태양광 또는 풍력을 이용해 발생된 에너지를 효율적으로 저장과 사용을 위한 납 축전지의 성능을 향상 시키기 위해 전해액을 Semi-gel화 하여 납축전지에 적용하여 시험한 결과, 다음과 같은 결과를 얻었다. Semi-gel 전해액은 silica를 5wt.% 혼합한 전해액이 1시간 30분경과 시 gel화가 시작되었다. 이는 전해액이 격리판과 극판 활물질 내부까지 완전히 스며들기에 충분한 시간으로 가장 적정한 gel화 시간을 나타내었다. Semi-gel 전해액을 사용한 납축전지와 액상 전해액을 사용한 납축전지의 방전 성능을 비교한 결과, 저율방전 성능은 semi-gel전해액이, 고율방전 성능은 액상 전해액이 높은 성능을 나타내었다. 이는 gel 전해액의 경우 액상 전해액에 비해 반응속도가 느려 고율방전 성능이 낮은 것으로 나타내었다. 수명성능을 DOD 10%, DOD 100%로 시험한 결과, 5%-silica 전해액이 액상 전해액을 사용한 납축전지에 비해 우수한 수명 성능을 나타내었다. 이는 Semi-gel상 태의 전해액이 납축전지 내부 화학반응 시 발생하는 gas의 재결합 효율을 높여 전해액 감액량이 최소화로 한 결과로 수명성능에서 큰 차이를 나타내었다. 태양광, 풍력 등과 같은 에너지 저장 효율을 높이고, 수명성능을 향상시키기 위해 전해액에 5%-silica전해액을 사용하면 전해액의 감액량이 최소로 되어 DOD 100% 수명시험의 경우 4.8%, DOD 10% 수명시험의 경우 20%의 수명성능이 향상되었다.

현재 널리 사용되고 있는 목적 유전자 발현 조절 시스템은 Gossen과 Bujard에 의해 개발 된 tetracycline-inducible gene expression system (Tet system)으로서, 유도체인 tetracycline 계열의 물질의 공급 여부에 따라 외래 유전자의 발현을 가역적이며 유도적으로 조절할 수 있다. 이 시스템은 중금속이나 steroid hormone 등을 이용한 발현 조절 시스템에 비해 발 현 유도율이 높고 비특이적인 발현이 상대적으로 낮으며, 유도물질에 의한 세포 독성이나 다 면 적 영향이 거의 나타나지 않는 장점을 가진다. 그러나 비유도 조건에서 완벽한 발현 억제가 이루어 지지 않은 관계로 background 활성이 미미하게 존재하고 있어서 이를 해결하기 위 한 연구가 진행되고 있으며 유도물질에 대한 transactivator의 감수성을 향상시켜서 낮은 유 도체의 농도에서도 유전자의 발현을 극대화하기 위한 시도도 이루어지고 있다. 본 연구에서는 가장 개선된 형태의 Tet system의 각 요소들을 재조합하여 one vector 형 태의 유전자 발현 조절 시스템을 구축한 후, 일차배양한 세포주에서 이 시스템의 효율성을 증명하고자 하였다. 재조합한 요소는 유전자 발현 조절을 위한 Tet system의 구성에 있어 서 가장 중요한 2가지 요소인 transactivator와 tetracycline response element (TRE)로 각 각 의 일부 서열이 변형된 형태이다. 도입한 transactivator는 유도 조건에서의 외래 유전자의 발현을 극대화시키고 발현 유도물질인 doxycycline에 대한 감수성을 높여서 저농도의 doxycycline 조건에서도 발현 유도가 가능하다. 또한, 변형된 TRE 서열에는 endogenous mammalian transcription factor 결합 부위가 존재하지 않으므로 transactivator가 없는 경우 유전 자의 발현이 turn on되지 않으므로 background 활성이 거의 나타나지 않는다. 실제적으로 기존의 Tet system에서는 비유도 조건에서의 외래 유전자인 GFP의 발현을 미미하게 나타 낸 데에 비해 개선된 Tet system에서는 GFP의 발현이 거의 나타나지 않았다. 또한, 유도 조건에서는 기존의 system에 비해 새롭게 구축한 system에서 강한 발현을 나타내었으며 발현 유도율도 매우 높은 것으로 확인되었다. 구축한 Tet vector system에서 WPRE 서열의 위치와 표적세포주의 종류에 따른 GFP의 발현 양상을 확인한 결과, 소의 태아섬유아세포 에서는 WPRE가 transactivator 서열의 3′ 위치에 존재한 vector에서 발현이 가장 강하게 나 타났으며 닭의 배아섬유아세포에서는 WPRE가 TRE 서열의 3′ 위치에 존재한 vector에서 강한 발현을 보였다. 본 연구에서 구축한 개선된 형태의 Tet system은 완벽한 외래 유전자의 발현 조절을 가 능하게 함으로써 세포 수준에서나 개체 수준에서의 관련 연구에 있어서 유용한 유전자 전 이 수단으로 이용될 수 있을 것이다. * 본 연구는 농촌진흥청 차세대 바이오그린21사업(과제번호: PJ007990042012)의 지원에 의해 이루어졌다.

