강원도 산지에서 채취한 만병초 잎의 70% ethanol 추출물과 다른 유기용매 분획 과정을 통한 3가지의 분획물에 대한 in vitro에서의 정상세포에 대한 세포독성과 유전독성, 여러 암세포에 대한 항암 기능, 면역세포에 대한 면역기능 등을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다 1. 만병초 잎의 EtOH 추출물과 각 용매 분획물 들의 사람의 정상 세포인 HEL 299와 Chang에 대한 세포 독성을 SRB assay로 측정한 결과, 대부분의 시료 0.5 mg/ml 이하의 농도에서 35% 이하의 세포 독성이 나타났다. 2. 만병초 잎의 70% EtOH 추출물 및 각 다른 용매 분획물만 처리한 정상 세포에 대한 유전독성을 comet assay에서 측정한 결과, 양성 대조구 (10-2M, H2O2)과 비교시, 가장 높은 농도인 1 mg/ml의 농도에서 1/3 이하의 낮은 DNA damage가 관찰되었다. 이것은 세포독성과 관련하여 대부분의 각 시료가 세포 DNA에 대하여 매우 약한 손상만 일으키는 것이 확인되었다. 3. 사람의 암세포에 대한 SRB 및 MTT assay를 이용한 만병초의 잎의 모든 시료의 1 mg/ml의 농도의 70% EtOH의 추출물은 실험대상인 모든 사람의 암세포에 대하여 80% 이상의 항암 기능을, EtOAc fr.는 모든 암세포에 대하여 가장 높은 농도인 1 mg/ml에서 70% 이상의 높은 억제 활성이 보인 결과로 부터 유효한 성분이 역시 EtOAc fr.에 함유되어 있을 것을 시사하였다. 4. 만병초 잎 추출물의 면역세포 생육에 대한 조사에서 사람의 B-cell과 T-cell에 대하여 0.5 mg/ml의 농도에서 배양 3일째에 BuOH fr.에서 대조구와 비교시 1.6배 정도의 생육 촉진활성을 보였다. 5. SCGE를 통해 H2O2로 유도된 산화적 손상에 대한 만병초 잎 추출물과 분획물들의 유전독성 억제 기능은 EtOAc fr.이 100 μg/ml 농도에서 대조구 대비 68.5%의 가장 높은 산화손상 억제율을 보였으며 BuOH fr.에서도 강한 유전독성 억제기능이 있음이 확인되었다. 그러나 수용액 분획은 매우 약한 유전독성 억제 활성을 보여 각 분획의 특성이 다양함을 알 수 있었다.

자연산 인진호와 조직 배양체의 유용 생리활성을 살펴 보았다. 우선, 항암 효과를 살펴보기 위하여 인간 폐암세포(A549)와 위암세포(AGS), 인간 간암세포(Hep3B)와 유방암 세포(MCF7) 4가지 암세포주를 이용하여 세포 생육 저해능을 측정하였다. MTT assay의 경우 1.0g/l 의 농도에서 캘러스가 A549와 ACS에 대해 각각 약 45%와 42%로 모상근과 기내배양에 비해 높은 세포 생육 저해능을 나타내었고, 자연산 인진호는 약 45%와 38%로 캘러스와 비슷한 항암 활성을 나타내었다. SRB assay의 경우도 캘러스가 가장 높은 항암 효과를 나타내었는데 대체적으로 약 55% 이상의 암세포 저해율을 나타내었으며, 자연산 인진호의 항암 활성에 비해서도 높은 수치를 나타내었다. 면역세포를 이용한 생육도와 cytokine의 분비량을 측정한 결과 B 세포의 생육도는 6일째까지 계속적인 증가를 가져왔고, 이에 따라 cytokine의 분비량 또한 TNF-α와 IL-6 모두 6일째까지 증가하는 경향을 나타내었다. 면역세포의 생육도의 경우는 자연산 인진호가 가장 높은 생육도를 나타내었고, 인진호의 기내배양, 모상근, 캘러스 중에서는 모상근에서 가장 높은 생육도를 나타내었다. Ctyokine의 경우도 TNF-α에서 자연산 인진호의 분비량이 가장 많았고, 배양 방법에 따른 인진호의 경우 캘러스가 가장 많은 분비량을 나타내었다. IL-6의 경우는 모든 sample에서 control에 비해 높은 분비량을 나타내었고, 자연산 인진호와 기내배양, 모상근, 캘러스와 비교했을 때 큰 차이를 나타내지 않았다. HPLC 분석을 통한 추출물의 물질 비교 분석 결과 기내배양과 모상근에서는 자연산 인진호에 비해 주요 성분 peak인 artemisidin 면적이 모두 낮은 경향을 나타내었고, 캘러스의 경우는 일반 인진호에 비해 peak의 면적이 비슷한 경향을 나타법으로서, 캘러스가 다른 조직 배양체보다 인진호의 주요 성분인 artemisidin 성분의 함량이 더 높은 것으로 나타나 캘러스가 기내배양이나 모상근 보다 높은 항암 효과를 나타낸 것으로 사료되어진다. 이와 같이 자연산 인진호와 조직 배양체의 항암 효과나 면역활성에서 큰 차이를 나타내지 않았기 때문에, 이러한 조직배양체가 자연산 인진호를 대체 할 수 있는 하나의 방법으로서 환경적인 측면과 자원 보존적인 측면에서 볼 때 가치있는 결과라고 사료된다.

