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Immunolocalization of Wound-Inducible Insoluble Acid Invertases in Pea (Pisum sativum L)
김동균(Kim, Dong-Giun),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.9
인버타제는 설탕을 포도당과 과당으로 가수분해하며, 광합성 조직과 다양한 수용체 조직 사이의 탄수화물 재배치에 서 중요한 역할을 수행한다. 인버타제는 식물에서 다양한 기능을 수행하기 위하여 여러가지 isoforms으로 존재한다. 불용성 인버타제는 고농도의 염을 포함하는 버퍼용액에서만 추출되며, 이 종류의 인버타제 중 산성 인버타제는 산성 pH(pH 4-5)에 서 최적의 활성을 갖는다. 물리적인 상처에 반응하여 잎, 줄기 및 뿌리에서 불용성 산성 인버타제(INAC-INV)가 유도되는 것이 연구되어 왔다. 식물에서 효소의 localization을 검출하기 위한 면역조직화 연구를 수행하였다. 이 연구에서 인버타제의 축적은 기계적 손상 후 72시간에 최고수준에 도달하였다. INAC-INV의 활성은 대조구 잎보다 상처받은 조직에서 3배까지 증가하였다. 면역조직화 결과는 INAC-INV가 세포벽과 세포간극에 축적되어 있음을 보여주었다. INAC-INV는 또한 상처와 가까운 사부조직의 체관세포벽에 위치하였다. 종합해 볼 때, 이 연구는 상처에 의한 INAC-INV 유도는 상처치료 과정에서 필요한 높은 에너지 요구에 대한 반응에 역할을 할 수 있음을 추측케 한다. Invertase, that hydrolyzes sucrose into glucose and fructose, plays a great role in carbohydrate reallocation between the photosynthetic source tissue and various sink tissues. Invertase also occurs in a variety of isoforms for various functions in plants. Insoluble invertases were extracted only in buffer solutions containing high concentrations of salt. Within these classes, acid invertase has an optimum activity at acidic pH (pH 4-5). Induction of insoluble acid invertase (INAC-INV) in leaf, stem, and root tissues in response to physical wounding has been investigated. To detect the localization of INAC-INV within the plant, immunolocalization has been performed. In this study, the accumulation of INAC-INV was noticeable to reach maximum levels on 72 hr after mechanical injuries. INAC-INV was induced in wounded leaves 3 times more than control leaves. Immunolocalization results showed that INAC-INV accumulated in wall appositions and intercellular spaces. INAC-INV was also localized at sieve cell walls in phloem tissues close to the site of wounding. Taken together, this study suggested that INAC-INV induction upon wounding injuries can play a role on responses to the high energy demand for wound healing process.
맞춤형 아기 안나: 신체에 대한 권리를 찾아서 - 조디 피코의 『마이 시스터즈 키퍼』를 중심으로 -
김명균,김동균,Kim, Myung-kyun,Kim, Dong-giun 국제문화기술진흥원 2019 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.5 No.4
본 연구에서는 맞춤형 아기와 생명윤리에 대해 살펴보았으며, 안나가 부모와의 재판을 통해서 자신의 신체에 대한 권리는 자기에게 있다고 주장하는 모습을 고찰하였다. 복제인간이나 맞춤형 아기는 어떠한 목적을 가지고 태어났을지라도 존재자체로서 존중받아야 할 가치가 있다. 그리고 맞춤형 아기를 소재로 한 조디 피코의 "마이 시스터즈 키퍼"에서 자신의 출생의 비밀을 알고 난 뒤 안나는 정체성의 혼란에 빠지게 되며 자신의 의지와는 상관없이 장기이식 등을 결정하는 부모를 상대로 소송하게 된다. 안나가 주장하는 것은 자신의 신체에 대한 결정권은 자기에게 있으며 부모라 할지라도 자신의 의견을 무시하고 결정하는 것은 있을 수도 없다는 것이다. 과학자들은 인간의 질병을 치료하기 위해서 생명공학기술을 활용하여 맞춤형 아기나 복제인간 등 만들어진 인간을 생식하는 행위를 하는 것 자체가 자연의 순리를 파괴할 수 있다면 연구를 중단해야 한다. In this article, we examined designer babies and bioethics, and we reviewed how Anna argued that she had the rights to her body through trial with parents. No matter what purpose a cloned human or designer baby was born with, it is worth being respected as the birth itself. After learning the secrets of his birth in Jodie Picoult's My Sister's Keeper, which is based on a designer baby, Anna falls into confusion of identity and sues parents who decide to transplant organs regardless of Anna's will. Anna argues that she has the right to make decisions about her own body and that even her parents can't disregard her opinions. Scientists should stop their research if using biotechnology to reproduce humans, such as designer babies and cloned humans, can destroy the natural order.
