• Applied Microscopy
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• 제32권4호
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• pp.329-337
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• 2002

착생식물인 American Ivy의 기근이 흡착 표면에 부착할 때 착생에 따라 일어나는 형태 및 세포수준에서의 분화현상을 전자현미경적으로 연구하였다. 발달 중의 어린 기근은 향축면과 배축면이 구별되지 않는 곤봉상의 형태로 세포소기관들이 비교적 발달하며 색소체가 분포하는 유세포로 구성되어 있다. 이때 유세포 내 여러 액포에는 전자밀도가 높은 물질(EDS)의 축적이 두드러지게 나타나기 시작하였고, 이러한 현상은 기근 표피의 최외층 및 인접한 세포층에서 가장 신속하게 일어났다. 착생하는 기근의 세포는 훨씬 확장되었으나, EDS의 축적으로 인한 액포의 융합으로 세포질은 세포벽 주위로 밀려 극히 일부만 분포하였다. 착생과 거의 동시에 이들 세포층에는 급격한 변화가 일어나 세포질 내 미세구조들이 분해 소실되었고 액포 내 다량의 EDS도 극히 소량만 잔류하거나 거의 사라져 세포는 공동화되었다. 이와 함께, 세포벽 또한 변형되어 점차 불규칙적인 형태의 세포들로 변하였다. 착생이 더욱 진행되면 양면의 표피조직 및 세포들은 모두 불규칙적인 형태로 변화되고, 표면 부위는 일련의 분비물질들이 축적되었다. 흡착이 진행되어 대상 물체표면에 강력히 착생하면서 조직은 더욱 밀착되고 구성 세포들은 찌그러져 기근 조직의 대부분 부위에서 세포사멸이 일어났다. 이와 같이 기근 조직의 기능적 단계에 따라 EDS의 급격한 변화가 나타났는데, 이는 아마 기근이 흡착면에 부착할 때 EDS가 착생과 연관된 기능을 수행하는 것과 관련이 있을 것으로 추정되고 있다.

• 한국식물병리학회지
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• 제1권2호
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• pp.101-108
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• 1985

마이코플라스마(MLO)에 의한 빗자루병에 감염된 대추나무에 Oxytetracycline HCl(OTC)을 수간주입했을 때 일어나는 병태해부학적 변화를 광학현미경, 형광현미경 및 전자현미경 기법을 이용하여 조사하였다. 건전엽에서와는 달리 이병엽의 주맥에서는 복, 배부의 유관동소신장부가 잘 발달되어 있는 반면 엽육세포들은 매우 작고 드물었으며 괴사되어 있었다. 또한 이병엽에서는 절부가 과도하게 형성되어 있는 반면, 본부의 분하는 억제되어 있었으며 polyphenol이 집적되어 있었다. 2,000ppm의 OTC용액 500ml를 수간주입한 대추나무는 약제주입부위의 상부에서 외관상 병징이 완전히 억제된 것으로 보였으나 유관동소신장부에 있는 세포들이 비대해져 있었으며 주맥의 2기사부에서는 사관이 괴사되어 있었다. MLO특이적 형광은 OTC 처리 감염목의 시료에서는 관찰되지 않은 반면, 무처리 MLO. 감염대추나무에서는 상당량의 MLO특이적 형광이 관찰되었다. 전자현미경 관찰에서는 감염목의 체관 및 반세포들이 붕괴되어 있었으며 유조직세포들은 커다란 전분립이 들어있는 원형질체를 갖고 있었고, OTC 처리조직들은 건전조직에 비해 비정상적인 전분축적을 나타냈다. 마이코플라스마는 감염조직의 성숙한 체관에서만 관찰되었으며 OTC 처리목의 체관에서는 전혀 관찰되지 않았다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2010년도 정기총회 및 춘계학술발표회
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• pp.14-14
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• 2010

Plastid proteomics are essential organelles present in virtually all cells in plants and green algae. Plastids are responsible for the synthesis and storage of key molecules required for the basic architecture and functions of plant cells. The proteome of plastid, and in particular of chloroplast, have received significant amounts of attention in recent years. Various fractionation and mass spectrometry (MS) techniques have been applied to catalogue the chloroplast proteome and its sub-organelles compartments. To better understanding the function of the lumenal sub-organelles within the thylakoid network, we have carried out a systematical analysis and identification of the lumenal proteins in the thylakoid of wheat by using Tricine-SDS-PAGE, and LTQ-ESI-FTICR mass spectrometry followed by SWISS-PROT database searching. We isolation and fractionation these membrane from fully developed wheat leaves using a combination of differential and gradient centrifugation couple to high speed ultra-centrifuge. After collecting all proteins to eliminate possible same proteins, we estimated that there are 407 different proteins including chloroplast, chloroplast stroma, lumenal, and thylakoid membrane proteins excluding 20 proteins, which were identified in nucleus, cytoplasm and mitochondria. A combination of these three programs (PSORT, TargetP, TMHMM, and TOPPRED) was found to provide a useful tool for evaluating chloroplast localization, transit peptide, transmembranes, and also could reveal possible alternative processing sites and dual targeting. Finally, we report also sub-cellular location specific protein interaction network using Cytoscape software, which provides further insight into the biochemical pathways of photosynthesis. The present work helps understanding photosynthesis process in wheat at the molecular level and provides a new overview of the biochemical machinery of the thylakoid in wheat.

