• 제목/요약/키워드: biological fixation

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생물학적(生物學的) 질소고정(窒素固定)에 관(關)한 연구(硏究) III. 수도근(手稻根) 표피미생물(表皮微生物)의 질소고정력(窒素固定力) (Studies on Biological Nitrogen Fixation III. Nitrogen Fixing Activity Associated with Rice Rhizoplane for Varietal Screening by Acetylene Reduction Method)

  • 이상규;임동규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.44-50
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    • 1981
  • 벼뿌리에서 서식(捿息)하는 질소고정미생물(窒素固定微生物)에 의(依)한 질소고정력(窒素固定力)을 검토(檢討)하기 위(爲)하여 벼육성지역(育成地域)이 상이(相異)한 수종(數種)의 품종(品種)을 공시(供試)하여 Acetylene 환원법(還元法)에 의(依)하여 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 벼뿌리의 질소고정력(窒素固定力)은 생육시기(生育時期) 및 품종(品種)에 따라 상이(相異)했으며 유수형성기(幼穗形成期) 및 출수기(出穗期)에 최고(最高)로 높은 고정량(固定量)을 보였다. 2. 볏짚시용(施用)은 벼뿌리에 서식(捿息)하는 질소고정미생물(窒素固定微生物)에 의(依)한 질소고정(窒素固定)을 현저(顯著)히 증가(增加)시키지 못했으나 Kataktara, Centry Partna-231, TKM-6, 대구조(大邱租) 및 조동지(趙同知)는 다소(多少) 증가경향(增加傾向)을 나타내었다. 3. 수도(水稻) 1작기간(作期間) 벼뿌리의 질소고정량(窒素固定量)은 밀양(密陽) 23호가 0.55kg으로 제일(第一) 낮았으며 조동지(趙同知)가 2.6kg으로 가장 높았다. 4. 벼뿌리의 질소고정력(窒素固定力)은 뿌리의 무게와 정상관(正相關) 관계(關係)를 나타내지 않았다.

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2008년도 대한민국 질소수지 연구: 비점오염증가 및 $N_2O$발생량산정 (Nitrogen Budget of South Korea in 2008: Evaluation of Non-point Source Pollution and $N_2O$ Emission)

  • 남역현;안상우;박재우
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.103-112
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    • 2011
  • 본 연구에서는 기존의 질소 수지에 관한 연구를 바탕으로, 우리나라의 2008년 질소의 총 유입과 유출을 수지분석 방법을 이용하여 추정하였다. 질소의 유 출입은 도시지역, 농 축산지역, 임야지역의 세부분으로 나누어 산출하였다. 질소의 주요 유입으로는 화학적, 생물학적 질소고정, 건식 및 습식 침착량, 해외로부터 수입된 양 등이 있으며, 유출된 양은 작물흡수, 휘발, 탈질, 침식, 표면유출, 산림소비 등으로 결정하고 그 양을 추정하였다. 연간 질소의 총 유입량은 1,294,155 ton/yr이며, 총 유출량은 632,228 ton/yr이었다. 질소수지를 기존의 2005년 질소 수지와 상호 비교 및 분석한 결과, 2008년도에 총 유입된 질소는 2005년 질소유입 보다 1.9% 저감된 것으로 조사되었다. 총 유입 질소의 감소는 질소비료 사용량 감소, 국토 개발, 경작지 감소 등으로 인한 결과이며 총 유출 질소는 6.3% 감소하였다. 질소 수지 분석에 의한 연간 발생한 비점오염의 양을 추정해본 결과, 2005년도에 연구되었던 질소 수지량에 비해서 22% 증가한 것으로 조사되었다. 탈질로부터 아산화질소 배출량을 산정하였는데, 농업지역과 하수처리장에서 약 8,289 ton/yr이 배출되었다.

