신경세포와 교세포의 Ras 경로 과활성화가 Ras 관련 신경발달장애 생쥐 모델의 기억장애에 미치는 영향

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 의과대학 의과학과, 2023. 8. 이용석.RAS-ERK 신호 전달 경로는 여러 세포에 존재한다고 알려져 있는 신호 전달 경로로써 세포의 생존과 분화, 시냅스 전달, 그리고 학습과 기억 등 중추신경계에서 다양한 뇌 기능에 관여한다. 이 경로에 관여하는 유전자들의 돌연변이에 의해서 다양한 질병이 발생하게 되는데 이들을 총칭하여 RASopathy라고 부르고, 신경섬유종 1형, 누난 증후군, 심장-얼굴-피부 증후군, 그리고 코스텔로 증후군 등이 이에 속한다. RASopathy와 연관되어 있는 돌연변이들은 대부분 RAS-ERK 신호 전달 경로를 과활성시키며 대부분의 RASopathy 케이스는 공통적인 특징을 보이는데, 그중 하나가 바로 인지 기능 장애이다. 다양한 생쥐 모델을 이용한 최근 연구들은 RAS-ERK 신호 전달 경로 구성 유전자들이 세포 타입 특이성에 따라 각기 다른 분자, 세포적 병리 생리학적 기전을 가진다고 보고한 바 있다. 본 학위 논문에서는 RASopathy 연관 인지 기능 장애의 병리기전에 있어 신경세포와 성상교세포가 각기 다른 역할을 수행할 것이라는 가설을 설정하였다. 이를 확인하기 위해 두 가지 종류의 RASopathy 생쥐 모델, KRAS G12V와 BRAF K499E에서 인지 장애를 유발하는 세포 타입 특이적 메커니즘에 대해 연구하였다. Chapter 1에서는, 환자와 생쥐 모델의 중추신경계 발달과 인지 기능에 있어 RASopathy 관련 돌연변이의 특징적인 역할을 리뷰하였고, RAS-ERK 신호 전달 경로 유전자들의 병리적 기전에 관한 문헌들을 정리하였다. Chapter 2에서는 KRAS G12V 발현을 통한 RAS-ERK 신호 전달 경로의 신경세포 타입 특이적 조절이 해마 인지 기능에 미치는 영향에 대해 연구하였고, KRAS G12V의 발현이 흥분성 신경세포와 억제성 신경세포 모두에서 각기 다른 이유로 학습과 기억 장애를 유발하는 것을 확인하였다. 억제성 신경세포에서 KRAS G12V는 억제성 시냅스 전달를 증가시켰으며, 시냅스 가소성을 손상시켰다. 이에 반해 흥분성 신경세포에서 KRAS G12V는 신경세포 사멸을 유발하였다. 이러한 결과는 억제성 신경세포와 흥분성 신경세포 두 가지 모두가 서로 다른 메커니즘을 통해 KRAS와 연관된 인지 기능 장애에 관여하고 있다는 것을 의미한다. Chapter 3에서는 비이상적인 Braf 신호가 어떻게 인지 기능에 영향을 미치는지 RASopathy 연관 Braf 돌연변이를 이용하여 연구하였다. 신경 줄기 세포 특이적으로 Braf K499E를 발현하는 생쥐는 심각한 학습 장애를 보였지만 흥분성 혹은 억제성 신경세포 특이적으로 Braf K499E를 발현하는 생쥐는 정상적으로 학습했다. Braf K499E는 RAS-ERK 신호 전달 경로를 과활성화 시켰으며, 성상교세포를 반응성 상태로 변화시켰다. 특히, 성체 시기에서 성상교세포 특이적인 돌연변이 BRAF의 발현 역시 세포적, 행동적 장애를 유도할 수 있었고, 성상교세포 내부의 칼슘 신호가 비이상적으로 증가되어 있음을 확인하였다. 마지막으로, 발달 단계부터 Braf K499E를 발현하는 생쥐의 성체 시기에 성상교세포 특이적으로만 RAS-ERK 신호 전달 경로를 정상화 시켰을 때 학습 장애가 회복되는 것을 확인하였다. 결론적으로, 본 학위 논문에서는 RASopathy 연관 유전자들이 여러 중추신경계 세포 타입의 기능적 특성에 각기 다른 영향을 미치며, 이는 RASopathy 환자들의 세포 타입 특이적 병리기전을 뒷받침한다. KRAS로 인해 매개되는 학습 장애에서 신경세포의 기여를, 그리고 BRAF로 인해 매개되는 학습 장애에서는 성상교세포의 기여를 확인함으로써, 각 유전자 특이적인 조건에서 신경세포와 성상교세포 모두가 RASopathy 연관 인지 기능 장애의 원인이라는 결론을 얻었다. 또한, 본 학위 논문의 연구는 이 연구에서 다루지 않은 다른 RASopathy 연관 인지 기능 장애의 메커니즘에 대해 새로운 이해와 통찰을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.The RAS-ERK signaling pathway plays critical roles in brain function, including cellular processes, synaptic transmission, and learning and memory in central nervous system. Germline mutations of molecules in the RAS-ERK signaling pathway are associated with a series of developmental disorders, collectively called RASopathy, which includes neurofibromatosis type 1, Noonan syndrome, cardio-facio-cutaneous syndrome, and Costello syndrome. Most mutations associated with RASopathy enhance the activity of RAS-ERK signaling pathway, and therefore, most cases with RASopathies share representative clinical characteristics, especially, cognitive