연도별 연구과제 137 페이지첫페이지로 이동

항생제 사용이 점점 증가하는 만큼 항생제 다제내성균이 증가하고 있다. 그러므로 공장식 양계장에서 채취한 계분에서 다제내성균을 검출하고 세균 감염증에 사용되던 전통 약용식물이 이 다제내성균에게 효과가 있을지 확인하고 새로운 항생물질을 발견하고자 한다. 계분에 있는 균은 순수 배양하여 법정 내성균의 내성 항생제에 대해 항생제 감수성 검사를 실시하여 다제내성균을 선별한다. 선별된 다제내성균에 대해 16s rRNA sequencing으로 세균을 동정하여 전통 약용식물 추출물을 처리하고 다제내성균 억제 효과를 확인한다. 전통 약용식물에서 다제내성균 증식억제 유효성분이 확인되면 이 성분의 생화학적 특성에 대해 분석한다.

▪ 주제어: 항생제 다제내성균, 전통 약용식물

한국 갯벌 생태계를 교란시키고 있는 영국갯끈풀의 특징, 유입경로, 유연관계, 활용방안을 알아보고자 연구를 진행하였다. 강화도 엘리시아펜션 부근 갯벌에 군락을 형성하고 있는 영국갯끈풀을 채취하여 SEM을 통한 형태적 특징을 분석하였고, rbcL과 matK의 염기서열을 이용해 종 동정 및 유사종의 계통도를 작성하였다. NCBI 데이터분석 결과를 바탕으로 발견 지역의 맵을 작성한 후 해류와 무역로를 대입하여 유입 경로를 분석해 본 결과 영국갯끈풀 포자가 중국에서 무역선을 통해 항구로 유입하였거나 해류를 타고 유입되었다고 추정할 수 있었다. 건조된 줄기로는 셀룰로오스 종이를 제작하였으며, Growth chamber에 배양한 개체들을 활용하여 염분 제거 효과와 DPPH 및 MTT assay 항산화능 실험을 진행하였다. 서식 환경은 채수한 해수와 토양을 각종 센서들을 활용하여 분석하였다. 제작한 종이는 공예품 또는 기름 흡착포로서 활용가능성을 보여주었으며, 서식 환경과 동일한 염분농도(100,799mg/L)에서 개체를 배양하고 염분 제거능을 실험한 결과 평균 5,105mg/L 제거 효과가 있음을 확인하였으며, 잎의 SEM-EDS 분석 결과 소금 결정이 기공을 통해 배출됨을 확인할 수 있었다. 이는 추후 음식물쓰레기, 간척사업 시 염분 제거 활용가능성을 시사하며, DPPH와 클로렐라를 이용한 MTT assay 결과를 바탕으로 항산화능이 있음을 확인하였다. 이는 추후 다양한 화장품 및 의약품 제작에 활용될 가능성을 시사해준다고 할 수 있다.

▪ 주제어: 영국갯끈풀, 계통도, 셀룰로오스 종이, 염분 제거, 항산화능
 

 최근 고령화로 인한 노인 인구 증가로 인해 알츠하이머 발병 인구가 증가 추세이다. 현재 알츠하이머성 치매의 조기 진단이 잘 이루어지지 않고 있고, 그 비용도 만만치 않다. 기존에 알츠하이머의 발병 원인을 베타 아밀로이드 단백질이라 보고 이에 대한 치료제가 개발되었지만 대부분 그 효과가 기대에 미치지 못하였다. 이에 본 연구는 혈액에 금속을 첨가하고 핵형분석을 통해 금속이 21번 trisomy를 일으킴을 확인하여 알츠하이머의 발병 원인을 분석하고자 한다. Raman 분광기를 이용해 혈소판과 혈구를 raman 분석하고, 그 결과를 분석하여 혈액에 금속을 첨가하면 가 로 변함을 보이고자 한다. 이를 통해 새롭고 효과적인 진단법을 개발하고자 한다. 또한 silica를 이용해 뇌 속 금속을 제거하여 베타 아밀로이드의 형성을 막을 수 있는 치료제의 실현 가능성을 보이고자 한다.