한국에서 재배되고 있는 당귀속 (Angelica) 식물 7종을 대상으로 핵형 분석을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 당귀속 식물들의 기본염색체 수는 x=11로, 체세포 염색체 수는 모든 종에서 2n = 2x = 22로 관찰되었다. 참당귀의 핵형은 K(2n) = 2x = 20m + 2sm, 일당귀의 핵형은 K(2n) = 2x = 12m + 10sm, 당당귀의 핵형은 K(2n) = 2x =16m + 6sm, 고본의 핵형은 K(2n) = 2x = 22m, 바디나물은 K(2n) = 2x = 18m + 4sm, 구릿대는 K(2n)= 2x = 10m + 10sm 2st, 왜친궁은 K(2n)= 2x = 22t로 각각 구분되었다. 염색체 크기는 3.56 μM-8.91 μM 사이였다. 고본의 체세포 염색체는 모두 중부 염색체로, 왜천궁은 모두 차단부 염색체로만 관찰되어 다른 종들과 이질적인 핵형을 보였다. 한국에 본포하고 있는 당귀속 식물의 핵형과 러시아, 일본, 중국에 분포하는 식물들의 핵형과 비교에서는 일부 다형현상이 관찰되었다.

쑥의 어린 잎은 민간요법에서 복통이나 구토, 월경불순 등의 치료에 사용되어 온 귀중한 약재로 최근에는 항 말라리아 효과를 나타내는 artemisinin 성분이 주목을 받고 있다. 국내에 자생하는 야생 쑥에 대한 자원식물로써의 가능성을 제시하기 위하여 야생쑥과 이로부터 유도한 기내배양세포로부터 artemisinin의 생합성 여부를 조사하였다 그 결과 그 동안 개똥쑥에서만 존재하는 것으로 알려진 artemisinin이 국내 야생 쑥에서도 생합성되는 것을 확인하였다. Artemisinin 및 유용한 이차대사산물의 기내 배양을 통한 대량생산의 가능성을 조사하기 위해 쑥의 어린 식물체로부터 조직 및 현탁 세포배양계를 확립하였다. Callus와 현탁배양 세포의 유도 및 성장은 0,2 mg/l 2,4-Df와 0.1 mg/l BAP가 처리되고 2% sucrose를 첨가한 MS배지에서 가장 좋게 나타났다. 이들 callus와 현탁배양세포 그리고 식물체에 존재하는 다양한 대사물질들을 비교하기 위해 TLC분석을 실시한 결과, 기내배양세포에서 특이적인 페놀 화합물, 터펜화합물, 아미노산 등이 존재하고 있는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 쪽의 기내 배양계를 통해 다양한 유용물질의 대량생산에 대한 가능성을 제시하고 있다.

조혈세포의 주요 서식지가 되는 골수기질세포는 줄기세포의 운영을 결정하는 다양한 인자들을 제공한다. 방사선 요법은 항암치료법으로 널리 활용되고 있으나, 조혈세포의 파괴로 인한 부작용이 심각한 문제로서 조혈세포에 의한 혈액 세포가 빠른 시간 내에 회복되는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 방사선을 조사했을 때의 줄기세포 서식지를 구성하는 세포인 골수기질세포에서 발현되는 유전자를 탐색하여 그 기능과 조절 및 혈액 형성을 이해하는 기초를 마련하고자 하였다. 방법

배반포 단계의 난자에서 차이 나게 발현하는 유전자의 발굴을 통해 초기 동물 발생과 분화에 관한 기전을 알 수 있다. 본 연구에서는 새로운 차별발현 역전사효소중합법, 이름하여 에닐링 콘트롤 프라이머(ACP) 방법에 의해 생쥐 배반포에서 차이 나게 발현하는 유전자를 줄기세포와 비교하여 발굴하였다. 총 100개의 ACP를 사용하여 26개의 유전자 단편을 확인하였고, BLAST 탐색에 의해 유전자 정보 은행(GeneBank/EMBL)에 저장된 유전자와 동일하다

일상생활에서 식용 또는 약용으로 이용되고 있는 12종의 버섯 추출물을 제조하여 이들 추출물의 항산화능 검색과 함께 인간유래의 혈액암 세포주 및 정상 임파구세포의 성장에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 그 결과, 향버섯, 번데기동충하초, 만가닥버섯, 아가리쿠스, 영지버섯, 표고버섯 메탄올 추출물에서 정도의 DPPH radical 소거 활성을 보였고, 목이버섯, 그물버섯, 새송이버섯에서 의 활성을 보였다. 또한 chinese hamster V79

