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텔로미어는 진핵생물의 DNA 말단에 존재하는 염기서열로써 이를 신장시켜주는 효소인 텔로머레이스가 존재한다. 본 연구에서는 녹조류가 암세포와 같이 무한으로 증식하는 성질을 가지고 있음에 주목하여 녹조류가 가지는 텔로머레이스의 특성을 조사해 보고자 하였다. 먼저 텔로미어 서열 TTTTAGGG를 가지는 Chlamydomonas reinhardtii 의 텔로머레이스의 활성도를 측정하는 TRAP assay 실험을 수행하였다. TAP medium에 Chlamydomonas reinhardtii를 배양하여 텔로머레이즈를 추출한 후, 특정 조건에서 텔로미어를 신장시켰다. 신장된 텔로미어는 real-time PCR 법을 적용하여 신장(extension), 증폭(amplification), 그리고 인지(detection)과정을 통해 그 크기를 알아는 실험을 수행하였다. 텔로머레이즈 RCR에 필요한 프라이머를 효과적을 탐색할 수 있도록 Python을 활용하여 프라이머를 제작하는 프로그래밍을 개발하여 적용하였고, Chlamydomonas reinhardtii 로부터 효과적으로 텔로미어가 증폭될 수 있음을 real-time PCR를 통해 확인하였다. 본 연구에서 수행된 TRAP assay는 무한 증식의 특성을 보이는 녹조류 Chlamydomonas reinhardtii의 의 텔로머레이즈 기작을 규명해 가는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

▪ 주제어: 무한증식, Chlamydomonas sp., 텔로머레이스, qPCR

사이토카인(Cytokine)은 면역 및 염증 반응을 조절하는데 중요한 역할을 한다. 사이토카인은 면역에 관여하는 세포들과 조혈 세포에 작용하여 면역 반응과 조혈작용을 조절하는 인자들을 말하며, 면역은 사이토카인과 긴밀히 연관되어 있다. 천연 항산화 물질로 알려진 레스베라트롤은 식물에서 추출한 폴리페놀 물질이다.
T 세포인 jurkat 세포에 레스베라트롤을 적정 농도로 처치했을 때 사이토카인의 변화를 확인하고자 하였다. 레스베라트롤이 jurkat 세포에 독성이 없는 최대 농도를 구하기 위해 세포수 측정법을 실시하였고 세포의 생존율이 90% 이상인 최고 농도는 20μg/mL이었다. 레스베라트롤을 처치하고 24시간 후 jurkat 세포에서 mRNA를 추출하였고, 역전사 반응으로 cDNA를 합성하였으며 real-time PCR 반응으로 사이토카인의 상대적인 발현량을 확인하였다. 레스베라트롤을 처치하였을 때가 처치하지 않았을 때보다 IL-4, IL-6의 발현량은 유의미한 변화가 나타나지 않았고, IFN-γ는 4배 정도의 발현량이 증가하였으며, IL-2, IL-10, TNF-α는 100배 이상 크게 증가하였다.
이를 통해 레스베라트롤이 면역 반응을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 사이토카인 IL-2, IL-10, TNF-α, IFN-γ에 유의미한 변화를 가져옴을 확인할 수 있었다. 이는 면역 증진 및 자가면역질환, 바이러스나 세균성 질환의 치료에 도움을 줄 수 있는 가능성을 보여준다.

▪ 주제어: 레스베라트롤, 사이토카인, T 세포, IL-2, IL-10, TNF-α, IFN-γ

본 연구에서는 페로몬 트랩을 이용한 효과적인 개미의 살충 방법을 연구한다. 현재 존재하는 외래 유해 곤충에 대한 살충제는 외래 곤충뿐만 아니라 기타 토종 생물에게도 악영향을 미쳐 생태계를 파괴할 우려가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 개미 페로몬의 종 특이적 특성을 이용하여 유해 개미를 효과적으로 살충할 수 있는지에 대한 가능성을 탐구한다. 야외 실험 결과 Decane, Undecane, Tridecane을 1:1:1의 비율로 혼합한 페로몬이 포함된 트랩에서 특별히 강한 유인력이 검정되엇다. 효과적인 트랩 제작을 위한 경사도 실험 결과 ... 했으며, 실내 유인력 확인 결과 ... 개미에게 특히 강한 유인력이 확인되었다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서는 최종적으로 개미의 효과적인 살충에 가장 적합한 페로몬 트랩을 고안, 제시하였다.