191개의 아미노산으로 구성된 인간 성장 호르몬(human Growth hormone, hGH)은 성장 촉진뿐만 아니라 근육량 증가, 뼈 강화, 체내 지방 분해 등의 약리적 작용을 가지며, 이와 연관된 여러 질환에 대한 치료 및 기타 치료보조제(미용 및 노화억제 분야 등)로 사용되고 있다. hGH를 비롯한 대부분의 단백질 치료제는 98% 이상이 주사제로 투여되고 있는데 이 러한 투여 방식은 환자의 통증 및 감염 가능성 뿐만 아니라 투여 횟수가 많은 경우에는 시 간적, 비용적, 편리성의 측면에서 환자에게 부담이 가중된다. 본 연구에서는 이러한 문제점 을 해결하기 위하여 감염의 우려도 없으며 주사공포증 없이 복용할 수 있는 hGH와 hTf 단 백질을 융합시킨 형태의 경구 투여용 hGH를 생산하고자 하였다. hGH와 hTf 융합 단백질의 유전자 서열은 HepG2 세포에서 분리한 RNA로부터 RT-PCR 을 수행하여 cloning한 hTf 유전자의 서열과 cDNA로 합성한 hGH 유전자 서열을 cyclo peptide linker나 helical peptide linker로 연결하여 retrovirus vector에 도입하였다. 구축한 각 virus vector는 virus 생산 세포주인 GP2 293과 VSV-G 피막단백질 유전자를 이용하여 retrovirus로 생산한 후, 닭의 배아섬유아세포인 CEF와 CHO 세포에 감염시켰다. 각 세포에서 hGH-hTf 유전자의 발현은 RT-PCR, Western blot, ELISA 실험을 통하여 확인하였다. RT-PCR 실험 결과에서는 virus에 감염된 세포주와 감염되지 않은 세포주에서 GAPDH 유전자에 대한 증폭 단편이 확인된 데 반해, hGH 유전자와 WPRE 서열에 대한 증폭은 virus 에 감염된 세포주에서만 이루어 졌다. Virus에 감염된 세포에서 hGH 단백질과 hTf 단백 질의 발현 양상을 확인하기 위하여 각각의 세포 배양액과 세포에서 분리한 단백질을 이용 하여 Western blot을 실시하였다. 세포 배양액과 세포에서 분리한 단백질에서의 hGH와 hTf 발현을 비교한 결과, 두 단백질 모두 세포 배양액에서의 발현이 강한 것으로 확인되었다. hGH 단백질은 약 20 kD의 크기를 나타내었으며 hTf 단백질은 80 kD의 크기를 가지는 것 으로 확인되었다. 각 virus에 감염된 세포에서는 hGH 단백질이 hTf 단백질과 융합된 형태 로 발현되어 약 100 kD의 크기를 가지는 것으로 확인되었다. ELISA 분석 실험에서도 virus 에 감염된 각 세포에서의 hGH 단백질의 발현 및 분비를 확인하였다. 본 연구에서 확보한 경구 투여용 인간 성장 호르몬인 hGH-hTf는 차후 형질전환 동물의 개발이나 물질 생산 세포주의 확립을 통해서 대량생산함으로써 주사용으로만 개발되어 있 는 바이오의약품의 경구용화 관련 연구에 필요한 핵심 기술을 제공할 수 있을 것이다. * 본 연구는 농촌진흥청 차세대 바이오그린21사업(과제번호: PJ00804101)의 지원에 의해 이루어졌다.

