• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권1호
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• pp.17-25
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• 2013

메탄올 자화효모 Hansenula polymorpha에서 분비 발현이 잘 된다고 보고된 인체 혈청 알부민(human serum albumin, HSA)을 융합단편으로 사용하여 외래 재조합 단백질을 효과적으로 분비 발현할 수 있는 발현시스템을 개발하고자 하였다. 이때 조작의 용이성 및 발현 효율 제고를 위하여 전장의 HSA 뿐만 아니라 세 종류의 각기 다른 크기의 HSA 단편을 설계하여 융합단편으로 사용하였다. 즉 HSA의 N-말단으로 부터 각기 137, 172, 320, 608개 아미노산을 갖는 융합단편 HSAft (1-4)를 제작하였다. 아울러 발현되는 HSA 단편의 검출 및 분리정제를 위한 His8-tag, HSA 융합단편과 외래 단백질간의 유연성을 부여하기 위한 2조의 $Gly_4Ser_1$ linker, 융합 발현된 타겟 단백질을 HSA 단편으로부터 용이하게 분리하기 위한 담배식각바이러스 단백질분해효소(tobacco etch virus protease, Tev) 인지 서열, 타겟 단백질 유전자를 클로닝하기 위한 멀티 클로닝 사이트(multiple cloning site, MCS)서열, 그리고 타겟 재조합 단백질의 발현 검출 및 정제를 위한 Strep-tag을 포함하는 작용기 도메인을 발현카세트 기본 골격에 포함시켰다. 이렇게 구축된 4종의 HSA 융합단편 분비발현 벡터를 H. polymorpha에 형질전환한 후 각 융합단편의 발현을 조사한 결과 HSAft 단편 3, 4의 발현을 확인할 수 있었다. 녹색형광단백질 유전자 ($GFP_{uv}$)를 상기 벡터에 클로닝한 후 H. polymorpha에 도입한 결과 형질 전환체 모두에서 녹색형광단백질의 발현을 관찰 할 수 있었다. 해당 세포로부터 분비되거나 세포내에 발현되는 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현양을 비교한 결과 HSAft 단편 4에 융합된 경우를 제외하고 나머지 경우 모두에서 세포 파쇄액과 세포 배양액 양쪽에서 해당 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현을 확인 할 수 있었다. 한편 HSA 융합단편의 크기에 따라 자체 혹은 타겟 단백질과 융합된 형태의 단백질 분비 발현 정도가 달라지는 것은 해당 단백질의 접힘이나 단백질 분해효소에 대한 민감성 등 여러 변수에 의한 것으로 사료되며 따라서 본 연구에서 개발한 H. polymorpha용 HSA 융합단편 분비발현 시스템은 특정 외래 재조합 단백질의 효율적인 분비발현 융합단편의 선별 및 과발현 시스템 구축에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제48권3호
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• pp.453-466
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• 2006

효율적인 악취방지책을 수립하고 시행하는 것은 지속가능한 축산 뿐만 아니라 증가되는 악취 민원과 더욱 엄격해지는 법규에 대응하기 위해 필수적이다. 본 연구는 돈분뇨의 처리방법에 따른 액상분뇨 유래 악취 및 처리방법이 다른 액상분뇨를 토양에 살포시 발생하는 악취 및 악취물질을 평가하기 위하여 수행되었다. 시험에 사용된 액상분뇨는 신선 분뇨, 혐기성 소화 액상분뇨 및 고온 호기성 소화 액상분뇨를 이용하였고, 토양 특성이 다른 논/밭 토양을대상으로 총 6처리 5반복 설계 배치하였다. 시료 포집은 관능법과 기기분석법에 사용될 시료를 각각 주사기와 테들러 백을 이용하여 액상분뇨와 액상분뇨를 살포한 토양의 상부공간에서 채취하였다. 악취 분석은 관능법을 이용하여 악취강도 및 불쾌도를 평가하였고, 기기분석법으로는 질소화합물 악취물질인 암모니아를 흡광광도법, 황화합물 악취물질인 황화수소, 메틸머캅탄, 다이메틸설파이드 및 다이메틸다이설파이드를 GC-PFPD를 이용하여 분석하였다. 처리과정이 다른 액상분뇨의 악취 및 악취물질 발생 평가에서 고온 호기성 소화 액상분뇨가 신선 분뇨 및 혐기성 소화 액상분뇨에 비해 악취강도, 불쾌도 및 악취농도 저감 효과가 매우 두드러지게 나타났으며 통계적으로도 유의적인 차이가 인정되었다. 혐기성 소화 액상분뇨와 고온 호기성 소화 액상분뇨에서 발생되는 황화수소, 메틸머캅탄, 다이메틸설파이드, 다이메틸다이설파이드 및 암모니아의 평균농도는 각각 65.93 : 5.15 ppb, 18.55 : 0.97ppb, 5.26 : 0.80ppb, 0.33 : 0.56ppb 및 10.57 : 1.34ppm으로 분석되었다. 액상분뇨를 밭과 논 토양에 살포시 혐기성 소화 액상분뇨와 고온 호기성 소화 액상분뇨가 각각 51～94% 및 22～91%의 암모니아 저감 효율을 나타내었다. 본 시험의 결과를 종합할 때 고온 호기성 소화 액상분뇨가 악취 저감이라는 측면에서 다른 처리방법에 비해 우수한 것으로 나타났으며, 액상분뇨의 토양환원에서 발생되는 악취문제는 액상분뇨의 처리방법에 따른 악취발생 정도와 직접적인 연관이 있다고 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제63권2호
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• pp.140-148
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• 2018