▪ 주제어: 개미, 페로몬, 페로몬 트랩

본 연구의 목적은 커피박이 곰팡이 발아 및 성장 억제에 효과가 있는지다.여름에 우리 건강을 해치는 곰팡이가 벽지에 많이 생기는데 이를 제거하기 위해서는 복잡한 과정을 거쳐야 한다.그래서 벽지에서 곰팡이가 안자라게 하는 방법에 대해서 생각해 보았고 경제적이고 재활용 가능한 커피박을 이용하게 되었다.에탄올 농도에 따라 커피박 추출물을 만들었고 이를 이용해 균을 접종한 배지와 페이퍼 디스크를 관찰하는 것이 본 연구 방법이다.

▪ 주제어: 커피박,벽지,곰팡이,발아

신이화와 유근피는 코와 관련된 질환에 주로 쓰이는 한약재이다. 하지만 두 한약재의 이러한 효능에 대한 과학적인 증거는 사람들에게 많이 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 실험을 통하여 두 한약재의 효능에 대한 과학적인 증거를 수집 및 두 한약재의 효능 비교, 더 나아가 같이 쓰이는 두 한약재가 어떤 비율로 혼합되었을 때 가장 효능이 좋은지 확인하여 한약재는 과학적인 근거가 부족하다는 사람들의 인식을 개선하고 최적의 혼합 비율을 찾아 혼합물의 사용 가능성을 찾는데 그 의의가 있다. 디스크 확산법을 통해 두 약초의 Staphylococcus warneri 에 대한 항균 효과를 확인하였고 DPPH 라디칼 소거능 측정을 통하여 두 약초의 항산화 효과를 확인하였다. 결과적으로 두 약초의 항균효과와 항산화 효과를 검증하였으며 항균 효과와 항산화 효과 모두 신이화보다 유근피가 뛰어난 것으로 밝혀졌다. 또한, 두 약초를 같이 사용하면 항균 효과가 단순히 두 약초의 합이 아닌 더 향상되는 결과를 보여주어 최적의 비율을 찾을 수 있었고 항산화 효과는 그러한 결과는 없는 것으로 밝혀졌다. 따라서 이 두 한약재의 혼합에 있어서 항균 효과의 측면에서는 활용 가능성이 있지만 항산화 효과는 그렇지 않다는 결론에 도달했다.

▪ 주제어: 신이화, 유근피, 항균 효과, 항산화 효과, 배합 비율
 

본 연구는 개털이끼, 솔이끼, 큰잎덩굴초롱이끼를 채집하여, 각 이끼의 잎, 줄기로부터 총 16 균주, 우산이끼에서 5균주, 솔이끼에서 7균주, 큰잎덩굴초롱이끼에서 4균주를 분리했다. 솔이끼에서 단위 개체수 당 가장 많은 내생균 균주가 분리되었으며, 우산이끼, 큰잎덩굴초롱이끼는 그 수가 동일했다. PDA 배지, WA 배지, 항생제를 첨가한 PDA 배지에 이끼를 배양하였고, 자라나온 균사를 항생제를 첨가한 PDA 배지에 순수 분리 후 배양하였다. 순수 분리한 배지를 보고 형태학적으로 종을 비교한 결과, 균주 20S-14, 20S-20, 20S-26, 20S-27는 동일 종, 20S-36, 20S-39는 동일 종, 나머지는 모두 다른 종으로 판단하였다. 분리한 16균주 중 3균주, 20S-25, 20S-56, 20S-62는 Per identity가 95%를 넘는, 종명까지 결정된 내생균이 없어 미기록 종으로 판단했다. 종 동정 결과, 미기록 종과 박테리아를 제외한 총 12균주에 대하여, 우산이끼에서 분리한 5개의 균주 중, 박테리아를 제외한 4균주는 미기록 종 1개체 (20S-56)과 Cercophora thailandica 1개체, Coniochaeta velutina 2개체로 동정했다. 큰잎덩굴초롱이끼에서 분리한 4개의 균주는 미기록 종 1개체(20S-62)과 Annulohypoxylon truncatum 1개체, Daldinia childiae 1개체, Nemania diffusa 1개체로 동정했다. 솔이끼에서 분리한 7개의 균주는 미기록 종 1개체(20S-25), Cercophora thailandica 1개체, Coniochaeta velutina 3개체, Xylaria longipes 1개체, Rhizochaete radicata 1개체로 동정했다. DNA sequencing 결과를 바탕으로 MEGA X 프로그램을 이용하여 계통수를 작성하였다. 내생균 다양성 방면에서 솔이끼가 가장 높았고, 큰잎덩굴초롱이끼, 우산이끼 순으로 높았다.

