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퇴행성 뇌질환(Neurodegenerative Disease, 이하 ND)은 현대 사회에서 난치병으로 여겨지며 그 치료제를 찾는 연구가 활발해지고 있다. 이에 본 연구는 Calcium ion이 ND간의 관련성에 기반하여, 세포 내 Calcium ion concentration을 조절하는 방법을 통해 퇴행성 뇌질환 치료에 대한 방향성을 제시한다. 본 실험에 앞서 KCNQ2/3 채널 활성과 PIP2 의존성을 패치클램프 실험 을 통해 실제로 M1R이 PIP2 분해하는지 알아보는 실험을 진행하였다. 또한 lipd raft domain을 cholesterol 농도 조절을 통하여 그에 따른 plasma membrane에 있는 PIP2의 분해 속도 를 관측하고 그 위치 변화를 관찰하였다. 주제어: 퇴행성 뇌질환, Muscarinic 1 Receptor, Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate, cholesterol, lipid raft
대부분 과일 과피는 먹지 않고 버려진다. 많은 매체에서는 과피에 많은 영양소가 함유되어 있기 에 함께 먹는 것을 권장한다. 이 과일들의 과피에는 폴리페놀, 비타민C 같은 항산화 물질이 많이 함유되어 있어 노화 방지와 주름 개선에 탁월한 효과를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 귤속류 과일 중 귤, 레몬, 오렌지를 선정하여 섭취 방법에 따른 비타민 C 함량, 폴리페놀함량, 향균 효과를 탐구한다. 그러하여 실생활에서 과피 사용의 효과가 있는지 판단하는 것이 목표이다. 비타민C 함량은 말린 레몬 껍질을 에탄올 추출법을 사용한 추출물에서, 폴리페놀 함량은 말린 오렌지 껍질을 에탄올 추출법을 사용한 추출물에서 가장 높았다. 항균 효과 실험에서는 생껍질을 착즙한 추출물에서 주로 항균효과가 나타났지만 미미한 효과를 보였다. 본 실험을 통해 실생활에서 과피의 항균 효과 활용성은 없는 것으로 판단되었다. 주제어: 귤속류, 과피, 비타민 C, 폴리페놀, 항산화물질
최근 항생제의 사용 빈도가 증가함에 따라 항생제 내성 균주의 출현, 항생 물질의 체내 잔류, 유익균 사멸과 같은 다양한 문제점이 수면위로 떠오르고 있으며 기존 항생제의 단점을 보완한 새로운 항생 물질이 절실한 시점이다. 본 연구에서는 유산균의 일종인 Lactobacillus plantarum이 생성하는 항생물질 plantaricin을 추출하고 plantaricin의 항생 효과와 열저항성, 가수분해효소처 리에 의한 항생 효과의 변화에 대해 알아보았다. 또한 효율적인 plantaricin의 생산을 위해 감수성 균주인 Bacillus subtilis와의 co-culture, 배지의 MgSO4, MnSO4 함량 변화와 같이 배양 환경에 변화를 주어 plantaricin을 효과적으로 생산할 수 있는 환경에 대해 알아보고자 하였다. 주제어: 박테리오신, 항생 물질, 단백질, plantaricin, Lactobacillus plantarum
본 연구에서는 천연물을 이용하여 정화조에 사용할 수 있게 인체에 무해하며 효과 좋은 살충제를 제작하고자 한다. 고삼 뿌리, 은행잎, 녹차, 캣닢 등 예로부터 방충제나 살충제로 쓰인 식물을 후보 물질로 선정하고 이를 추출하여 정수장과 저수조 등 유충의 서식지에서 사용할 수 있는 수중 유충 살충제를 개발하는데 있다. 깔따구 유충, 플라나리아, 실지렁이 등 세 가지 종류의 개체군을 이용하여 고삼 뿌리, 은행잎, 개박하, 녹차 추출물의 살충 능력을 평가하였으며, 더 나아가 살충제로서의 최적의 농도를 탐색하였다. 앞서 진행된 깔따구 유충과 플라나리아를 이용한 살충능 평가에서 고삼 뿌리와 은행잎 추출물이 개체군에 대한 높은 살충능을 가지고 있음을 알게 되었고, 한 가지 농도로 실험해 보았을 때 최종적으로 선정된 개체군인 실지렁이를 이용한 실험에서도 이가 적용된다는 것을 알게 되었다. 농도의 범위를 100000~0.1μL/L으로 설정하였을 때 고삼 뿌리와 은행잎 모두 200μL/L을 초과하는 농도 범위에서 살충 효과를 보임을 알 수 있었다. 또한, 고삼 뿌리 추출물은 1000μL/L부터 100%의 살충 효능을 보이며, 은행잎 추출물은 800μL/L부터 100%의 살충 효능을 보임을 알 수 있었다. 주제어: 수생곤충 살충제, 개박하 추출물, Nepetalactone
본 연구에서는 생태계 교란식물 (가시박, 돼지풀, 환삼덩굴, 양미역취)의 대장균, 황색포도상구균 에 대한 항균 효과와 바이오필름 형성 억제 효과를 확인하였다. 에탄올과 물 추출물로 Disk-diffusion Assay를 한 결과, 두 세균에 대해 공통적으로 작용하는 것은 환삼덩굴과 양미역 취 잎의 에탄올 추출물이었다. 또 Crystal Violet Assay를 통해, 추출물이 세균의 바이오필름 형성을 억제하는 정도를 측정하였다. 그 결과 두 세균에 대해 가시박 줄기, 환삼덩굴 잎의 물 추출물과 돼지풀 잎, 환삼덩굴 뿌리, 양미역취 잎의 에탄올 추출물이 공통적으로 효과가 있었다. 따라 서 항균성, 바이오필름 형성 억제라는 이중 기능성을 가지면서 세균의 성장을 더 오래 억제하는 작용은 양미역취 잎의 에탄올 추출물이 가장 뛰어남을 확인할 수 있었다. 주제어: 생태계 교란식물, Disk-diffusion Assay, Crystal Violet Assay, 항균 효과, 바이오 필름 형성
연구 전, 의료용 섬유를 만들 때, 인공적으로 합성된 섬유가 아닌 자연에서 얻은 자원으로 섬유를 만들 수 있으면 좋겠다고 생각했다. 조사 결과, 콜라겐을 포함하고 있는 생물은 해파리가 있었다. 해파리가 산업이나 인간에게 피해를 주는 경우가 많아서 이를 처리하는 동시에 천연 섬유를 얻을 수 있을 것 같다고 생각했다. 해파리에서 콜라겐을 추출하는 방법은 크게 2가지가 있었다. 건조를 통해 콜라겐을 얻는 것, 해파리에 메탄올을 가해서 콜라겐을 추출하는 방법을 조사했다. 그중, 최종적으로 선택한 방법은 해파리를 균질하게 갈아 점액질을 걸러내는 방법이었다. 보름달물해파리를 잘게 갈아 원심분리한 후, 점액질을 걸러냈다. 이것을 동결건조해 콜라겐임을 확인했고, 전기방사 하여 섬유를 얻을 수 있었다. 해파리에 풍부하게 포함된 콜라겐을 이용해 섬유를 얻을 수 있었다. 해파리에서 추출한 섬유를 활용하여 인공섬유의 사용을 줄이고 해파리가 산업과 인간에게 미치는 피해를 줄일 것으로 기대된다. 주제어: 보름달물해파리, 콜라겐, 동결건조, FT-IR, 전기방사
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