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신경세포로의 분화는 생명과학 발전의 열쇠를 쥐고 있는 핵심 요소이다. 특히, 살아있는 생명체 내에서 인위적으로 신경세포를 분화시켜 노후 신경을 대체하는 것은 신경질환 치료 및 인류 생명 연장의 핵심적 기술로 여겨지고 있다. 그러나 현재 신경세포 분화의 가장 큰 걸림돌은 살아있는 생명체 내로 분화유도 약물을 보내는 것이다. 기존 신경세포 분화 연구는 세포를 밖으로 꺼낸 후, Morphology를 관찰하는 정도에 그쳤으나, 이 경우 세포의 재주입이 불가능하며 신선함을 보존하기 어렵다. 따라서 우리는 본 연구에서 살아있는 한 개체 내에서 세포의 분화를 직접적으로 유도 할 수 있도록 약물을 Alginate bead를 활용하여 전달하는 방식을 모색하고, 이러한 전달법이 직접 투여와 비교하여 갖는 효율에 대하여 알아보고자 한다. 주제어: 약물 전달 시스템, HT-22 Cell, Cell differentiation, Alginate bead, 신경세포
본 연구를 통해 주요작물에 악영향을 끼치는 식물 바이러스의 계통도에 대한 탐구를 진행했다. 주요작물은 식물 바이러스에 대한 공격에 약해, 바이러스에 대한 저항성을 가진 재래원종에 대한 연구가 필요하다고 느꼈다. 모자이크, 기형, 티록 등의 증상이 나타나는 식물 표본을 RT-PCR을 통해 감염 바이러스 분석을 한다. 위 연구를 통해, 기능성 유전자의 활용으로 기후변화 및 식량 위기에 대응을 할 수 있는 품종 개발을 할 수 있게 되며, 산림 내 농작물 재래원종의 유전정보, 재배법, 스트레스 저항성 등 유용 정보 구축 및 활용 기반을 마련할 것이라고 기대한다. 주제어: 식물 바이러스, 저항성, RT-PCR
여러 가지 단백질은 아미노산의 서열에 따라 그 구조가 변화된다. 또한 잔기에 따라 새로운 구조와 특성을 가지게 된다. 잔기가 단백질에 미치는 영향을 보기 위해 야행형 E.coli의 histidine 126 잔기물 Serine으로 돌연변이 시킨 E.coli를 배양했다. 이후 GALT 단백질을 추출, 정체 후 이 단백질을 폴리아마이드 젤 전기영동으로 불순물이 얼마나 제거되는지 확인했다. 또한 웨스턴 블랏으로 얻어낸 단백질 밴드를 각각 확인했다. 야행형 대장균과 유전자 재조합을 한 대장균을 각각 효소와 반응시킨 후 NADPH 농도 측정을 위해 340nm에서 흡광도를 측정하였다. 돌연변이의 경우 흡광도가 낮게 측정되는데 이는 잔기 치환에 의해 galactose-1-phosphate가 생성되지 않아 phosphoglucomutase와 반응하지 못해 NADPH가 생성되는 것이 억제되었기 때문이다. 주제어: GALT, E.coli, 분자생물학, 단백질, 돌연변이
항산화 물질은 여러 요인에 의해 발생할 수 있는 세포의 산화를 방지해 세포나 조직의 손상을 막는 중요한 역할을 한다. 항산화 물질 자체의 효율은 많이 연구되었으나 더 중요한 실제 세포에서 작용하는 효율에 대한 연구는 많이 이루어지지 않있기에 이 부분에 대한 연구의 필요성이 있다. 본 연구는 항산화 물질 자체의 효율 측정과 함께 DCF-DA assay를 이용한 항산화 물질의 효율 측정을 진행한다. 실험 결과 물질 자체의 항산화도는 Tocoperol, Benzentriol 2가지의 물질에서 높은 값이 측정되 었다. 그리고 DCF-DA assay 실험 결과에서는 이전 실험과 동일하게 Benzentriol의 항산화도 가 가장 높고 그 다음 Tocoperol의 항산화도가 높게 나왔다. 하지만 이전 실험에서 항산화 효과가 측정되지 않은 물질에서 항산화 효과가 측정되었다. 따라서 우리는 이후 비슷한 연구를 진행 할 때 세포 내 작용하는 항산화도에 대한 실험이 중요하다는 것을 알 수 있었다. 주제어: 항산화제, 라디칼 소거능, 산화 스트레스, 세포 내 흡수