결핵균 자동염색기의 개발 및 평가 (Development and Evaluation of an Automated Stainer for Mycobacterium Tuberculosis)

  • 김수찬;강승일;김승철;황정호;김성녕;김영;송선대;조상래;김덕원
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.235-241
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    • 2002
  • 결핵을 진단하는 방법 중에서 신속하고 비교적 비용이 적게드는 방법은 객담을 통한 결핵균 도말 검사이다. 결핵균 도말 검사는 슬라이드에 도말한 환자의 객담을 가온 과정을 통해 고착시키고. acid-fast 염색방법을 통해 염색시킨 후 현미경으로 결핵균을 관찰하는 것이다. Acid-fast 염색방법은 크게 hot staining과 cold staining 방법 두 가지가 있으며, 우리나라에서는 염색 결과가 선명한 hot staining 방법인 Ziehl-Neelsen 방법을 주로 이용한다. 그러나, 기존의 결핵균 자동염색기는 가온 기능이 없어 환자의 객담을 슬라이드에 검사자가 고착을 시켜야 하고. 선명도도 낮은 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 검사자의 인력 절감과 검사자 개인의 염색 능력에 따른 염색 정도의 변화를 줄이기 위해 가온이 가능한 결핵균 자동염색기를 개발하였다 개발된 염색기는 객담의 고착에서 염색 그리고 건조가지 전 과정이 자동으로 이루어진다. 염색 시간은 5개의 슬라이드를 고품질로 염색할 경우 21분이 소요되었다. 성능 평가를 위해 총 91개 객담을 대상으로 자동과 수동염색을 시행하여 일치율을 비교해 본 결과 75%로 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다 (P>0.05).

대퇴골두 무혈성 괴사증의 수술적 기법 적용 후 괴사 망상골 내에서의 응력 변화 해석 (An Analysis of Stress Transfer Behaviors within the Necrotic Cancellous Bone following Surgical Procedures or the Management of the Osteonecrosis of the Femoral Head)

  • 정성;이성재
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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    • pp.245-248
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    • 1997
  • Operative interventions for the management of osteonecrosis of the femoral head (ONFH) include core drilling, with or without vascularized fibular bone grafting. Nevertheless, their clinical results have not been consistently satisfactory. Recently, a new surgical procedure that incorporates cementation with polymethylmethacrylate (PMMA) after core drilling has been tried clinically. In this study, a biomechanical analysis using a finite element method(FEM) was undertaken to evaluate surgical methods and their underlying surgical parameter. Our finite element models included five types. They were (1) normal model (Type I), (2) necrotic model (Type II), (3) core decompressed model (Type III). (4) fibular bone grafted model (Type IV), and (5) cemented with PMMA model (Type V). The geometric dimensions of the femur were based on digitized CT-scan data of a normal person. Various physiological loading conditions and surgical penetration depths by the core were used as mechanical variables to study their biomechanical contributions in stress transfer within the femoral head region. In addition. the peak von Mises stress(PVMS) within the necrotic cancellous bone of the femoral head was obtained. The fibular bone grafted method and cementation method provided optimal stress transfer behaviors. Here. substantial increase in the low stress level was observed when the penetration depth was extended to 0mm and 5mm from the subchondral region. Moreover, significant decrease in PVMS due to surgery was observed in the fibular bone grafted method and the cementation method when the penetration depths were extended up to 0 and 5mm from the subchondral region. The drop in PVMS was greater during toe-off than during heel-strike (57% vs. 28% in Type IV and 49% vs. 22% in Type V). Both the vascularized fibular bone grafting method (Type IV) and the new PMMA technique (Type V) appear to be very effective in providing good stress transfer and reducing the peak Von-Mises stress within the necrotic region. Overall results show that fibular bone grafting and cementation methods are quite similar. In light of above results, the new cementation method appears to be a promising surgical alternative or the treatment of ONFH. The use of PMMA for the core can be less prone to surgical complication as opposed to preparation of fibular bone graft and can achieve more immediate fixation between the core and the surrounding region.

