본 연구는 파파리반딧불이 (Hotaria papcrinsis), 애반딧불이 (Luciola lateralis) 및 늦반딧 불이 (Pyrocoelia fufa)등 국내 주요 반딧불이 종의 유전적 분화 및 계통분류학적 관련을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 mtDNA의 COI유전자 및 16S rRNA유전자 일부의 염기서열 (각 403bp 및 490bp~504bp)을 분석하였으며 아울러 GenBank에 등록된 일본 반딧불이 29종(반딧불이과 27종, 홍반딧과 1종 및 Rhagophthalmus과 1종)의 16S rRNA유전자의 동일부위 염기서열을 사용하였다. 국내 세 종간의 COI및 16S rRNA유전자의 염기서열 그리고 COI유전자의 아미노산 분화정도를 비교한 결과, 반딧불이아과(Lampyrinae)의 늦반딧불이는 애반딧불이아과(Luciolinae)에 공통적으로 속해있는 애반딧불이 및 파파리반딧불이와 다소 큰 유전적 차이를 나타냄으로 기존의 분류학적 위치를 확인하였다. 16S rRNA유전자의 염기서열을 이용, PAUP과 PHYLIP에 의한 계통분류학적 분석 결과, 우리 나라 애반딧불이는 일본 애반딧불이와 강력한 단일그룹을 형성하였으나 이들간 상당한 유전적 차이 (2.9%의 16S rRNA유전자 염기분화율)를 보였다. 국내 두 지역의 파파리반딧불이는 일본 대마도 고유종인 H. tsushimana와 같은 계통그룹을 형성하였으므로 Hotaria란 속명의 사용이 타당해 보이나 파파리반딧불이는 지역 개체간 자매분류군을 형성하지 않으므로 이에 대한 추가 연구가 요망되는 실정이다. 마지막으로, 국내 늦반딧불이 지역 개체가 일본 늦반딧불이와 강력한 단일 계통그룹을 형성한 점으로 미루어 Pyrocoelia란 속명의 사용은 타당해 보이나 다른 모든 늦반딧불이로부터 큰 유전적 거리론 보인 제주도 개체에 대한 추가적인 연구가 요망되는 실정이다. 결론적으로, 국내 반딧불이 종들은 일본에서 공통적으로 발생하는 반딧불이종 또는 속과 아주 강력한 계통그룹을 형성하였으므로 기존의 계통관련 연구를 지지하고 있는 실정이다.

국내 늦반딧불이(Pyrocoelia rufa)이 미토콘드리아 DNA중 COI 유전자 일부(403 bp)의 염기서열을 결정, 집단내 유전적 다양도, 지역적 변이, 계통유전적 관련에 대한 분석을 실시하였다. 남해, 부산, 무주, 용인 등 우리나라 4개 지역으로부터 채집된 총 26개체로부터 7개의 mtDNA haplotype을 얻었으며 이들의 변이는 0.2~1.2%이었다. 도심인 부산에서 채집한 늦반딧불이는 다른 산림 및 농업의 채집지역과 달리 하나의 haplotype으로 고정되어 있어 도시화에 따른 집단의 병목현상과 서식처 파편화가 심각했음을 보여주었다. 그러나 우리나라 최대의 반딧불이 서식처이자 보호지역으로 지정된 무주로부터 4개의 haplotype을 얻었으며 이들의 최대염기 치환율은 1.0%로 가장 높은 집단내 유전적 다양도를 나타내었다. 근해의 섬인 남해의 늦반딧불이는 상대적으로 낮은 haplotype 다양도(H=0.25)와 계통유전적으로 이질적인 haplotype(PR7)의 존재로 요약되었는데 이는 비교적 가까운 과거의 한반도 생물지리 역사 및 유전자 이동에 의해 나타난 현상으로 설명하였다. 계층적 유전분석 결과 무주-용인과 부산-남해 그룹의 형성은 역사적으로 두 그룹사이에 유전자 이동에 반한 장벽의 존재 가능성을 제시한다고 설명하였다.