▪ 주제어: 이끼, 내생균, 형태학적 동정, 분자생물학적 동정, 다양성

본 연구에서는 한국 토종 식충식물의 분포를 확인하기 위해 충청북도 영동군 양산면 호탄천 부근의 습지와 대전 유성구 구성동 탄동천을 탐사하였고 연구대상지 중 영동군 양산면 호탄천에서만 식충식물인 통발(Utricularia japonica Makino, 1914)이 자생하고 있었다. 통발(Utricularia japonica Makino, 1914)과 공생하는 내생균을 분리하고자 채집한 통발(Utricularia japonica Makino, 1914)의 포충낭, 잎, 줄기를 세척하여 PDA 배지에 치상하였다. 나아가 자라난 포충낭과 줄기 조직에서 자라난 내생균에 대해 PCR 및 DNA Sequencing을 통한 계통분석을 실시하였다. 포충낭에서 공생하는 내생균이 Fusarium oxysporum [MN650248]이라는 것을 밝혀내었고 계통수를 그려 tree 상에서 같은 계통임을 확인하였다. 본 연구는 국내에서 자생하는 식충식물의 분포 연구에 기여하고 식충식물의 내생균 동정 연구의 기초자료가 될 것이다. 

▪ 주제어: 식충식물, 통발(Utricularia japonica Makino, 1914), 진균류(fungi), 계통분석, Fusarium oxysporum [MN650248]
 

간 수술에서의 허혈-재관류로 인해 대량의 ROS가 발생하여 간조직을 공격할 때, ROS에 의해 간세포의 DNA가 공격 당하면 DNA 단편화가 발생하고, 이에 간세포가 대거 세포자살하여 간이 급격하게 손상되는 허혈-재관류 손상이 종종 나타난다. 한편 4-chromanol은 항산화 효과가 이미 검증된 물질이므로, 세포 내 산화스트레스 수준의 감소를 통한 DNA 단편화 감소 효과를 기대할 수 있다. 또한 유사한 분자 구조를 가지는 trolox의 경우 DNA 단편화 감소 효과가 있음이 알려져 있고, 4-chromanol은 유사한 효과를 보이는 다른 화합물들에 비해 값이 저렴한 편이기 때문에 상용화에도 유리하다.
본 연구는 4-chromanol이 그 처리 농도에 따라 DNA 단편화 방지에 어느 정도 효과를 보이는지 정량적으로 측정하고, 항산화 효소의 발현 증가에 기여하는지를 알아보고자 한다. 본 연구의 결과를 이용하여 수술 전후 환자에게 4-chromanol을 적정 농도로 처리하면, 간 수술의 전체적인 성공률을 높일 수 있을 것으로 예상된다.