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Cellular and Molecular Pathology of Fungi on Plants Studied by Modern Electron Microscopy

  • Sanwald, Sigrun-Hippe
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 1995년도 Proceedings of special lectures on Molecular Biological Approaches to Plant Disease National Agricultural Science and Technology Institute Suwon, Korea
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    • pp.27-53
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    • 1995
  • In plant pathology there is an increasing necessity for improved cytological techniques as basis for the localization of cellular substances within the dynamic fine structure of the host-(plant)-pathogen-interaction. Low temperature (LT) preparation techniques (shock freezing, freeze substitution, LT embedding) are now successfully applied in plant pathology. They are regarded as important tools to stabilize the dynamic plant-pathogen-interaction as it exists under physiological conditions. - The main advantage of LT techniques versus conventional chemical fixation is seen in the maintenance of the hydration shell of molecules and macromolecular structures. This results in an improved fine structural preservation and in a superior retention of the antigenicity of proteins. - A well defined ultrastructure of small, fungal organisms and large biological samples such as plant material and as well as the plant-pathogen (fungus) infection sites are presented. The mesophyll tissue of Arabidopsis thaliana is characterized by homogeneously structured cytoplasm closely attached to the cell wall. From analyses of the compatible interaction between Erysiphe graminis f. sp. hordei on barley (Hordeum vulgare), various steps in the infection sequence can be identified. Infection sites of powdery mildew on primary leaves of barley are analysed with regard to the fine structural preservation of the haustoria. The presentation s focussed on the ultrastructure of the extrahaustorial matrix and the extrahaustorial membrane. - The integration of improved cellular preservation with a molecular analysis of the infected host cell is achieved by the application of secondary probing techniques, i.e. immunocytochemistry. Recent data on the characterization of freeze substituted powdery mildew and urst infected plant tissue by immunogold methodology are described with special emphasis on the localization of THRGP-like (threonine-hydrxyproline-rich glycoprotein) epitopes. Infection sites of powdery mildew on barley, stem rust as well as leaf rust (Puccinia recondita) on primary leaves of wheat were probed with a polyclonal antiserum to maize THRGP. Cross-reactivity with the anti-THRGP antiserum was observed over the extrahaustorial matrix of the both compatible and incompatible plant-pathogen interactions. The highly localized accumulation of THRGP-like epitopes at the extrahaustorial host-pathogen interface suggests the involvement of structural, interfacial proteins during the infection of monocotyledonous plants by obligate, biotrophic fungi.

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초고압전자현미경에 의한 엽육세포 색소체 미세구조의 3차원적 분석 (Three-Dimensional Analysis of the Mesophyll Plastids Using Ultra High Voltage Electron Microscopy)

  • 김인선;박상찬;한성식;김은수
    • Applied Microscopy
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    • 제36권3호
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    • pp.217-226
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    • 2006
  • 발달중인 Sedum 및 Salsola의 엽육조직을 chemical fixation과 high pressure freezing (HPF) 등으로 고정한 후, 초박 및 후박절편으로 제작 carbon coating하여 TEM 및 UHVEM으로 연속절편에 의한 2-D영상과 tilt image data를 수집하였다. 이후 초미세 구조들에 대하여 tilting 및 tomography 기법, 그리고 디지털화한 image의 3-D 입체구조 재구현에 필수적인 IMOD 프로_그램을 적용한 image 처리과정을 거쳐 UHVEM data에서 색소체내 초미세구조의 정보를 추출하여 세포수준에서의 3-D image를 분석하였다. 색소체 기질에서 녹말입자 및 틸라코이드에 인접하여 형성되는 CAM및 $C_4$ 식물 색소체 결정체들은 어떤 막으로도 둘러싸이지 않는 구조로서, Sedum rotundifolium 색소체내 결정체는 수 ${\mu}m$에 이르는 커다란 크기로 형성된다. 결정체 내에는 약 20nm격자거리로 이루어진 기원을 알 수 없는 수백-수천 개의 미세소관성 요소들이 평행 또는 격자상태로 정교한 구조를 이루며, 티라코이드 및 녹말입자와 인접하여 발달하였다. $C_4$ 광합성 수행 Salsola komarovii의 경우, 결정체는 엽육세포 색소체에서만 발달하며 결정체 구성 기본요소들이 비교적 규칙적인 격자거리를 이루며 수십 개 배열하는 구조를 형성하였다. 특히, tilted image및 3-D 입체구조 연구에서 결정체 형성에는 이들과 인접하여 발달하는 틸라코이드막이 관여함을 알아 낼 수 있었다. 이는 엽육세포 색소체에는 결정체들이 식물이 수행하는 광합성 유형에 따라 각기 다른 구성요소로 형성되어 Sedum의 경우와 같이 발달 중인 엽육조직에서 분화하거나 Salsola에서와 같이 세포 유형에 따라 상이하게 발달하는 것으로 추정되었다.