맞춤형 아기와 인간의 존엄성 - 피코의 『마이 시스터즈 키퍼』를 중심으로 -
김명균(Kim, Myung-Kyun),김동균(Kim, Dong-Giun) 신영어영문학회 2020 신영어영문학 Vol.77 No.-
This article will look at human dignity and values, with Anna, a 13-year-old girl born as a ‘designer baby’ in Jodi Picoult’s My Sister’s Keeper, along with two of the bioethics guidelines of German forensic philosopher Arthur Kaufmann. The first is to acknowledge each person the right to lead a unique life according to his or her qualities, whether ordinary or defective, and the second is not to advertise or implement genetic manipulation to others if you do not want to be in a position of being manipulated by technology. As biotechnology advances, human clone or designer baby will be created as a substitute for treatment for someone. However, human clone and designer baby are precious creatures from the moment they are born as humans, so they have the right to pursue happiness and dignity as human beings. In conclusion, man-made technology should not break the order of society.
대두 calmoduine유전자 SCaM-5를 발현하는 형질전환 토마토의 병 저항성 검정
이효정,백동원,이옥선,이지영,김동균,정우식,윤재길,이신우,곽상수,남재성,김도훈,윤대진,Lee, Hyo-Jung,Baek, Dong-Won,Lee, Ok-Sun,Lee, Ji-Young,Kim, Dong-Giun,Chung, Woo-Sik,Yun, Jae-Gil,Lee, Sin-Woo,Kwak, Sang-Soo,Nam, Jae-Seung,Kim, Doh-Ho 한국식물생명공학회 2006 식물생명공학회지 Vol.33 No.2
농작물 생산에 있어서 병원균 침입에 의한 피해를 줄이는 것은 아주 중요한 과제이다. 식물은 스스로도 생체 방어 신호 전달 기작을 가지고 있지만 그 피해를 줄이는데 있어서 한계가 있다. 본 연구는 콩과 식물에서 분리한 식물생체방어 신호전달 유전자인 SCaM-5를 토마토에 형질전환하여 형질전환 식물체를 작성하고 병 저항성에 관한 실험을 수행한 것이다. SCaM-5 유전자가 형질전환 된 토마토에서는 pathogen-related(PR-5) 유전자를 항상 발현시킴으로서 계속적으로 식물 생체방어 신호기작을 활성 시킨다는 사실을 확인하였다. 또한, SCaM-5를 형질전환 시킨 토마토는 식물에 막대한 피해를 주는 중요한 곰팡이 (P. capsici와 F. oxysporm)와 bacteria (Pst DC3000)에 대하여 병 저항성을 가진다는 것을 검증하였다. The calmodulin as a Ca$^{2+}$-binding protein mediates cellular Ca$^{2+}$ signals in response to a wide array of stimuli in higher eukaryotes. Plants produce numerous calmodulin isoforms that exhibit differential gene expression patterns and sense different Ca$^{2+}$ signals. SCaM-5 is a soybean calmodulin that is involved in plant defense signaling. Here, we constructed a SCaM-5 CDNA under control of CaMV 35S promoter and transformed it into tomato (Lycopersicon esculentum). The constitutive over-expression of SCaM-5 in tomato plants exhibited a high levels of pathogenesis-related (PR) gene expression, and conferred an enhanced resistance to two fungal pathogen (Phytophthora capsici, Fusarium oxysporum), and a bacterial pathogen, Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000. Thus, this results collectively suggest that SCaM-5 plays an important role in plant defense of tomato.