▪ 주제어: 알츠하이머, 핵형 분석, 라만 분광기, 철, 혈소판

SETDB1 단백질은 DNA 메틸화 효소, 히스톤 탈아세틸효소 등 단백질 결합을 조절하는 과정을 통해 전사의 활성을 조절한다. H3K9me3 활성을 나타내며, 전사 인자들과 결합하여 heterochromatin 구조 안정화에 기여한다. 발생과정에서 EScells의 분화에 필요한 Oct4의 발현을 억제함으로써 발생과정을 조절하는 유전자 발현 조절한다.
본 연구에서는 SETDB1의 프로모터 부위를 클로닝하고 그 활성도를 분석해 보고자 한다. 다양한 생물정보학 프로그램들의 활용으로 프로모터 부위를 조사, Genomic DNA에서 이 부분을 증폭시킨다. TA vector와 pGL3 vector를 이용해 luciferase의 정상적 발현을 확인하여 클로닝 여부를 확인한다.

▪ 주제어: SETDB1, 전사 조절, PCR, TA cloning, pGL3-SETDB1-P1-EGFP

대구지역 벚나무의 유전자를 시퀀싱을 통해 밝혀낸 다음, 이 유전자의 염기서열의 특정 유전자 마커를 활용해 종을 구분하는 실험을 하였다. 대구지역 벚나무의 동정, DNA 추출, PCR, 시퀀싱의 과정으로 이루어졌다. 본 연구의 실험과 결과는 육안으로 동정이 불가능한 벚나무들을 구분하는데 사용될 수 있을 것이다.

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▪   주제어: 잡종, 엽록체, 모계유전, PCR

산업화에 따라 화석연료 사용량은 급증하였고, 화석연료는 고갈 위기에 놓여있다. 따라서 최근에는 새로운 에너지원인 바이오에너지지, 특히 식량자원과의 경쟁으로부터 자유로운 미세조류를 통한 친환경 신재생에너지 생산이 각광받고 있다. 이러한 추세에 맞추어 본 연구에서는 하수에서 순수분리한 미세조류를 다양한 생명과학적 연구를 통해 분자적 동정을 실시하고, 바이오매스의 지질 함량을 측정하여 신재생 바이오에너지 생산에 가장 효율적인 미세조류를 탐색했다. 분자적 동정과 지질 함량 등을 측정해본 결과 Coelastrella속 미세조류가 지질 함량이 가장 높아 바이오매스로 사용하기 가장 효율적인 균주임을 알 수 있었다.

▪ 주제어: 미세조류, 바이오에너지, 신재생에너지, 분자적 동정

식물은 미생물과의 상호 작용에 의해 생장, 영양 공급 등에 큰 영향을 받는다. 특히 식물생장촉진에 관련이 있는 미생물은 향후 농업, 바이오 기술 등 다양한 분야에 활용될 가능성이 있으므로 연구 가치가 뛰어나다. 본 연구에서는 임의로 채취한 2가지의 초본류 식물 근권토양 내 미생물 10여 종과 그 염기 정보를 확보하였다. 식물근권토양 채취, 토양으로부터 미생물 분리, 미생물 배양과 동정, 식물생장촉진능 검증, 식물 유묘에 접종 후 경과 확인, qRT-PCR, 이후 큰 활용 가능성을 가지는 균주 선정의 활동을 수행하였다. 식물과 미생물이 독립적이지 않고 상호보완적 역할을 수행하며 생존하고 번식한다는 홀로바이옴(Holobime, 전체미생물) 이론을 기반으로 하여 식물의 생존과 성장에 긍정적 역할을 하는 근권미생물을 분리, 이용하는 것을 최종적 목표로 한다.

광유전학에서는 채널로돕신(ChR2), 그리고 할로로돕신(NpHR)과 같이 빛에 반응하는 단백질을 사용하여 특정 신경 세포의 신경 활동을 선택적으로 조절하거나 기록할 수 있으며, 이를 통해 뇌 내의 특정 지역에 대한 역할을 규명할 수 있다. 본 연구에서는 마우스에게 시각적인 공포 자극(looming)을 부여하는 동시에, 빛을 이용해 마우스 뇌 내의 한 지역인 시상침(pulvinar)을 activation 시켰을 때, 마우스가 어떠한 행동 양상을 보이는지 알아보려고 한다.

▪ 주제어: 마우스, 신경회로, 공포행동, 광유전학

최근 합성색소의 안전성에 관한 문제가 제기됨에 따라 미생물을 활용한 천연색소의 사용 및 개발이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 미생물이 생성하는 색소를 추출하고, 색소의 특성을 파악하여 실생활 속 활용 가능성을 탐구하는 것이다. 다양한 물과 흙 sample로부터 미생물을 LB 배지에 배양 및 순수분리하고, 색소를 생성하는 균을 선택하여 액체 배양하였다. 이를 통해 환경 sample로부터 얻은 균이 노란색 및 붉은색 계열의 색소를 생성하는 것을 확인하였다. TSA 배지와 MM2-B 배지에 미생물을 배양하여 더욱 다양한 계열의 색소를 획득하고자 하였다. 색소 생성 미생물 중 색소를 뚜렷하게 생성하는 종을 선별하여 LB broth 배지에 배양하였으며 미생물이 생산하는 색소는 다양한 종류의 유기용매를 사용해 추출하였다. 그 후 흡광도를 측정해 유기용매별 색소 추출 효율을 비교했다. 그 결과 세균 pellet에서 색소 추출 효율이 높다는 결과를 얻었으며 적색, 주황색, 황색 색소를 최종적으로 추출하였다.