사출구의 기하학적 구조와 탄산가스 주입량이 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 사출구의 기하학적 구조를 사출구상수로 산출하여 사출구상수와 수분함량, 용융물의 온도, 탄산가스 주입량에 따른 압출성형물의 물리적 특성을 분석하였다. 압출성형 공정변수는 수분함량 30%, 스크루 회전속도 150 rpm, 원료 투입량 100 g/min, 용융물의 온도(95, 110oC), 탄산가스 주입량(0, 100, 200 mL/min), 사출구 길이(2, 5 mm), 내벽에서 좁아지는 각(57, 95o)이었다. 비기계적 에너지 투입량은 사출구 상수 3.36×10-10 m3, 탄산가스 주입량 200 mL/min, 용융물의 온도가 110oC 일 때 159.31 kJ/kg으로 가장 낮은 비기계적 에너지 투입량을 나타내었다. 또한 직경팽화율은 내벽에서 좁아지는 각이 57o(3.36×10-10, 6.82×10-10 m3)일 때 95o(3.64×10-10, 8.09×10-10 m3)보다 높은 경향을 보였으며, 탄산가스 주입량이 0 mL/min에서 200 mL/min으로 증가함에 따라 직경팽화율은 증가하였다. 탄산가스 주입량이 증가할수록 비길이는 증가하는 경향을 나타냈으며, 사출구 상수가 낮을 때 밀도와 파괴력, 겉보기 탄성계수는 낮은 경향을 나타내었다. 압출성형물의 미세구조를 관찰하였을 때 용융물의 온도 110oC에서 내벽에서 좁아지는 각이 95o(3.64×10-10, 8.09×10-10 m3)일 때 57o(3.36×10-10, 6.82×10-10 m3)보다 기공의 수가 많았다.

국외에서 수집된 단수수 유전자원 100품종을 대상으로 주요형질변이를 탐색하여 우리나라에 알맞은 품종을 선정하고 아울러 육종에 필요한 기초 자료를 얻고자 수행한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주요 실용형질의 평균치는 간장 217 cm, 수장 23 cm, 절수 10.5개, 경태 17 mm, 생체수량 36 t ha−1, 출수소요일수 71일이었다. 2. 에탄올 생산에 크게 영향을 미치는 당도 범위는 3.8-20.8 Brix였고, 평균은 12.5 Brix였으며, 20 Brix를 초과하는 고당도인 “Early Folger”과 “Georgia Blue Ribbon” 등 2품종을 선정하였으며 고당도 품종육성에 유망한 유전자원으로 보였다. 3. 건물수량의 범위는 1-44 t ha−1이었고, 평균은 10 t ha−1이었으며, 30 t ha−1을 초과하는 “Sweet open burku head”, “Tinkish”, “MN 2162” 등 3품종을 선정하였으며 셀룰로오스계 바이오에탄올 생산에 유망한 유전자원으로 기대되었다. 4. 주요 형질간의 상관관계는 간장과 절수, 경태, 생체수량,건물수량, 출수소요일수 간에, 당도와 출수소요일수 간에 고도의 유의성이 인정되는 정의 상관을 보였다. 5. 절수는 간장, 경태, 생체수량, 건물수량 및 출수소요일수간에 그리고 출수소요일수는 수장을 제외한 다른 모든 특성들과 고도의 정의 상관을 보였다.

본 연구는 국내에서 육성된 거베라 ‘Saebom’, ‘Songsongee’ 그리고 ‘Sugar Pink’ 등 3품종을 이용 하여 LED와 cytokinin이 기내 유묘의 생장 및 형태 형성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행하였다. MS 기본배지에 BAP 0, 1.0, 2.0, 4.0mg·L-1와 kinetin 1.0, 2.0, 4.0 mg·L-1 각각에 NAA 0.2 mg·L-1를 혼용하 고, LED는 적색, 청색, 혼합(적색+청색) 및 형광등으 로 하여 배양 6주 후 기내 유묘의 생육을 조사하였다. 3품종 모두 신초 생육에서 신초장은 대조구인 형광등 보다는 적색광 처리구에서 길어지는 경향이었으며 엽 신은 작아지고 엽병은 가늘어지는 형태를 보였다. 특히 BAP에서의 신초는 대부분 로제트 타입으로 생육하였다. 신초수는 형광등과 혼합광 처리구의 BAP 4.0 mg·L-1 에서 가장 많았고, BAP가 kinetin보다 신초수 증가에 더 효과적이었으나 투명화율이 높게 나타났다. 뿌리의 생육은 3품종 모두 모든 광원에서 cytokinin 무처리구 에서 양호하였다. 또한 생체중과 건물중 그리고 엽면적 값은 혼합광 처리구에서 높은 경향을 보였다. 엽록소 함량은 ‘Songsongee’ 품종을 제외하고는 청색광 처리 구에서 높게 나타났으며 3품종 모두 조사된 모든 광원 에서 kinetin이 BAP보다 더 높은 엽록소 함량을 보였 다. 투명화율의 경우는 모든 광원에서 BAP의 농도가 증가할수록 높아지는 경향을 보였으며 kinetin 처리구 에서는 투명화가 거의 나타나지 않았다.