애기장대에서 고염 스트레스 내성에 관여하는 OSM1/SYP61 유전자의 동정
김지연,백동원,이효정,신동진,이지영,최원균,김동균,정우식,곽상수,윤대진,Kim, Ji-Yeon,Baek, Dong-Won,Lee, Hyo-Jung,Shin, Dong-Jin,Lee, Ji-Young,Choi, Won-Kyun,Kim, Dong-Giun,Chung, Woo-Sik,Kwak, Sang-Soo,Yun, Dae-Jin 한국식물생명공학회 2006 식물생명공학회지 Vol.33 No.1
고염 스트레스에 대한 연구는 농업 생산성에 직결되기 때문에, 고염에 대한 식물의 반응 및 신호전달, 적응기작은 중요한 연구주제가 되어 왔다. 현재까지 연구된 고염 스트레스에 대한 저항성 기작 및 유전학적 요소들이 많이 밝혀졌는데도 불구하고 아직 많은 연구를 필요로 하고 있다. 그래서 본 연구에서는 모델식물로 잘 알려진 애기장대에 pSK1015 vector로 T-DNA를 삽입하여 고염 스트레스에 대해 감수성을 보이는 돌연변이체, ssm1 돌연변이체를 선별하였다. ssm1 돌연변이체는 고염 스트레스를 받게 되면 이온의 독성 스트레스와 세포내 삼투압의 불균형에서 오는 스트레스에 대해 대조군에 비해 감수성을 보였다. ssm1 돌연변이체의 genomic DNA 상의 T-DNA가 삽입된 부위를 찾기 위하여 genomic DNA mutant library screening을 수행한 결과, 기존의 알려진 syntaxin 기능 및 환경 스트레스에 관련된 F3M18/AtSYP61/OSM1 임을 알 수 있었다. Salt stress is one of major environmental factors influencing plant growth and development. To identify salt tolerance determinants in higher plants, a large-scale screen was conducted with a bialaphos marker-based T-DNA insertional collection of Arabidopsis ecotype C24 mutants. One line for salt stress-sensitive mutant (referred to as ssm1) exhibited increased sensitivity to both ionic (NaCl) and nonionic (mannitol) osmotic stress in a root growth assay. This result suggests that ssm1 mutant is involved in ion homeostasis and osmotic compensation in plant. Molecular cloning of the genomic DNA flanking T-DNA insert of ssm1 mutant was achieved by mutant genomic DNA library screening. T-DNA insertion appeared in the first exon of an open reading frame on F3M18.7, which is the same as AtSYP61. SSM1 is SYP61/OSM1 that is a member of the SNARE superfamily of proteins required for vesicular/target membrane fusions and factor related to abiotic stress.
세라믹 담체에 적용된 해양박테리아 4종의 저농도 질소-인 제거
이건섭(Lee, Gun-Sup),김소정(Kim, So-Jung),정영재(Chung, Young-Jae),김동균(Kim, Dong-Giun),이상섭(Lee, Sang-Seob),오정균(Auh, Chung-Kyoon),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.10
세라믹담체에 적용한 4종의 해양박테리아 (Aeromonas hydrophila, Chryseomonas indologenes, Pseudomonas diminuta, Vibrio parahaemolyticus)의 저농도 질소‧인 제거 효율의 변화를 분석하였다. 해양박테리아는 광양만에서 분 리 동정하였다. 담체에 적용한 4종의 해양박테리아 모두 대조군에 보다 약 3배 정도의 성장률이 증가하였으며, 암모 니아서 질소 제거효율도 30% 이상 증가하였다. 질산성 질소의 제거 효율은 A. hydrophila 균주가 가장 높았으며, 인 의 제거는 P. diminuta 균주가 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 세라믹담체는 질소-인 제거 효율 증진 에 좋은 재료이며, 분리된 해양박테리아는 현장의 저농도 질소-인 조절에 유용할 수 있음을 보여준다. Changes of low concentrated nitrogen-phosphate removal efficiency were investigated in 4 strains of marine bacteria applied to ceramic media. Marine bacteria were isolated and identified from Gwangyang bay. Growth rates and removal efficiencies of NH<sub>3</sub>-N of 4 strains of marine bacteria applied to ceramic media were increased approximately 3 fold and over 30% than control group, respectively. A. hydrophila and P. diminuta had highest NO<sub>3</sub>-N and phosphate removal efficiencies, respectively. This results showed that ceramic media is very nice material for improvement of nitrogen-phosphate removal efficiency and isolated marine bacteria may be useful to control nitrogen-phosphate at low concentration in field.