본 논문은 수수에 엽면처리된 과산화수소의 한발 스트레스 완화 효과가 있는지 알아보기 생리적 연구를 실시하였다. 수분 스트레스가 가장 심한 -0.15 MPa와 -0.20 MPa에서 과산화수소 처리에 의한 발아율 증가가 20%로 발아율의 차이가 가장 크게 조사되었다. 이는 과산화수소가 발아 과정에서 자극을 주어 대사 활성을 유도하여 수분스트레스가 심한 조건에서 일어나는 대사 저하가 완화되었기 때문으로 보인다. 1. 수분 스트레스 하에서 10 mM 과산화수소 처리는 무처리 보다 20% 높은 발아율을 보였고, 유아 유근의 신장을 촉진하였다. 2. 온실 pot 실험 결과 한발 하에서 과산화수소 처리는 형태적 형질(초장, 줄기 직경, 엽장, 엽수)과 생리적 형질(SPAD, 엽록소형광, 기공전도도) 모두 증가시켰다. 토양수분 구배장치를 이용한 실험 결과 역시 과산화수소 엽면처리가 광합성 능력(SPAD, 기공전도도)과 뿌리 발근(지하부 건물중, 뿌리길이)이 우수하여 생육, 건물 생산량이 무처리 보다 높았다. 결과적으로 과산화수소의 처리는 수수의 발아율 향상과 기공 폐쇄를 억제하여 광합성능력을 향상시켰다. 이를 통해 한발 스트레스 대한 내성을 높여 수수의 생육을 유지 및 회복시켜 주었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권3호
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• pp.254-260
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• 2015

본 연구는 미래 기후변화 시나리오에 근거한 5가지 온도처리가 '춘광' 배추의 생육, 품질 및 생리반응에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행하였다. 처리구는 $-2.0^{\circ}C$(I), 평년온도(II), $+2.0^{\circ}C$(III), $+4.0^{\circ}C$(IV), $+6.0^{\circ}C$(V) 등 5 수준으로 설정하였다. 생체중, 엽수 및 엽면적의 경시적 변화를 조사한 결과, 결구 이전에는 고온처리구인 IV, V처리구가 높은 수치를 보였으나, 결구기 이후 현저히 감소하여 정식 후 70일에는 고온처리구일수록 감소하는 경향을 보였다. 배추 내부의 무름 증상은 V처리구가 85.7%로 가장 높았으며, IV (64.3%), III (28.6%), II (14.3%), I (7.1%)순으로 감소하였다. 광합성률을 측정한 결과, 정식 후 30일전에는 III, IV, V처리구의 광합성률이 높은 수치를 보였으나, 생육후반에는 크게 감소한 반면, I, II처리구는 크게 증산량과 기공전도도 역시 비슷한 경향을 보였다. 정식 후 50일의 엽록소 형광반응을 비교한 결과, Fv/Fm은 I처리구가 8.04로 처리구 중 가장 높았으며 IV처리구가 7.15로 가장 낮았다.