이앙시기에 따른 생존율은 이앙된 벼가 0oC이하의 저온을 경과하면 생존율이 급격하게 저하되지만, 1~2회 저온에 노출되었을 경우 생존이 가능하여 야간 저온이 0oC를 벗어나는 시기부터 조기재배 이앙이 가능할 것으로 판단된다. 이러한 결과는 손 등(1983), 정 등(2000)의 4월 15일을 벼 2기작 재배의 적정 이앙시기로 제시한 것과 비슷한 경향이었다. 벼 2기작을 위하여 조기재배용으로 육묘한 묘는 육묘일수가 길고 육묘기간을 대부분 가온된 온실 안에서 유지함에 따라 식물체가 도장하고 연약해져 이앙 후 식물체의 줄기가 부러지는 경우가 많았다. 따라서 관행 육묘상자에 파종량을 줄여서 생육을 진전시키는 것은 이앙시 뿌리 절단에 의해 이앙후 활착이 늦어지므로 저온기에 이앙을 위해서는 폿트육묘 방법이 효과적이었다. 벼 조기재배에서 육묘 이앙 후 주간의 지엽전개가 완료되기까지 생육일수와 적산온도는 관행 육묘상자로 육묘하여 이앙한 것에 비해 폿트육묘의 경우 생육기간 및 적산온도가 감소하였으나 폿트의 크기에 따른 차이는 유의하지 않았다. 폿트육묘의 크기를 키워 벼 이앙시 생육단계를 달리한 경우 1~2일의 추가적인 생육일수 단축효과가 있었다. 이것은 이앙시 모의 생육량 차이보다 뿌리가 잘리지 않은 상태에서 빠르게 활착하여 본답 생육을 빨리 진행하는 것이 중요함을 의미한다. 출수기까지의 생육일수와 적산온도는 저온피해를 받은 이앙시기에서 크게 증가하는 경향이었고 익산에서 4월 10일과 4월 20일의 출수기 차이는 2일 정도로 조기재배에서 이앙시기를 앞당겼을 때 생육기간은 크게 단축되지 않았다. 벼 품종별 출수기는 진부올벼가 7월 4일로 가장 빨랐고 둔내벼와는 2~3일의 출수기 차이가 있었다. 이 결과는 손양(1983)등이 밀양에서 4월 15일에 철원 36호 등 4품종을 공시하여 7월 6일~7월 18일에 출수하였던 것에 비해 2~14일 빨랐다. 저온피해가 발생하지 않는다면 진부올벼의 가장 빠른 출수기는 6월 30일 또는 7월 1일경일 것으로 추정된다. 따라서 관행 벼 육묘상자로 육묘시 6월 말 또는 7월 초에 출수하여 8월 5일경 수확하고 8월 10일 이전에 이앙하는 벼 2기작 시스템이 가능할 것으로 판단된다. 벼 폿트육묘 재배시 4월 15일 이앙된 진부올벼의 경우 5~7일 출수기가 단축되었다. 폿트육묘 재배에 의한 출수기 단축은 저온 피해를 적게 받은 경우에 효과가 컸고, 둔내벼에 비해 진부올벼의 출수기 차이가 컸다. 저온피해를 받아 생존율이 떨어지는 경우는 400 kg/10a 이하로 수량이 감소하였고, 저온에도 불구하고 잎이 고사하지 않으면 400 kg/10a 이상의 수량을 얻을 수 있었다. 이 결과는 손양(1983) 등이 4월 15일 이앙에서 얻은 400 kg/10a 전후의 수량과 비슷한 수준이었다. 4월 15일에 이앙하여 저온피해를 상대적으로 적게 받은 경우에 쌀 수량은 평균 432 kg/10a, 4월 10일 이앙에서는 375~412 kg/10a였다.

Human umbilical Mesenchymal Stem Cell(uMSC) has been known as one of major component to regenerate connective tissues such as bone, cartilage, fat and others. The effect of low(5%), normotensive(20%) oxygen and freezing-thawing damage on proliferation of uMSC were investigated. low oxygen concentration culture of uMSC resulted in enhanced proliferation significantly(p<0.05) than 20% of oxygen culture. After the freezing-thawing injury to uMSC, 5% oxygen culture showed marked proliferation of uMSC than that of 20% oxygen(p<0.05) in the 5th passage of uMSC. Expression of antioxidant enzymes such as superoxide anion 1 and glutathione peroxidase 1 appeared marked in 20% oxygen cultured uMSC, which suggest oxidative stress could induce less proliferation of uMSC. Above findings would suggest prolferation of uMSC in 5% of oxygen will give more yields.