염류내성 식물은 염류농도의 변화에 따라 세포내의 삼투압을 유지하기 위한 화합물을 합성하는 기작을 가지고 있는데 이런 화합물은 주로 proline, glycine, betaine, polyols, sugar등으로 체내에 축적함으로서 고농도의 염류에 견디는 것으로 알려져 있다. Betaine은 미생물에서 2단계 반응을 통해 choline에서 합성되는데, 첫단계는 choline dehydrogenase (CDH)에 의해서 촉매되고(Bet A gene), bet B 유전자의 산물인 betaine aldehyde dehydrogenase(BADH)에 의해 수행된다. 본 실험에서는 Bet A, Bet B 유전자를 아그로박테리움에 도입하여 새로운 conjugants 2 종을 획득하였으며 (Agrobacterium tumefaciens MP90/pBet A, Agrobacterium tumefaciens MP90/pBet B), 먼저 재조합된 binary vector가 식물에서 발현 및 형질 전환되는지 여부를 조사하기 위해서 이미 담배에 형질전환을 시켰으며, 형질전환된 담배에서는 ,고농도의 kanamycin배지에서 생장이 가능하였고, PCR에 의하여 NPT II, Bet A, Bet B gene를 조사한 결과 담배 유식물체 모두 band가 형성되어 형질전환체임을 확인할 수 있었다. 인삼에 Beth, BetB gene의 도입은 1M의 mannitol이 함유된 식물호르몬 무첨가 MS 배지에서 단일배 발생방법에 형질전환체를 획득하였으나, 형질전환체의 발생빈도(12%)가 매우 낮았다.

체세포배발생을 이용한 가시오갈피 대량증식체계 확립을 위하여 저온처리에 의한 체세포배의 장기저장 실험을 수행하였다. 현탁배양 체세포배의 4℃에서의 저온저장에는 구형배 이전의 조기단계의 체세포배가 적합하였고 2 g/l 이하의 낮은 접종밀도에서는 36개월 이상 저장이 가능하였다. 장기간 저온 저장한 체세포배는 상온에 옮긴 후 2,4-D를 첨가한 배지에서만 성장을 회복하여 배발생캘러스를 형성하였으며 배발생캘러스의 증식속도는 배양온도를 32℃로 높였을 때에 가장 효율적이였다.

공기주입형 생물반응기를 이용하여 오미자 현탁배양세포로부터 Gomisin J의 생산 가능성을 확인 하였다. 시료의 초기접종 농도와 탄소원의 농도에 따른 세포증식과 Gomisin J의 생산성은 6% sucrose가 첨가된 MB5배지 에 100 g (FCW)의 현탁배양세포를 접종하였을 경우 세포중량 (dry biomass)과 Gomisin J의 함량은 각각 43.5 g DCW/과 0.71 × 10-3 μg/g DCW을 얻을 수 있었다. 배양기내 산소의 공급량은 0.5로 공급해 주는게 바람직 할 것으로 사료되었다.

Cell growth and gomisin J production by suspension cultures of Schisandra chinensis Baillon were investigated under various culture media, initial sucrose concentrations, shaking speeds, and inoculum sizes. Callus was induced from in vitro cultivated leaf segments on MS medium supplemented with 1 mg/l NAA. The maximum dry cell weight of 2.23 g was obtained at inoculum size of 0.5 g fresh cell weight and in MB5 medium supplemented with 1 mg/l NAA, 3% sucrose after 8 weeks. The production of gomisin J in suspension cell cultures was maximized in WPM medium containing 5% sucrose. The shaking speed for maintaining maximal cell dry weight was 100 rpm while the best shaking speed for gomisin J accumulation was 140 rpm.

신나무(Acer ginnala Max.) 껍질의 메탄올 추출물 및 분획물들의 Ames test를 이용한 항돌연변이원성 및 SRB assay에 의한 세포독성 효과를 규명하였다. 시료자체는 돌연변이원성이 없는 것으로 나타났다. MNNG ()에 대한 항돌연변이 효과에서 S. typhimurium TA100 균주에 대해 신나무 껍질 메탄올 추출물에서 시료농도 첨가시 로 가장 높게 나타났다. 동일시료 농도에서 4NQO에 대하여서는 S. typhimuri

장기간 자연숙성시킨 전통된장의 항산화 효과는 숙성기간이 길어질수록 대체로 감소되었으며, 숙성기간 1년 된장에서 methanol 분획물이 가장 우수하였으며, 다음으로 hexane과 물 분획물의 순이었다. 지용성 및 수용성 추출물은 숙성기간이 길어질수록 항산화 효과가 점진적으로 오히려 증가되었으나, 분획물에 비하여 낮은 수치를 나타내었다. 전통된장의 수소공여능은 수용성 색소 추출물과 methanol 및 butanol 분획물에서 대체적으로 높은 수치였