다시마 유래 항미세조류 물질 추출 및 알긴산 올리고 유도체의 막전위에 대한 영향
이건섭(Lee, Gun-Sup),장만(Chang, Man),신경순(Shin, Kyoungsoon),김동균(Kim, Dong-Giun),오정균(Auh, Chung-Kyoon),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.12
알긴산 올리고 유도체를 갈조류로부터 추출하였고, 추출물의 항미세조류 효과와 작용기작을 연구하였다. 고분자 알긴산을 2 N HCl과 1% H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>.로 순차적 가수분해하여 알긴산 올리고 유도체를 제조하였다. 추출물의 항미세조류 활성은 반응시간에 비례하였으며 4시간에 가장 높았다. 알긴산 올리고 유도체를 Akashiwo sanguinea와 Cochlodinium polykrikoides 에 처리하였을 때, 세포의 움직임이 정지하였다. A. sanguinea 세포는 파쇄되었고, C. polykrikoides 세포에는 원형질 분리가 유도되었다. 알긴산 올리고 유도체의 작용기작을 연구하기 위하여, 세포내(pHi) 및 세포외 pH(pHe)의 변화를 0.05% 알긴산 올리고 유도체에 노출된 미세조류에서 측정하였다. pHi는 0.3 unit 감소하였고, pHe는 0.9 unit 증가하였다. 이러한 결과로부 터 알긴산 올리고 유도체에 의한 막전위의 변화가 미세조류의 세포사멸을 유도할 수 있을 것으로 추측된다. Oligo-alginate derivatives were extracted from brown algae and its antimicroalgal effects and reaction mechanism were investigated. Oligo-alginate derivatives were produced from sequential hydrolysis of high molecular weight alginate by treatment of 2 N HCl and 1% H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>. Antimicroalgal activity of extracts was proportional to reaction time and activity was highest at 4 hrs. When oligo-alginate derivatives were treated to Akashiwo sanguinea and Cochlodinium polykrikoides, mobilities of cells were ceased. A. sanguinea cells were crushed and plasmolysis was induced in C. polykrikoides cells. To investigate the action mechanism of oligo-alginate derivatives, changes of intracellular (pHi) and extracellular pH (pHe) were determined in the microalgal cells exposed to 0.05% of oligo-alginate derivatives. pHi was decreased about 0.3 unit and pHe was increased about 0.9 unit. These results suggested that change of membrane potential by oligo-alginate derivatives could led to microalgal cell death.
둥근성게 (Strongylocentrotus nudus )의 수정과 초기 배발생에 미치는 빈산소의 영향
이건섭(Lee, Gun-Sup),황진익(Hwang, Jin-Ik),정영재(Chung, Young-Jae),김동균(Kim, Dong-Giun),모상현(Moh, Sang-Hyun),장만(Chang, Man),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.8
용존산소란 수생생물의 생장을 조절하는 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 일반적으로 빈산소란 2.8 mg O<sub>2</sub>/L (91.4 mM과 동량) 이하의 용존산소로 정의된다. 따라서 빈산소 해역은 해양생태계에서 심각한 문제를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 성게에 대한 빈산소의 배아독성 (수정 및 배발생률) 영향을 연구하기 위하여 둥근성게 (Strongylocentrotus nudus)를 용존산소 7.6 mg O<sub>2</sub>/L (normoxia)과 1.8 mg O<sub>2</sub>/L (hypoxia)에서 2일, 15°C 및 33 ‰에 노출하였다. 또한 빈산소에 노출된 성게에서의 스트레스 관련유전자인 HSP70과 항산화 관련 유전자인 glutathione reductase의 발현을 immunoblotting assay와 RT-PCR을 통하여 확인하였다. 연구결과 배발생률이 현저하게 감소하였다. 분자분석 결과 빈산소에 노출된 성게 가 정상상태의 성게에 비해 HSP70 단백질은 약 5.5배 glutathione reductase는 약 2.79배 증가하였다. 