DNA의 제한요소단편 다형현상(RFLP)이 유전변이 연구에 널리 이용되고 있다. 본 연구는 파밤나방(Spodoptera exigua(H bner)) 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 RFLP방법을 개발하기 위해 게놈 크기 측정 및 PCR primer들을 선발하였다. 파밤나방의 mtDNA 전체크기는 약 16kb였다. 대부분 곤충 mtDNA에 적합하게 구성된 (Simon et al., 1994)29개 promer들중 21개가 파밤나방의 mtDNA증폭에 적합했다. 이들 primer들을 이용하여 여러 유전자 영역(CO-I, CO-II, Cyt-B, ND-1, 12S rRNA, 16S rRNA 및 일부 tRNA)의 일분 또는 전체를 포함하는 유전자 절편을 증폭시켰다. 일반적으로 다형을 보이는 primer조합을 중심으로 4염기 제한부위를 인식하는 8종의 제한 효소를 통해 분석된 PCR-RFLP는 서로 다은 지역(안동, 경산, 순천) 집단들간에 제한부위에 있어서 차이가 없었으나 일부 영역에서는 길이 차이를 보여 유용한 유전지표로서의 가능성을 제시했다.

미국과 캐나다는 한국에 분포하는 잎응애속(Tetranychus)중 범세계적 분포종인 점박이응애(T. urticae Koch)를 제외한 벚나무응애(Tetranychus vienensis Zacher), 차응애(T. kanzawai Kishida), 뽕나무응애(T. truncatus Ehara)를 검역대항으로 하고 있다. 잎응애속 응애들은 암컷성충으로 월동휴면에 들어가는데 기존의 수컷생색기의 형태를 위주로 한 동정방법으로는 이 휴면태의 암컷을 정확히 동정하기 어렵다. 월동을 위해 사과 과실 꼭지부에 우발적으로 부착할 가능성이 있는 것으로 우려되는 잎응애속 응애들의 월동휴면태에 대한 신속, 정확한 동정법이 수출검역현장에서 절실히 요구되는 실정이다. 사과의 주요해충인 점박이응애와 과수원 주변에서 발견되는 벚나무응애, 뽕나무응애, 차응애의 미토콘드리아 DNA(mtDNA)내 cytochrome oxidase subunit I(CO-I) 유전자를 PCR로 증폭하고 증폭된 DNA의 종간 변이를 이용하여 발육영기나 암수에 관계없이 동정할 수 있는 방법을 찾는 연구를 수행하였다. 세쌍의 primer에 의해 미토콘드리아 DNA의 CO-I 유전자 일부(680 bp)를 중복되게 증폭하였고 증폭된 유전자는 제한효소 AluI, DdeI, Sau3A 대하여 응애종간 특이적 인식부위를 가지고 있었다. 제한효소에 의해 절단되는 특이적 DNA 단편은 Tetranychus 응애류를 동정하는데 유용한 표식인자로 사용될 수 있을 것이다. 아울러 증폭한 CO-I 유전자내의 제한효소 인식부위에 대한 이들 4종 응애의 유전자지도를 작성하였다.

Anopheles quadrimaculatus( Say) 자매종 간의 미토콘드리아 DNA의 제한효소 절단부위변이를 Aedes albopictus의 마토콘드리아 cDNA를 probe로 이용하여 조사하였다. DNA hybridization에 의해 두 속간에는 mtDNA 영기서열의 상당한 상동성이 있음을 알 수 있었다. 개체 모기로부터 분리한 DNA를 제한효소를 사용하여 절단한 결과 자매종간에 다른 양상을 볼 수 있었으며 Hind III에 의한 mtDNA 절편만으로도 자매종들을 동정할 수 있었다.