• 한국산림과학회지
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• 제27권1호
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• pp.15-21
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• 1975

소나무좀에 감수성(感受性)인 소나무류(類) 잎에는 carotenoid의 함량(含量)이 많고 저항성(抵抗性)인 소나무류(類) 잎에는 그 함량(含量)이 적다는 흑목등(黑木等)의 보고(報告)에 따라 소나무 곰슬 리기다소나무 잣나무 리기테-다소나무 태-다소나무의 소나무좀에 대한 저항성정도(抵抗性程度)를 밝히기 위하여 이들 소나무류(類)의 일년생(一年生) 묘목(苗木)의 침엽(針葉)으로부터 Carotenoid를 추출분석(抽出分析)하여 얻어진 결과(結果)를 다음과 같이 요약(要約)할 수 있다. 이들 소나무류(類)에 함유(含有)되어 있는 carotenoid의 가시부(可視部) 흡수(吸收)spectrum은 매우 비슷하였다. 이들 일정침엽량(一定針葉量)에 함유(含有)된 carotenoid의 량(量)은 잣나무>리기다소나무>곰솔>리기테-다소나무>테-다소나무의 순(順)이였다. Carotenoid는 아가시아 밤나무 편백 희마라야시-다 잎에도 함유(含有)되어 있었고 이들 9수종(樹種)의 carotenoid의 총함량비교(總含量比較)는 아가시아>리기다소나무>곰솔>밤나무>리기테-다소나무>테-다소나무>편백>희마라야시-다 순(順)으로 나타나 이것은 carotenoid의 함량(含量)과 소나무좀에 대한 저항성정도(抵抗性程度)를 직결(直結)시켜서 설명(說明)하는데에는 난점(難點)이 있다고 생각되었다. carotenoid의 thin layer chromatography에 의하면 소나무 잣나무 리기다소나무에서는 13개(個)의 spot기외(其外)의 소나무류(類)에서는 12개(個)의 spot가 자외선형광등(紫外線螢光燈) $3,600{\AA}$과 $2,537{\AA}$하(下)에서 나타났다. 소나무 잣나무 리기다소나무의 8번째 spot는 다른소나무류(類)와 소나무류외(類外)의 수종(樹種)(밤나무 아가시아 편백 희마라야시-다)에서는 나타나지 않았으며 특(特)히 소나무의 8번째 spot는 자외선형광등(紫外線螢光燈) $2,537{\AA}$하(下)에서 cobalt blue의 강(强)한 형광(螢光)을 발(發)하였다.

• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1445-1451
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• 2017

미토콘드리아는 산화적 인산화와 연결된 전자전달을 통하여 에너지 생산에 중추적인 역할을 갖는다. 이 외에도 미토콘드리아는 신진대사, 세포자멸, 신호전달 그리고 활성산소 생성 등의 다양한 기능을 수행한다. 따라서, 미토콘드리아의 기능장애는 여러 인체질환에 영향을 준다는 것이 명백하다. 또한, 미토콘드리아 DNA의 돌연변이는 에너지 신진대사에 결함이 있는 여러 유전성 질환의 원인을 제공한다. 불행하게도 아직 이러한 유전성 미토콘드리아 DNA 질환의 치료법은 전무한 상태이다. 이러한 관점에서, 결함 미토콘드리아를 정상 미토콘드리아로 치환하는 최근의 시도는 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 녹색형광단백질로 표지된 미토콘드리아를 원심분리에 기반하여 생화학적으로 분리하고, 분리된 미토콘드리아를 동물복제에 쓰이는 미세주입 기법으로 소 난자에 전달 하였다. 이러한 미토콘드리아가 미세주입된 난자에서 단위발생을 유도하여 배반포 단계까지의 초기 발생과정에서 미토콘드리아 미세주입의 영향을 분석하였다. 미토콘드리아에 표지된 녹색형광단백질을 형광현미경으로 분석함으로써 미세주입으로 난자에 전달된 미토콘드리아는 빠르게 세포질에서 분산되고, 이 후 발생되는 딸세포에게 전달됨이 확인되었다. 따라서, 본 연구에서 수행된, 미세주입을 이용한 미토콘드리아의 전달은 최근 활발히 연구되는 미토콘드리아 치환 기법, 유전성 미토콘드리아 DNA 질환 치료법 및 동물복제 등에 유용한 모델로의 기여가 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제56권3호
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• pp.261-268
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• 2004