▪ 주제어: 색소, 미생물, 색소 추출

최근 코로나 19의 영향으로 인해 사람들의 운동량이 크게 줄어들었을 뿐만 아니라 서구화된 식생활 습관으로 인한 영양 과잉 등으로 질병 발병률이 높아졌다. 이에 옛날부터 관상용이나 식용으로 즐겨 사용되었던 꽃을 이용해 항산화능을 확인하는 실험을 통해 세포 노화 예방 가능성을 알아보았다.
실험은 DPPH assay를 통해 맨드라미, 아카시아, 마리골드, 국화, 구절초, 민들레(양성대조군: 아스코르브산, 루테인, -tocopherol) 추출액 제조 후 흡광도를 측정하여 분석하는 방식으로 진행하였다. 실험 결과, 맨드라미 < 아카시아 < 민들레 < 구절초 < 국화 < 마리골드 순으로 항산화능이 좋았고, 용매는 물 < 35% 에탄올 <70% 에탄올 순으로 항산화능이 좋았다. 전체적으로 모든 꽃이 항산화능이 뛰어났으며 식용꽃을 차로만 이용하는 것이 아니라 과일주나 고량주와 같은 다른 형태로도 상품화될 수 있는 기회를 열어주었기에 충분히 가치 있는 연구라 생각된다.

▪ 주제어: 조상님의 지혜, 생활습관, 항산화능, 식용꽃, DPPH
 

본 연구에서는 하나의 종만 존재하는 고추의 ISSR 및 ITS 서열 분석을 통해 품종 간 분류를 하고자 한다. 시중에서 구하기 쉬운 고추 6가지를 선정하였고, 고추 핵 내 DNA를 추출했다. 이를 통해 추출한 DNA를 7가지의 ISSR 프라이머를 이용해 유전자 증폭반응인 PCR을 진행하였고, 증폭시킨 DNA를 전기영동으로 분리한 후 밴드의 유무에 따라 이진법 처리한 데이터를 Popgene 프로그램을 이용해 유전자 다양성, 대립유전자 수, 샤론의 정보지수 등을 분석하였다. 또한, ITS 분석에 필요한 ITS 서열을 알아내기 위하여 ITS 프라이머를 이용해 증폭시킨 DNA를 Sequencing 의뢰하였다. 이후, Chromas를 이용한 다중서열 정리, MEGA-X를 이용한 계통수 그리기 및 쌍 서열 거리, RNAStructure 프로그램을 이용한 DNA와 RNA 2차 구조 모델링을 진행함으로써 품종 간 차이를 알아내었다.

▪ 주제어: 고추, ISSR 서열 분석, ITS 서열 분석

본 연구의 목적은 관절염 등의 각종 질환의 치료법 중 자연에서 고안하여 인체에 해가 가지 않는 치료법은 없는지 털머위의 항산화 실험을 이용하여 입증하는 것이다. 연구 내에서 사용된 털머위를 잎, 줄기, 뿌리로 나누어 구분하였으며 털머위와 시료의 농도를 0.25:1, 0.5:1, 1:1 비율로 하여 용액을 제조하였다. 그 후 각각을 아밀레이스, DPPH, 히알루론산에 대해 저해 활성실험을 거쳤다. 농도와, 털머위의 부위, 용액 3가지에 따른 총 27가지 경우에 대한 측정한 흡광도 값을 통해 항산화능을 분석하였다. 실험 결과 추론은 저해율 계산식을 통해 왜 시료용액의 흡광도 값이 작을수록 저해율이 높아져 항산화능이 높은지 나타내었다. 우리는 세 용액에 대해 각각 잎, 줄기, 뿌리의 효능이 다르게 측정되었으므로 결과적으로 털머위를 이용한 치료제를 만든다면 양친매성 용매를 사용하여 털머위의 전 부위를 가능한 많이 추출하여 만드는 것이 가장 효율적일 것이라는 결론을 도출하였다.

▪ 주제어: 히알루론산, 털머위, 관절염, 항산화, 저해율