Genetic signature of strong recent positive selection at interleukin-32 gene in goat

  • Asif, Akhtar Rasool;Qadri, Sumayyah;Ijaz, Nabeel;Javed, Ruheena;Ansari, Abdur Rahman;Awais, Muhammd;Younus, Muhammad;Riaz, Hasan;Du, Xiaoyong
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권7호
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    • pp.912-919
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    • 2017
  • Objective: Identification of the candidate genes that play key roles in phenotypic variations can provide new information about evolution and positive selection. Interleukin (IL)-32 is involved in many biological processes, however, its role for the immune response against various diseases in mammals is poorly understood. Therefore, the current investigation was performed for the better understanding of the molecular evolution and the positive selection of single nucleotide polymorphisms in IL-32 gene. Methods: By using fixation index ($F_{ST}$) based method, IL-32 (9375) gene was found to be outlier and under significant positive selection with the provisional combined allocation of mean heterozygosity and $F_{ST}$. Using nucleotide sequences of 11 mammalian species from National Center for Biotechnology Information database, the evolutionary selection of IL-32 gene was determined using Maximum likelihood model method, through four models (M1a, M2a, M7, and M8) in Codeml program of phylogenetic analysis by maximum liklihood. Results: IL-32 is detected under positive selection using the $F_{ST}$ simulations method. The phylogenetic tree revealed that goat IL-32 was in close resemblance with sheep IL-32. The coding nucleotide sequences were compared among 11 species and it was found that the goat IL-32 gene shared identity with sheep (96.54%), bison (91.97%), camel (58.39%), cat (56.59%), buffalo (56.50%), human (56.13%), dog (50.97%), horse (54.04%), and rabbit (53.41%) respectively. Conclusion: This study provides evidence for IL-32 gene as under significant positive selection in goat.

척추경 나사못 고정과 강봉 감염술을 이용한 척추 측만증 교정 해석시 유합 범위에 따른 교정 효과 분석 (Effects of Fusion Level for Scioliotic Spine Correction Simulation with Pedicle Screw and Rod Derotation Method)

  • 김영은;손창규;최형연;하정현;이춘기
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.71-76
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    • 2004
  • 척추 측만증 교정 시 유합 범위에 따른 수술 후 의 효과를 분석하기 위하여 King-Moe type II 형태의 척추 측만증 환자를 대상으로 이에 대한 수학적 유한 요소 모델을 개발하였다. 유한 요소 모델을 이용하여 척추경 나사못을 이용한 고정 및 강봉 감염술 형태의 수술모사를 수행하였으며, 유합 범위를 각기 달리하여 수술 시뮬레이션 후의 척추계의 변화 즉 Cobb 각도, 첨추체 축회전, 흉추 후만각 그리고 늑골고의 변화를 정량적으로 계산하였다. 해석 결과 강봉 감염술의 경우에서 보다 강봉을 척추경 나사못에 연결시키는 과정에서 훨씬 더 많은 Cobb각도의 변화를 얻을 수 있었다. 강봉 감염술 과정에서는 약간의 Cobb각도 감소를 유발시킬 수 있었으나 오히려 척추체 축회전과 늑골 돌출고의 증가를 나타내었다 아울러 강봉과 척추경 나사못의 체결 과정이 척추 후만각 유지에도 큰 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 유합 범위를 변곡 발생 추체의 위치 보다 한 단계씩 길게(T4-12) 하여 60o의 강봉 감염술을 시행하였을 경우 Cobb 각도를 두 배 감소시킬 수 있었으나 급격한 늑골고와 첨추체 축회전량의 증가가 유발되었다. 해석 결과 유합 범위는 만곡 흠추체에서 변곡이 발생되는 위치 보다 한 레벨씩 작게 선정하는 것이 최적의 유합 범위임을 알 수 있었다.