본 연구는 팬데믹 상황에서 대두되는 질병균과 관련하여 학생들의 주 생활 공간인 교실 내에 분포한 부유균들의 군집 구성을 확인하고, 더불어 방역 차원에서 실시되는 교실 소독이 이러한 균들의 분포에 미치는 영향을 알아보는 것을 목적으로 한다. 두 개의 교실에서 배지를 이용하여 표면 소독 전후로 특정 장소마다의 균을 포집한 후 배양 및 동정의 과정을 거쳐서 얻어낸 균 샘플 을 활용하여, 교실 내 부유균군집에서 나타나는 종들의 다양성을 파악하였다. 이후 콜로니 수를 세어 소독이 균의 분포에 미치는 영향에 대하여 탐구하였다. 위 결과가 교실 내 감염 수단 파악 에 이바지하는 자료로서의 역할을 해내기를 기대한다. 주제어: 부유균. 세균 군집 구성, 종 다양성, 방역 소독
요즘은 이상기후나 지구 온난화와 같이 지구 전체의 안정을 위협할 수 있는 자연의 문제들의 해결이 대두되고 있다. 그 중에는 위 두 사례를 외에도 녹조라는 문제가 환경에 악영향을 끼치고 있다. 특히 녹조는 사람들이 직접적으로 마시는 물의 수질에 영향을 줘, 더욱 우려되는 부분이다. 따라서 우리는 이러한 문제를 해결하면서도 경제적 이익을 동시에 수반하기 위해서 이러한 연구 주제를 설정하였다. 우리는 연구에서 남조류를 배양하고, 효모와 효소를 사용하여 당화 후 가수분 해를 하였다. 그리고 그 산물에서, 공업적으로 가치가 있는 물질은 에탄올을 화학적 추출 방법을 사용하여 분리하고자 하였다. 주제어: 효모, 남조류, 효소, 배지, 발효
북아메리카 원산으로 세계적으로 많이 퍼져있는 단풍잎 돼지풀(Ambrosia trifida)은 주변 환경에 미치는 여러 가지 부정적인 영향 때문에 생태계교란종 및 위해종으로 분류되어 있다. 이들의 생물학적 방제로써 돼지 풀잎벌레(Ophraella Communa)가 가장 주목받고 있지만, 이들은 단풍잎 돼지풀이 아닌 다른 식물들도 함께 섭식하는 것으로 관찰되어 현재로서는 사용이 불가하다. 따라 서 본 연구에서는 돼지풀잎벌레 성충과 유충의 섭식 행동을 분석하여 돼지풀잎벌레의 생물학적 방제 가능성을 살펴보고자 하였다. 대전시 유성구 탄동천 일대에서 채집한 돼지풀잎벌레의 성충과 유충을 실체 현미경과 전자 현미경을 이용하여 구기 구조를 관찰한 결과, 이들은 저작형 구기 구조를 가지고 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 이들의 섭식 행동을 카메라로 동영상 촬영한 결과, 단풍잎돼지풀의 여린 잎을 섭취함을 알 수 있었는데, 이는 돼지풀잎벌레 성충과 유충의 구기 구조가 다소 작은 큰턱과 단순화된 작은 턱 때문이라고 유추하였다. 주제어: 돼지풀잎벌레, 단풍잎돼지풀, 섭식 행동, 저작형 구기
학업 스트레스가 큰 대전동신과학고등학생들의 생체 정보 대부분이 포함된 타액 단백체를 채취하 여 프로테오믹스 분석을 하여 학생들의 스트레스와 면역 간의 상관관계를 탐구하고자 하였다. 타액은 여러 항균 물질과 무기물, 단백질을 포함하고 있어 전처리 과정을 거쳐 단백질만을 선택적 으로 농축하였고 이후 질량 분석을 통해 얻은 데이터를 생물정보처리기술을 이용하여 분석하였다. 특히 면역 관련 단백질을 동정하면서 분석한 결과 데이터를 통해 스트레스 상황에 따른 대조군과 실험군에서의 단백질 변화를 찾고 각각에서 나타나는 규칙성과 연관성을 분류하여 탐구하였다. 이러한 과정에서 결론적으로 도출한 스트레스 데이터를 활용하여 학생들의 생활 환경과 삶의 질을 개선할 방안을 찾고 더 나아가 진단 키트 등에 활용할 방법을 연구할 것이다. 주제어: 타액, 단백질, 프로테오믹스, 스트레스, 면역, 생물정보처리