본 연구의 결과는 빈산소가 성게의 비정상적 배발생을 유도하며, 스트레스와 항산화 반응을 유발할 수 있음을 추측케 한다. Dissolved oxygen is one of the most important factors controlling growth in aquatic organisms. Hypoxia is generally defined as dissolved oxygen less than 2.8 mg O<sub>2</sub>/L (equivalent to 2 mL O<sub>2</sub>/L or 91.4 mM). Therefore, hypoxia zone can cause a serious problem in marine ecosystem. In this study, to investigate embryotoxic (fertilization and embryo development rates) effects of hypoxia on sea urchin Strongylocentrotus nudus were exposed to dissolved oxygen levels of 7.6 mg O<sub>2</sub>/L (normoxia) and 1.8 mg O<sub>2</sub>/L (hypoxia) for 2 days at 15°C and 33 ‰. Also, Expression levels of stress related gene (HSP70) and antioxidant related gene (glutathione reductase) in the sea urchins exposed to hypoxia were confirmed by Immunoblotting and RT-PCR analysis. In results, we showed that developmental rates were dramatically reduced in hypoxia condition. Molecular analysis demonstrated that higher HSP70 (5.5 fold) and gilutathione reductase gene (2.79 fold) were present in the sea urchin exposed to hypoxia. Our results suggested that hypoxia can cause the abnormal development and elicits a stress and antioxidant response on sea urchin.
광양만 해양바이러스 개체수와 물리화학적 요인의 계절적 변동
최은석(Choi, Eun Seok),이건섭(Lee, Gun-Sup),김동균(Kim, Dong-Giun),오정균(Auh, Chung-Kyoon),박종범(Park, Jongbum),정영재(Chung, Young-Jae),이택견(Lee, Taek-Kyun) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.11
광양만의 3개의 다른 지역에서 바이러스 개체수와 물리화학적 요인의 계절적 분포도를 분석하였다. 또한 바 이러스의 형태적 구조를 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 대부분의 해양바이러스는 박테리오파지와 유사한 구조를 갖고 있었으나, 일부는 진핵 미세조류 바이러스인 Ectocarpus siliculosus virus (EsV)와 유사하였다. 그룹 1 (폐쇄된 부영양 지역)에서의 바이러스 개체수는 그룹 2 (폐쇄된 빈영양 지역) 및 그룹 3 (개방된 빈영양 지역)에서의 바이러스 개체수보다 높았다. 그룹 1 바이러스의 계절적 개체수는 크게 변화하였다. 바이러스 개체수는 8월에 가장 높은 7.33×10<sup>8</sup> ml<sup>-1</sup>에서 12월에 가장 낮은 0.3×10<sup>8</sup> ml<sup>-1</sup>로 변화하였고, 봄과 가을에는 중간값을 유지하였다. 질소원 및 인산원의 농도는 바이러스 개체수에 상관관계를 보였다. 특히 용존산소의 계절적 변화는 바이러스 개체수와 반대 경향을 보였다. 이러한 결과는 광양만에서의 해양바이러스 개체수가 물리화학적 환경과 밀접하게 연관되어 있음을 보여준다. Seasonal distributions of the viral abundance and physicochemical parameters were analyzed at three different regions in Gwangyang Bay. Morphological structure of marine virus was observed using transmission electron microscopy. Most of marine virus had bacteriophage-like structure, but some were similar with eukaryotic microalgal virus, Ectocarpus siliculosus virus (EsV). Viral abundance at Group 1 (closed eutrophic region) was higher than viral abundances at Group 2 (closed oligotrophic region) and Group 3 (open oligotrophic region). Seasonal abundances of marine virus at Group 1 were dynamically changed. The viral density was variably changed from maximum 7.33×10<sup>8</sup> ml<sup>-1</sup> in August to minimum 0.3×10<sup>8</sup> ml<sup>-1</sup> in December and maintained middle value in spring and autumn. The concentration of nitrogen and phosphate sources was correlated with viral abundance. Particularly, seasonal change of dissolved oxygen concentration was opposite to the variation of viral abundance. These results showed that viral abundances were closely related with fluctuation of marine physicochemical environment in Gwangyang bay.