서남부간척지 벼 담수표면 직파재배시 합리적인 질소기비시용시기와 시비량을 구명하고자 세사양토(문포통, 염농도0.1~0.2%)에서 동진 2호를 공시하여 시험한 결과를 요약하면다음과 같다. 4월 중순에 담수표면직파재배에서 파종전 기비시용시 적정입모수가 확보되었으나, 파종 후 10일, 20일 및 30일에 기비를 시용한 경우에는 적정입모수가 확보되지 않아 수량감소가컸다. 파종전 기비 시용 처리시 m2당 입모수는 163개이었으나파종 후 10, 20, 30일 기비시용 처리에서는 m2당 평균 98개로 파종전 기비시용에서 입모수가 많았다. 수량은 파종전 기비 시용 처리에서는 10a당 523 kg이었으나,파종후 10, 20, 30일 기비시용 처리에서는 10a당 평균433 kg로 파종전 기비 시용 처리에서 파종후 기비 시용처리보다 수량이 증수되었다. ha당 질소시비량 200 kg에서 쌀수량이 10a당 541 kg으로 처리간 수량이 가장 많았으나 질소시비량 170 kg/ha에서도 질소시비량 200 kg과 통계적 유의성이 인정되지 않았다. 따라서 서남부간척지에서 담수표면직파재배를 할 때의 기비시용 시기는 입모확보 및 쌀 수량과 염해 등을 고려해 볼 때파종전에 기비를 시용하는 방법이 파종후에 기비를 시용하는방법보다 좋을 것으로 보이며 또한 질소시비량을 표준시비200 kg/ha 보다 적은 170 kg/ha로 시용해도 적당할 것으로 생각된다.

Heat shock protein 90 (Hsp90) is ATPase-directed molecular chaperon and affects survival of several cells. In our previous study, inhibitory effect of Hsp90 by inducing cell cycle arrest and apoptosis in the pig embryonic and primary cells was reported. However, its role during early bovine embryonic development is not sufficient. In this study, we traced the effects of Hsp90 inhibitor, 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG), on early bovine embryonic development. We also investigated several indicators of developmental potential, including structural integrity, gene expression (apoptosis-related genes), and apoptosis, which are affected by 17-AAG. Bovine embryos were cultured in the CR1-aa medium with or without 17-AAG for 7 days. In result, significant differences in developmental potential were detected between the embryos that were cultured with or without 17-AAG (33.1±9.6 vs 21.7± 8.3%). The structural integrity of the blastocysts was examined by differential staining. Blastocysts from the dbcAMP- treated group had higher numbers of ICM, TE, and total cells than those from the untreated group. Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) showed that the number of containing fragmented DNA at the blastocyst stage increased in the 17-AAG treated group compared with control (11.2 vs 3.9, respectively). Blastocysts that developed in the 17-AAG treated group had low structural integrity and high apoptotic nuclei than those of the untreated control, resulting in decrease the embryonic qualities of preimplantation bovine blastocysts. The m-RNA expression of the pro-apoptotic gene (Bax) increased in 17-AAG treated group, whereas expression of the antiapoptotic gene (Bcl-XL) decreased. In conclusion, Hsp90 also appears to play a direct role in bovine early embryo developmental competence including structural integrity of blastocysts. Also, these results indicate that Hsp90 is closely associated with apoptosis-related genes expression in developing bovine embryos.

Human growth hormone (hGH), one of the most important hormones in medicine, is secreted from anterior pituitary gland. Its broad physiological function includes body growth, cell regeneration, increasement of muscle volume, bone density, body fat reduction, and so on. Due to the wide range of therapeutic effects, the hGH produced from E. coli has been commercialized already. In this study, we asked whether it is possible to produce recombinant hGH efficiently from various cultured mammalian cells. To meet this purpose, we chose a retrovirus vector system for transfer and expression of the hGH gene in various mammalian cells. Analyses of RT-PCR, ELISA, and Western blot to determine expression of the hGH gene showed the highest production of the hGH was determined from chicken embronic fibroblast (CEF) cells with the concentration of 8.58 μg/ml. The biological activity of the hGH was similar to the commercially available counterpart. These results suggest that mass production of hGH is possible not only in the E. coli but also in the various mammalian cells.