▪ 주제어: 허혈-재관류 손상, 4-chromanol, ROS(활성산소), DNA 단편화, 항산화 효소
 

최근 급진적인 산업화와 도시화로 인해 자동차, 발전소 등 산업 시설이 증가하였다. 이에 따라 황, 질소 성분 등이 비에 포함되어 내리는 산성비 문제가 심각해졌다. 산성비는 토양, 수중, 대기 환경에 심각한 영향을 미칠 수 있는데 그 중 토양 박테리아 환경에 어떠한 영향을 미치는지 구체적으로 조사하고자 하였다. 또한 산성비 성분 중 어느 성분이 가장 악영향을 주는지 파악하여 구체적인 해결 방안을 제시하고자 하였다. 따라서 박테리아 수 측정, 종 동정, 디스크 확산법을 통해 Bacterial Flora 변화를 종합적으로 분석하여 산성화 후 토양 Bacterial Flora의 종 수 감소와 유익균의 사멸이 일어남을 확인하였다. 더 나아가 질소 산화물의 위험성을 파악하고 NO 가스 감소 필요성을 제시하였다.

▪ 주제어: 산성비 (Acid Rain), 산성화 (Acidification), 세균 총 (Bacterial Flora)

 당뇨는 대표적인 만성질환으로 개인적으로나 국가적으로 높은 비용을 발생시키며, 합병증 등의 위혐도 크다. 특히 2형 당뇨는 유전적 성격이 강하지만, 주로 40대 이상 성인이 되어야 발병/진단을 받는 성인병이기 때문에 조기 발견 및 대응이 어렵다. SNP는 사람마다 달라 이를 알면 사람의 특징적 요소를 알 수 있기 때문에 최근 GWAS를 통한 연구에 많이 이용된다. SNP의 p-value를 통해 SNP가 병에 미치는 영향을 분석하고 SNP와 병의 연관성을 코호트 조사로 나타낸 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구진들은 사람의 DNA data에서 SNP와 당뇨병의 p-value를 이용해 각각의 SNP가 당뇨에 미치는 영향을 수치화시키고 코호트 조사의 기본 수치들로 데이터를 전처리 한 후 이를 Deep Learning, k-Neighbors, SVM, Naive Bayes 방법들을 이용해 모델을 규명하고 당사자가 당뇨에 걸릴 확률을 계산하는 프로그램을 개발했다.

▪ 주제어: GWAS, 머신러닝, SNP수, 데이터 가설 설정, 예측 정확도

퇴행성 뇌질환으로 고통받는 인구는 증가하고 있다. 노년과 중장년을 대상으로 한 퇴행성 뇌질환 연구는 많이 진행되었지만, 청소년을 대상으로 한 연구는 거의 진행되지 않았다. 여러 선행연구를 통해 대표적인 치매 바이오마커인 Amyloid-β가 젊은 연령에 축적이 시작되어 치매 발병에 영향을 끼침이 밝혀져, Amyloid-β가 청소년기부터 축적되기 시작할 것이라고 예상하였다. 현재 사용 중인 치매 진단방법은 병이 상당히 진행된 후에야 진단이 가능하며, 침습적이고, 비용이 매우 크다. 이러한 문제로 인해 현재의 치매 진단 시기는 점점 늦어지는 추세이다.
한 연구에 따르면, 해마에서 Ghrelin과 Amyloid-β는 같은 수용체에 결합하고, Amyloid-β가 수용체에 결합해 Ghrelin의 수용체 결합을 방해하며, 이에 따른 보상 기작으로 Ghrelin 분비가 촉진된다고 한다. 따라서 콧물의 Ghrelin 농도를 측정하면 AD를 비롯한 퇴행성 뇌질환 가능성을 측정할 수 있을 것으로 예상하였다.
2020년 7월 7일~2020년 8월 25일까지 5명의 학생을 대상으로 오전 7시와 오후 6시에 콧물과 침 시료를 채취한 후, 단백질 변성을 억제하였다. BCA Assay를 진행하여 채취한 시료에 단백질의 양이 실험에 사용 가능할 정도로 존재하는지 판별했다. 54개 중 12개의 시료에 대해 Amyloid-β, Ghrelin, Cortisol ELISA를 진행하여 시료 내에 존재하는 각 물질의 양을 정량적으로 측정하였다. Ghrelin과 Amyloid-β 간의 상관관계를 확인할 수 있었다.

▪ 주제어: 알츠하이머, Amyloid-β, Ghrelin, ELISA