비대칭 세포분열은 분열장치, 세포 표층의 구조, 세포골격의 역동성, 세포골격 관련 단백질 등이 종합적으로 관련된 현상이다. 비대칭 세포분열은 세포질 결정인자 및 세포 내 특정 인자의 분포에 영향을 미쳐 발생을 조절하며, 크기가 서로 다른 딸세포의 형성을 통하여 형태형성을 뒷받침한다. 본 연구는 척삭동물의 기본형으로 알려진 멍게 배에서 미토콘드리아의 비대칭 분포와 이에 영향을 미치는 신호전달에 대하여 조사하였다. 척삭동물에 속하는 멍게는 모자이크 발생을 하는 대표적 동물로 알려져 있으며 초기 발생에서 개체에 따라 난할 패턴이나 할구의 발생운명에 차이를 보이지 않는 특징을 갖는다. 멍게 64세포기 배아를 구성하는 대부분의 할구는 하나의 조직을 형성하도록 발생운명이 결정된다. 멍게 유생의 주요한 중배엽 조직은 척삭, 근육 및 간충직이다. 멍게의 미토콘드리아를 특이적으로 인식하는 단일클론성 항체를 이용하여 발생 과정에서 미토콘드리아의 분포를 조사하였다. A6.2 세포가 분열하여 형성된 A7.3 척삭 전구세포는 언제나 A7.4 신경삭 전구세포에 비하여 세포 크기가 크며, 미토콘드리아가 적게 분포하였다. 또한, B6.2 세포로부터 형성되는 B7.3 간충직 전구세포도 B7.4 근육전구세포에 비하여 적은 미토콘드리아가 분포하였다. 즉, 멍게 초기 배에서 미토콘드리아는 신경삭과 척삭 및 근육과 간충직 전구세포 사이에서 비대칭적인 분포를 보였다. 이러한 미토콘드리아의 비대칭 분포가 어떻게 조절되는지 연구하기 위하여 MEK 신호전달을 억제한 배아에서 미토콘드리아의 분포를 조사하였다. 척삭과 간충직 세포는 내배엽 세포로부터 방출되는 FGF/Ras/MEK 신호전달에 의해 32세포기부터 64세포기 사이에 유도된다. MEK 신호전달이 억제된 배아에서 간충직과 근육 전구세포 사이의 비대칭적인 미토콘드리아의 분포는 정상 배아와 유사하였다. 그러나 척삭과 신경삭 전구세포 사이의 비대칭적인 미토콘드리아의 분포는 방해를 받아 대칭적인 분포를 나타내었다. 다른 동물이나 세포에서 미토콘드리아의 비대칭적인 분포가 어떤 신호에 의하여 조절되는지 현재 명확하지 않다. 특히 발생 과정에서 미토콘드리아의 비대칭적인 수송에 대하여 거의 알려진 바가 없다. 앞으로 멍게에서 이 과정이 어떠한 신호전달에 의하여 조절되는지 매우 흥미로운 연구주제로 사료된다.

This study describes the identification of Panax species using mitochondrial consensus primers. Initially, a total of thirty primers were tested in ten Korean ginseng cultivars and two foreign Panax species, P. quinquefolius and P. notoginseng. In the polymerase chain reaction (PCR) amplification results, three primers (cox1, nad1/2-3 and nad2/1-2) generated co-dominant polymorphic banding patterns discriminating Korean ginseng cultivars from P. quinquefolius and P. notoginseng. However, these primers could not generated polymorphisms among the Korean ginseng cultivars, and simply represented species-specific polymorphisms for P. quinquefolius and P. notoginseng. Primers PQ91 and PN418 were designed from the consensus sequence of nad1/2-3 region. Two banding patterns (A or B) were detected in PQ91. Korean ginseng cultivars and P. notoginseng shared the same banding pattern (A type) and P. quinquefolius was identified another banding pattern (B type). In the case of PN418, two banding patterns (A or B) were detected in the Korean ginseng cultivars and two foreign Panax species. Korean ginseng cultivars and P. quinquefolius shared the same banding pattern (A type) and P. notoginseng was identified another banding pattern (B type). The combination banding patterns of three Panax species, Korean ginseng cultivars (Panax ginseng C. A. Mey.), P. quinquefolius and P. notoginseng, was identified as 'AA', 'BA' and 'AB', respectively. Consequently, PQ91 and PN418 primer sets can be used to distinguish among Panax species.