연구배경 : 결핵치료에서 어려움을 주는 가장 중요한 요인의 하나가 약제 내성균에 감염된 경우이다. 근래 다제내성 결핵균의 증가는 신속한 결핵균 감수성검사방법 개발에 대한 필요성을 더욱 증가시키고 있다. 활발하게 개발이 진행되고 있는 분자생물학적 기법들도 신속한 내성여부의 구분에 많은 도움을 주고 있지만, 아직까지는 검사약제가 제한되어 있고 보완할 점들이 많이 남아있다. 따라서 저자들은 결핵균 세포 염색 방법에 의해 생균과 사균을 구분할 수 있는 신속하고도 정확한 결핵균 약제 감수성 검사 방법을 검토하여 보았다. 방 법 : 본 연구의 대상으로 대표적인 4가지 항결핵 약제(Isoniazid, Rifampicin, Streptomycin, Ethambutol)에 모두 내성인 임상분리 결핵균 20 균주와 모든 약제에 감수성인 임상분리 결핵균 20 균주를 사용하였다. 약제감수성검사시의 최소 희석배수였던 MacFarland #1 탁도로부터 10배 희석한 결핵균액을 7H9 배양액 $30m{\ell}$에 접종한 후 $37^{\circ}C$에서 24시간 배양한 다음, 핵산 염색액인 Syto 9 (MolecularProbes, USA)과 세포질 염색액인 프로피디움(propidium iodide, $C_{27}H_{34}I_2N_4$)을 결핵균과 잘 섞은 후 실온의 암소에서 15 분간 방치한 후 슬라이드에 $5{\mu}{\ell}$씩 점적하여 형광 현미경으로 관찰하였다. 결 과 : 실험에 사용한 약제내성 결핵균은 4가지의 항결핵약제의 각 농도가 함유된 7H9 배양액에서 사멸하지 않고 생존하고 있음을 형광 현미경상에서 확인 할 수 있었다. 프로피디움(propidium iodide)은 살아있는 세균의 경우 세포핵은 염색시키지 못하고 세포질만 염색함으로써 살아있는 결핵균은 형광현미경 시야에서 녹색을 띄게 되고, 세포의 핵산을 염색시키는 Syto 9 은 사멸한 세포의 세포질을 통과하여 결핵 약제에 감수성인 결핵균의 세포핵을 염색시켜 형광 현미경 시야에서 붉은 색으로 관찰 되었다. 결 론 : Acridin (Syto9)과 propidium 성분을 이용하여 세포를 형광 염색시켜 세포의 사멸 및 생육을 판단하는 방법을 결핵균 약제감수성검사에 적용한 결과, 간편하고도 신속하게 24시간 이내에 내성균과 감수성균을 구분할 수 있었다. 생균과 사균 세포의 판별법으로 기존의 결핵균 감수성 방법을 대체하기 위해서는 형광현미경을 비롯한 실험실 장비와 숙련된 검사자가 필요하지만, 배양된 균으로 검사하는 데만 4주 이상 소요되는 기존의 결핵균 감수성 검사 방법을 대체할 수 있는 매우 저렴하고도 간편한 검사방법으로 판단되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권2호
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• pp.251-262
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• 2010

GOCI(Geostationary Ocean Color Imager) 표준자료의 지속적인 품질관리를 위해서는 위성 운용기간 중 궤도상 복사보정, 대기보정 단계를 거쳐야 되며 해수환경 분석 알고리즘에 대한 검보정도 지속적으로 이루어져야 한다. GOCI의 복사, 대기, 해양환경 자료에 대한 검보정은 부이나 고정 플랫폼을 이용한 수온, 염분, 해수 광특성, 형광, 및 탁도 관측과, 주기적으로 해양환경 자료 수집을 통하여 실시한다. 이를 위하여 동중국해에 위치하고 있는 이어도 종합해양과학기지에 설치된 광학 관측 장비와 현장 관측의 복사자료를 상호 비교해 보았으며, GOCI 표준자료의 검정에 앞서 SeaWiFS 복사량과 비교하여 검정하였다. 해수출 광량은 현장관측에서 얻어진 광과 광량과는 약간의 차이를 보였지만, 흡광영역이 매우 잘 일치하고 있으며 스펙트럴 이동은 없는 것으로 판단된다. 이어도 종합해양과학기지의 분광측정기와 SeaWiFS의 전 밴드에서 얻어진 해수출 광량을 비교한 결과 평균 25% 정도의 에러가 발생했지만, 대기보정 밴드를 제외하면 절대오차가 11% 정도로 상당히 낮아진다. 이것은 SeaWiFS 표준 대기보정 방법의 문제점으로 GOCI 검보정 연구에서 고려되어 보완 되어야 할 것으로 판단된다. 이와 더불어 독도 지역의 표준 관측치(Reference Target Site) 구축을 통한 검보정 연구를 위하여, 독도 주변 해수의 광 특성과 해양환경 자료는 2009년 8월과 2009년 10월 2차례에 걸쳐서 현장관측을 실시하였다. 독도 주변 해역의 해양 광 특성은 원격반사도의 스펙트럼형태를 기준으로 Case-1 Water 성향이 강한 해수에서 나타나는 특성과 매우 유사하였다. 식물플랑크톤, 부유물질, 용존유기물의 흡광계수 스펙트럼의 형태들은 대체적으로 각 성분별 흡광 스펙트럼 특성을 잘 보여주었다. 또한 MODIS Aqua로부터 산출된 엽록소 농도와 현장관측을 통한 검증에서 위성자료 값들은 잘 일치한다. 위와 같이 현재 진행되고 있는 GOCI 검보정 연구를 통해서 복사, 대기, 해양환경 알고리즘에 대한 문제점이 도출되었고, 차후 검보정 계획에 반영하여 이 부분들에 대한 개선 및 보완이 이루어질 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제68권3호
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• pp.121-133
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• 2023