• Applied Microscopy
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• 제40권4호
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• pp.237-244
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• 2010

주머니 형태의 흡입식 포충낭을 형성하는 통발속(Utricularia) 식물은 포충낭에 발달하는 감각모 및 다양한 분비모로 능동적인 식충의 기능을 수행한다. 본 연구에서는 물속에 서식하는 수생형 통발(U. japonica)과 땅속에 서식하는 지생형 땅귀개(U. livida)2종 포충낭의 형태적 분화 특성을 광학 및 전자현미경을 이용하여 연구하였다. 이들 2종의 포충낭 내부 및 외부 표피조직에 발달하는 먹이 감지구조 및 감각모와 분비모의 분화양상은 서식환경에 따라 매우 상이하였다. 수생형 통발의 포충낭 입구에는 분지된 안테나 및 부속지들이 위치하고, 덧문에는 감각모 4개가 분포하였다. 포충낭의 외부 표피조직에는 반구형의 작은 단세포 분비모들이 산재하나 내부로 향한 입구 부위에는 무병 및 capitate형 분비모들이 점액물질을 분비하여 덧문을 여닫으며 먹이 포획을 하였다. 포충낭 내부 전체 표피표면에는 4분지모들이 밀생하나, 2분지모들은 덧문 하단의 일부 조직에만 수직으로 발달하였다. 반면, 지생형 땅귀개의 포충낭 입구에는 내부를 향하면서 좁아지는 누두상의 먹이 접촉 및 감지구조를 형성하였다. 이들의 배축면에는 다세포성 비분비모들이 규칙적으로 배열하나 향축면에는 여러형태의 분비모가 밀생하여 입구를 피복하며 덧문은 외부로 노출되지 않았다. 덧문에는 2개의 감각모가 발달하며 포충낭 내부에는 H-자 형태의 4분지모가 소수 발달하였고, 2분지모는 덧문 하단 표면에 수평으로 배열하였다. 먹이 유입 시 이들 분비모에서는 다량의 분비물질이 분비되어 포충낭 내부 전체표면을 피복하였다. 이상의 결과는 수생 및 지생 통발 2종 포충낭의 형태 분화 및 구조적 특성이 이후 흡입식 포충낭에서의 식충기작 및 세포수준에서의 미세구조 연구에서 유용한 중요 자료가 될 것으로 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.42-48
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• 2011

고등식물의 엽록체 유전공학은 핵 형질전환과 비교해 볼때 여러 가지 독특한 장점을 가진다. 높은 transgene 발현율, 상동 재조합에 의한 site-specific transgene의 삽입으로 인해 유전자의 position effect가 없으며, 단일 형질전환으로 동시에 여러 유전자의 도입이 가능하고 모계 유전으로 인해 화분 방출 위험을 감소시킬 수 있다. 담배 specific한 pCtVG (trnI-Prrn-aadA-mgfp-TpsbA-trnA) 벡터를 이용하여 안정적인 감자 엽록체 형질전환 시스템을 개발하였다. 감자 엽록체 게놈으로 외래유전자의 삽입과 homoplasmic level은 PCR과 Southern blot 분석으로 확인하였다. Northern과 immunoblot 분석 및 GFP fluorescence imaging을 통하여 엽록체 형질전환체의 잎에서 GFP 유전자가 강하게 발현, 축적됨을 알 수 있었다. 본 연구에서 확립된 감자 엽록체 형질전환 시스템을 이용하여 유용 유전자를 도입함으로써 농업적 형질을 개선하거나 고부가가치 단백질을 대량 생산하는 감자를 보다 효율적으로 개발할 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권1호
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• pp.10-18
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• 2014

식물지방은 인간의 필수지방산과 영양 공급원 이외에 산업원료와 바이오 연료로 사용되고 있다. 식물지방은 색소체에서 지방산이 합성되어 소포체로 이동되어 최종적으로 중성지방으로 합성 축적되는 복잡한 대사과정을 거친다. 최근 연구결과에 의하면 종자지방 합성에 있어서 기존에 알려진 케네디 경로 이외에 세포막의 주요 인지질인 PC가 종자지방 합성에 있어 중요한 역할을 하며 종자지방에 존재하는 지방산의 불포화도를 조절하는데 핵심 역할을 함이 밝혀졌다. 또한 색소체로부터 소포체로의 지방산 이동에 PC가 직접적인 운반체 역할을 할 가능성이 제시되고 있다. PC가 종자지방 합성에 중요한 역할을 한다는 결과는 앞으로 PC가 어떤 기작에 의해 지방산을 종자로 이동시키며 소포체의 어느 특정부위에서 지방을 합성하는지에 대한 연구가 이루어져야 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권3호
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• pp.178-185
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• 2007

