었다. 이상의 결과들과 함께, 감염된 Vero세포의 internucleosomal DNA fragmentation과DNA profile의 유형분석에 따르면 궁극적 인 세포병변효과의 변화는 변이바이러스의 복제효율과 더불어 p53에 비의존적인 apoptosis 수위의 전반적인 감소에 기인하는 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제24권5호
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• pp.522-531
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• 2014

광양만 해수의 세균 군집의 계절적 변화를 배양법과 비배양법을 사용하여 분석하였다. 200개의 분리 균주에 대해 Amplified rDNA restriction 방법을 적용한 경우 분리 균은 Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes의 4개의 문에 속함을 확인하였다. 비 배양방법으로는 해수로부터 직접 추출한 DNA를 사용하여 pyrosequencing과 변성 농도구배 전기영동(DGGE)을 실시하였다. Pyrosequencing에 의한 16S rRNA 유전자의 염기서열 분석 결과 세균 군집은 춘계와 하계에 각각 24개, 추계에 39개 그리고 동계에 32개의 문으로 구성되었다. 다양도 지수는 추계에 높았으며 춘계에는 우점도 지수가 높았다. Firmicutes 문의 세균이 춘계에 예외적으로 많은 비율을 차지하였으며 나머지 계절에는 Proteobacteria 문의 세균이 우점하였다. 차 우점 분류군은 춘계에는 Proteobacteria 문의 세균인 반면 하계에는 Firmicutes 문, 추계와 동계에는 Bacteroidetes 문의 세균이 차지하였다. 과 수준에서의 우점 분류군은 Bacilliaceae가 춘계에, Rhodobacteraceae와 Bacilliaceae가 하계에, Rhodobacteraceae가 동계에 나타났으나 추계에는 우점 분류군이 없었다. DGGE 에서 확인된 27개의 DNA 절편을 추출하여 계통분석을 실시한 결과 춘계에는 Firmicutes 문에 이어 Proteobacteria 문이 우점하였으며 다른 계절에는 Proteobacteria 문이 우점하였다. 두 가지의 비배양법에 의한 군집 분석 결과 문 수준에서의 세균 군집의 계절적 변화는 유사한 경향이 나타났다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제52권1호
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• pp.69-77
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• 2020

종양 억제 유전자 p53은 인간 간암세포 Hep3B에서는 불활성화되어 있다. 베르베린(berberine)은 암세포의 증식을 억제하는 것으로 보고되어 있다. 우리는 베르베린을 처리한 Hep3B 세포에서 세포사멸이 유도되는지를 조사하였고 이 세포사멸이 p53과 DNA methyltransferase의 발현과 연관되어 있는지를 관찰하였다. MTT 분석을 통하여 세포 생존력을 측정하였다. 세포사멸은 각각 Annexin V flow 세포 분석을 사용하여 측정하였다. 베르베린이 처리된 세포에서 DNMT 효소 활성, mRNA 발현, 단백질 발현 정도가 검사되었으며, p53 단백질 발현은 웨스턴 블롯 분석에 의해 검사되었다. 베르베린 처리는 시간 및 용량 의존적으로 Hep3B세포의 세포사멸을 증가시켰다. 베르베린 처리 시 DNMT3b의 활성 정도, mRNA 발현 그리고 단백질 발현 정도가 모두 감소되었다. 이와는 대조적으로, Hep3B에서는 비활성인 p53 단백질의 발현은 DNMT3b의 감소와 동시에 증가했다. ERK의 발현은 변화가 없었으나, P-ERK의 발현은 농도 의존적으로 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 Hep3B 세포에 베르베린의 처리는 DNMT3b의 발현을 감소시켜서 종양 억제 유전자인 p53의 증가를 유도할 수 있고, 이를 통해서 세포사멸을 증가 시킬 수 있다는 것을 나타낸다. 이는 베르베린이 간암 세포의 증식 억제에 효과적으로 작용할 수 있음을 보여준다.

• 한국어류학회지
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• 제22권3호
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• pp.201-205
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• 2010

2008년 8월 경남 통영에서 강담돔과 돌돔의 자연교잡종 1개체가 발견되어 형태 및 유전적 특정을 강담돔 및 돌돔과 비교하였다. 형태적으로 본 총은 체측에 선명한 검은색 둥근 점을 많이 가지며 동시에 4개의 연한 가로줄을 가져 강담돔과 비슷하였다. 강담돔 및 돌돔의 계수 계측형질이 거의 일치하였으나, 체장에 대한 배지느러미길이 비에서 자연교잡종(26.7%)은 돌돔(17.2~23.6%)보다 강담돔(26.4%)에 더욱 가까웠다. 미토콘드리아 DNA 16S rRNA 510 bp를 이용한 분자분석에서 자연교잡종은 형태결과와는 달리 강담돔(d=0.020)보다 돌돔(d=0.000~0.010)에 더욱 가까웠다. 본 연구결과를 통해 경남 통영에서 발견된 자연교잡종은 암컷 돌돔과 수컷 강담돔 사이에서 태어난 것으로 추정된다.