쿠메스트롤은 식물이 스트레스에 대항해 합성하는 phytoalexins의 일종으로, 알팔파 새싹, 클로버, 콩나물에서 일반적으로 발견된다. 본 연구에서는 쿠메스트롤의 자외선에 의해 유도되는 피부 진피세포 광노화 예방 효능에 관한 연구를 실시하였다. 쿠메스트롤 전처리는 자외선 B 조사에 의해 감소된 Sirt1 단백질 발현 및 활성과 하위 미토콘드리아 생합성 관련 유전자인 PGC-1α, NRF1, TFAM의 발현 변화를 감소시켰다. 또한, ATP 및 ROS 생성량을 정상화시키고 피부 노화를 유도하는 최종당화산물 생성을 억제하였다. 이상의 결과에서 쿠메스트롤은 자외선 조사에 의해 발생하는 진피 세포 내 미토콘드리아 손상 및 이에 따른 당화 단백질 생성을 감소시킴으로써 피부 광노화 현상으로부터 보호할 수 있음을 확인하였다.

이 연구는 제2형 당뇨 모델 동물인 Goto-Kakizaki(GK) 흰쥐를 사용하여 운동과 셀레늄 투여가 미토콘드리아 생성과 기능 향상을 조절하는 전사 인자의 발현 변화와 현상학적으로 당뇨의 증상 개선을 유도할 수 있는지를 구명하기 위해 실시하였다. 실험동물은 52주령된 GK 수컷 흰쥐로 24 m/min, 30 min/day, 5 days/week, 총 6주간 트레드밀 런닝을 실시하였다. Sodium selenite(5 umol/kg)는 selenium

최근에 이루어진 세포생물학적, 유전학적 연구들을 통하여 미토콘드리아의 구조 변화가 매우 역동적이며, dynamin- related protein(DRP)와 같은 다양한 단백질에 의해 조절된다는 것이 알려지게 되었다. 미토콘드리아가 ATP 합성을 통한 세포내 신진대사에 관여하며, 소포체와 상호작용을 통하여 칼슘 이온 농도의 항상성 유지, 그리고 세포 사멸에서 중요한 역할을 한다는 사실을 고려해 볼 때, 미토콘드리아 구조 역동성 조절은 정상적인 세포의 성장

컴퓨터 세포동결기를 이용하여 생쥐 배아를 동결할 때 액체질소 (L)의 분사속도가 해빙 후 배아의 미세구조, 기능 및 발달에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 배아는 동결을 하지 않은 대조군 (control) 및 동결군에서 L의 분사속도에 따라 고속분사군 (120 infusion/min group 1), 저속분사군 (50 infusion/min; group 2)으로 나누었다. ICR 계열의 생쥐의 2 세포기 배아를 사용하였으며, 동결 및 해빙은

자간전증은 임신중 흔히 발생하는 고혈압성 질환으로 임산부와 태아에 많은 의학적 문제를 유발하지만 발병 원인은 아직 규명되지 않고 있다. 원인 규명을 위한 최근의 연구는 태반 미토콘드리아 돌연변이가 그 원인일 가능성이 높아져 가고 있다. 본 고찰은 현재까지 진행되고 있는 자간전증의 원인으로 태반 미토콘드리아 돌연변이 가설을 뒷받침하는 여러 연구 결과를 살펴보고, 만일 그 가설이 타당하다면 향후 자간전증의 예방, 진단, 치료의 전략을 임상적으로 어떻게 응용