본 연구는 식중독의 예방방법으로써 유산균의 항균효과를 측정하기 위해 실생활에서 많이 접하는 요구르트, 유산균 영양제 제품 중 6가지를 선정하였다. 각 균을 배양하는데 필요한 배지를 이용 하여 증균배양과 분리배양 방법을 이용하여 식육제품의 식중독균을 검출 및 배양하고 유산균을 분리배양으로 검출한다. 검출한 유산균을 디스크 확산법을 이용하여 여러 가지 식중독균에 대한 항균효과를 살펴보았다. 연구 결과 유산균 함유 제품의 종류에 따라 식중독균 배양 정도의 차이 를 보였고 세균 생장 양상에 대해 살펴볼 수 있었다. 주제어: 유산균, 식중독균, 디스크확산법, 항균효과
본 연구는 최적추출조건으로 추출한 모링가 잎의 항산화 효능을 평가하고, 이를 통해 모링가 잎등 천연 유래 기능성 식품 개발의 유용한 기초 자료 제공을 목적으로 진행되었다. 최근 건강기능 식품 및 자연유래 항산화 제품의 수요가 증가하고 있다. 이에 본 연구의 자료가 후속 연구 및 기술 개발을 위한 기초 자료로 사용될 것으로 기대된다. 본 연구에서는 모링가 잎을 DW 및 Et로 추출한 샘플을 기존의 항산화제인 BHT와 α-tocopherol에 비교하여 DPPH radical 소거능, ABTS+ radical 소거능, Hydrogen peroxide(H2O2) 소거 활성, 환원력 측정, 총 폴리페놀 함량 측정, 총 플라보노이드 함량 측정 실험으로 항산화 효능을 평가하였다. 실험 결과, 모링가 샘플의 농도에 비례하여 유의적으로 항산화능이 증가하는 것을 확인하였으며, 이를 통해 모링가의 항산화효과를 입증하였다. 주제어: 항산화 (Antioxidant), 추출물 (Extract), 기능성 식품소재 (Functional food material), 모링가 잎 (Moringa oleifera Lam. leaf)
식물 형질전환은 현재 다양한 식물종에 다양한 형질을 삽입하기 위하여 이루어지고 있으며, 콩 종자는 산업적으로 유용한 다양한 전구물질과 풍부한 단백질을 가지고 있어서 새로운 물질이나 단백질 생산에 유리하다. 이런 장점으로 인해 콩 형질전환은 생산성 증대와 영양성분을 증가시키는 목적등으로 다양한 유전자를 도입하는 형질전환연구가 진행되었다. 콩캘러스를 이용하면 세포 수준에서 유용물질이나 의료용단백질등을 생산할 수 있으나 현재 콩캘러스에서 유전자의 강한 발현을 유도할 수 있는 프로모터가 없다. 따라서 이미 발굴된 여러 개의 후보 프로모터를 대상으로 발현이 강한 프로모터를 찾기 위하여 이 실험을 수행하였다. 주제어: 프로모터, PCR, 콩캘러스, 발현Vector, 형질전환
2020년 기준 전체 사망자의 수 중 27%가 암으로 사망할 만큼 암 환자의 수가 증가하고 있다. 이에 따라 의학의 발전과 항암 물질의 발견, 연구를 통하여 암을 만성 질병으로 만들기 위한 노력들이 계속되고 있다. 식이 유황(MSM)은 일반적으로 항염증제의 역할을 하지만, 최근 항암 효과를 가지고 있다는 사실이 연구로 밝혀졌다. 하지만, 아직 자궁경부암에 대한 결과는 밝혀지지 않았다. 그리고 HeLa cell에서 Jak2-STAT3 pathway가 세포 사멸을 억제하며 여기에 속한 단백질의 인산화를 억제함으로써 세포 사멸을 유도할 수 있다는 연구 결과가 있다. 이에 본 연구에 서는 HeLa cell을 이용하여 MSM의 농도에 따른 STAT3 단백질의 발현과 활성화 정도를 측정 하여 MSM의 자궁경부암에서의 잠재적 항암 효과에 대해 분석하였다. MSM을 처리했을 때 농도에 따라 HeLa cell에서 STAT3 단백질의 발현 정도와 활성화 정도를 western blot으로 측정하 였다. 이때, 농도에 상관없이 total-STAT3의 양은 비교적 일정하게 나타났고, phospho-STAT3의 경우는 signal이 나타나지 않았다. 이로써 MSM은 STAT3 단백질 자체의 발현에는 영향이 없으며 활성화에 대해서는 아직 inconclusive하다는 결과를 얻었다. 주제어: 식이 유황, HeLa cell, Jak2-STAT3 pathway, Western blot, 자궁경부암