Myrionecta rubra Jankowski 1976(=Mesodinium rubrum Lohmann 1908)는 다양한 해양 환경에서 적조를 일으키는 매우 일반적인 원생생물인 혼합영양 섬모류이다. M. rubra의 실험실 종주가 처음 보고된 2000년 이후, M. rubra의 생태적 역할 및 진화적 중요성에 관한 새로운 논문들이 발표되고 있다. 본고는 M. rubra의 생태학적 중요성에 관한 새로운 연구 결과들을 중심으로, 이 혼합영양성 종에 대한 정확한 인식에 도움이 되는 종설로서 작성되었다. M. rubra는 Teleaulax sp.와 Geminigera sp. 등의 은편모류를 섭식한 후 이들의 색소체를 잔류시켜 광합성을 하는 "kleptoplastidic ciliate"이다. 최근에는 M. rubra의 박테리아 섭식이 확인되어, 지금까지 보고된 M. rubra의 영양유형은 광합성, 박테리아 섭식, 편모조류섭식 등으로 다양하다. M. rubra는 요각류, 곤쟁이류, 유즐동물과 멸치류의 유생, 그리고 이매패류 치패와 같은 metazoan predator의 먹이생물로 알려져 있다. 2006년에는 설사성 패독을 일으키는 원생생물인 와편모류 Dinophysis도 M. rubra를 섭식하는 섭식자 가운데 하나라는 사실이 새로이 발표되었다. 따라서, 해양 혼합영양 섬모류 M. rubra는 표영 생태계 먹이망(pelagic food web)의 핵심적 주요 linking ciliate의 하나로서 에너지 및 유기물 흐름에 크게 기여할 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제37권5호
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• pp.468-475
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• 1992

질소시비수준이 Oxidative Pentose Phosphate Pathway (OPPP)와 Nitrate Rdeuctase (NR), Nitrite Rdeuctase(NiR), Glutamine Synthetase$_1$(GS$_1$) 및 Glutamine Synthetase$_2$(GS$_2$) 활성도의 상호관계에 미치는 영향을 구명하기 위해 암조건하에서 6일간 생육시킨 완두의 부위별 또는 crude extract와 순수분리 한 plastid 별 효소 활성도를 분석 검토한 결과, 1. NR의 root부위의 생체 1g당 활성도와 단백질 1mg당 활성도, NiR의 root 및 shoot부위의 생체 1g 당 활성도는 거의 비슷한 반응을 나타내 NO$_3$$^{-}$ 처리농도가 증가할수록 급격히 증가하여 생체 1g당 NR 활성도, NiR의 root 및 shoot부위의 생체 1g당 활성도는 5mM에서, NR의 단백질 1mg당 NR 활성도는 10mM에서 각각 그 최고치에 각각 도달하였다가, 이후 시비수준이 증가할수록 저하하여 50mM 처리구에서는 무처리구와 비슷한 수준을 나타냈다. 2. NR의 shoot부위의 생체 1g당 활성도와 단백질 1mg 당 활성도, NiR의 root 및 shoot부위의 단백질 1mg당 활성도는 시비수준이 증가할수록 그 활성도가 induction되었으며, NR의 생체 1g당 활성도는 50mM에서 무처리구에 비해 4.8배, 단백질 1mg 당 활성도는 25mM 처리구에서 무처리구에 비해 5.0배까지 상승하였다. 3. Crude extract의 총 GS specific activity가 plastids의 GS$_2$ specific activity에 비해 월등히 많았으며, crude extract의 총 GS specific activity 대 plastids의 GS$_2$ specific activity의 비율은 뿌리의 3.0-4.3에 비해 shoot는 3.2-10.6으로 Shoot에서 NO$_3$$^{-}$ 처리농도에 따라 활성도비율의 차이가 더 컸다. 4. 고수준의 NO$_3$$^{-}$ 처리구에서 과다한 NO$_3$$^{-}$ influx에 의한 NR, NiR, GS$_1$, GS$_2$, 등의 효소활성도가 억제되었다. 5. OPPP만을 통해서도 식물체내의 NO$_3$$^{-}$의 환원이나 동화를 위한 NR, NiR, GS$_1$, GS$_2$ 활성도의 발현에 필요한 환원제와 ATP 충분히 공급될수 있었다.