OCED 농업양분지표중 질소 균형지표 설정 (Determination of Nitrogen Balance of Agricultural Land among OECD Nutrient Balance Indexes)

  • 이춘수;김필주;박양호;곽한강
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.347-355
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    • 2000
  • OECD농업/환경위원회 요청에 의하여 질소양분 균형지표 (Input-Output)설정을 위한 기초자료가 되는 비료소비량, 가축분생산량 생물적 질소고정량, 작물흡수량, 탈질량 및 작물부산물 회수량 등을 조사하였다. 질소균형지표는 1997기준, 탈질량을 포함할 경우와 포함하지 않을 때 각각 ha당 158kg, 211kg이었으나 OECD에서 요구하는 탈질량과 작물 부산물 회수량을 제외하는 경우는 250kg으로 산출되었다. 질소균형지표를 연도별로 비교해 보면 1985년 기준 $70{\sim}162kg\;ha^{-1}$에 비하여 1997년은 1.7~2.3배나 증가되었으며, 주요인은 가축분생산량 및 화학비료 소비량 증가와 경지면적 감소 때문이었다. 질소균형지표의 구성비율은 1997년을 기준으로 하여 질소의 Input에서 화학비료 59%, 가축분뇨 42%, 기타 5%이며 (가축분중 질소휘산량은 6%임), Output는 작물생산 73%, 부산물 회수량 23%, 목초생산 4%이였다. OECD사무국에서 검토한 자료(안)에 의하면 1995~1997년 기준 탈질량과 부산물회수를 통한 질소 질소제거량을 제외한 질소균형지표는 우리나라가 $253kg\;ha^{-1}$으로 네델란드의 $262kg\;ha^{-1}$ 다음으로 회원국중 두번째로 높으며, 일본은 $135kg\;ha^{-1}$이었다.

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항진균 활성, 식물 생장촉진 활성, 미네랄 가용화능을 가진 생물학적 제제로서 잠재적 식물 생장촉진 근권세균의 특성조사 (Characterization of Potential Plant Growth-promoting Rhizobacteria as Biological Agents with Antifungal Activity, Plant Growth-promoting Activity, and Mineral Solubilizing Activity)

  • 이송민;김지윤;김희숙;오가윤;이광희;이상현;장정수
    • 생명과학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.641-653
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    • 2021
  • 본 연구에서는 근권토양으로부터 18종의 세균을 순수분리하고, 이들의 식물 병원성 진균 생육억제 활성, 식물생장촉진 활성 및 미네랄 가용화능을 평가하였다. Bacillus 속과 Pseudomonas 속 분리균주의 항진균 활성을 통해 생물학적 방제제로서의 가능성을 확인할 수 있었으며, 이는 식물 병원성 진균의 세포벽에 작용하는 여러 가수분해효소 활성과 siderophore 생성능 등에 기인된 것으로 판단된다. 또한 대부분의 분리균주가 aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase 생성능, indole-3-acetic acid 생성능 및 질소 고정능을 갖고 있는 것으로 나타났으며, 이러한 특성은 식물이 흔히 노출될 수 있는 환경 스트레스 조건 하에서 스트레스 에틸렌의 농도를 감소시킴으로써 뿌리 발달 및 성장, 그리고 작물의 생산성에 긍정적인 영향을 줄 것으로 판단된다. 그리고 분리균주의 인산, 규소, 탄산칼슘, 아연 가용화능 등을 확인한 결과, 일부 분리균주들의 미네랄 가용화능을 확인하였으며, 이들 분리균주를 식물 생장 시에 접종한다면 식물 생장에 필요한 영양분을 식물이 흡수할 수 있는 이용가능한 형태로 변환시켜 식물의 생장에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 항진균 활성, 식물생장촉진 활성 및 미네랄 가용화능의 결과를 통해 분리균주 18종의 biocontrol agent로서의 이용가능성을 제시하고자 한다.