본 연구의 목적은 기후변화에 따른 이산화탄소와 온도의 변화에 따른 콩밭 우점잡초 깨풀의 생장과 주요 4종의 경엽처리 제초제와 4종의 토양처리 제초제에 대한 약효와 콩의 약해를 평가하여 잡초 관리 방안을 마련하는 데 있다. 생장상과 온실상 조건하에서 온도가 증가할수록 깨풀의 초장 및 생체중은 증가하였다. 이산화탄소 농도에 따른 Fv/Fm, ETR, 초장, 엽면적 및 지상부 생체중은 400 ppm보다 800 ppm에서 더 높았다. 깨풀에 대한 경엽처리제 glufosinate 약효의 경우 생장상 조건의 20℃ 및 25℃보다 30℃에서 온실 상조건의 21℃ 및 25℃보다 29℃에서 감소하였다. 반대로 mecoprop의 경우 생장상 조건의 30℃에 비해 20℃에서 온실상 조건의 29℃에 비해 21℃에서 약효가 감소하였다. 경엽처리제 glyphosate의 경우 온실상 조건하에서는 25℃와 29℃에 비해 21℃에서 약효가 감소하였다. Bentazone을 생장상 조건하에서 1/2량 처리하였을 때 25℃와 30℃에 비해 20℃에서 약효가 감소하였다. 그러나 온실상 조건하에서는 21℃와 25℃에 비해 29℃에서 약효가 감소하였다. 깨풀에 대한 토양처리제 경우 생장상과 온실상 조건하에서 metolachlor와 ethalfluraline의 약효는 온도가 상대적으로 높은 조건하에서 약효가 높았다. 그러나 linuron의 경우는 생장상과 온실상의 온도에 상관없이 약효차이가 없었다. Alachlor의 경우 온실상 조건하에서 19℃와 23℃에 비해 27℃에서 약효가 감소하였다. 경엽처리 제초제 4종을 표준량으로 깨풀에 처리하였을 때 이산화탄소농도에 따른 차이는 없었다. 그러나 깨풀에 glyphosate 1/4량 처리하였을 때 이산화탄소 농도가 400 ppm보다 800 ppm일 때 약효는 감소하였다. 반대로 bentazone를 1/4량 처리하였을 때 이산화탄소 농도가 400 ppm보다 800 ppm일 때 약효는 증가하였다. Glufosinate은 처리약량에 상관없이 이산화탄소 농도에 따른 유의적인 차이가 없었다. 토양처리 제초제 ethalfluralin을 1/4량 처리하였을 때는 이산화탄소의 농도가 800 ppm일 때 약효가 더 높았다. 그 외의 제초제의 경우 이산화탄소 농도와 상관없이 깨풀의 약효에는 차이가 없었다. 콩에 토양처리 제초제를 표준량과 표준량의 2배량을 처리하였을 때 온도와 이산화탄소 농도에 따른 약해는 유의적인 차이가 없었다. 따라서 온도와 이산화탄소 농도 증가에 기인하여 일부 제초제에 대한 잡초 약효 차이가 있어 기후변화에 의한 새로운 잡초 관리 방법을 개발해야 할 것으로 판단된다.