impairments. Recent studies using various mouse models of RASopathies have shown that each RAS-ERK signaling component may have a distinct molecular and cellular pathophysiology depending on cell type-specificity. In this dissertation, I hypothesized that each neuronal and astroglial cell type might have distinct roles that contribute to the cell type-specific pathophysiology in RASopathy-related cognitive deficits. To answer the question, I investigated the cellular mechanisms underlying learning and memory impairments in two types of RASopathy mouse models, KRAS G12V and BRAF K499E. In chapter 1, I reviewed the previous literatures that investigated the impact of RASopathy-associated mutations on central nervous system development in mice and humans, which provided understandings and insights into the specific roles of RAS-ERK signaling genes to central nervous system and the subsequent effect on cognitive function in adult mice. In chapter 2, I investigated the impacts of neuron type-specific manipulation of RAS-ERK signaling by expressing KRAS G12V in the hippocampus. I found that the expression of KRAS G12V in either hippocampal excitatory or inhibitory neurons results in spatial learning and memory deficits in adult mice, each for different reasons. In inhibitory neurons, KRAS G12V induced enhanced GABAergic inhibitory synaptic transmission, and impaired long-term potentiation, which could be restored by picrotoxin treatment. In contrast, in excitatory neurons, KRAS G12V induced neuronal cell death, which might be responsible to the behavioral defects. This result showed that both inhibitory and excitatory neurons are involved in KRAS-associated learning impairments in adult via distinct mechanisms. In chapter 3, I investigated how the aberrant Braf signaling affects cognitive functions by using CFC syndrome-associated Braf mutations. Expressing the Braf K499E under control of Nestin-Cre, resulted in severe hippocampal memory deficits in mice, whereas Braf K499E in either excitatory or inhibitory neurons did not alter learning and memory. Intriguingly, I found that the Braf K499E and subsequently activated ERK signaling renders astrocytes being in reactive-like status. Importantly, astrocyte-specific expression of the mutant BRAF in adult was sufficient to induce cellular and behavioral deficits in mice, which are accompanied by hyperactive Ca2+ fluctuations in astrocyte. Finally, the learning deficits of Nestin;Braf KE/+ mice can be reversed by normalizing RAS-ERK signaling solely in astrocytes. This study demonstrates that the reactive-like astrogliosis may underlies the severe cognitive deficits in CFC syndrome. In conclusion, I demonstrated that the RASopathy-associated genes are differentially affect functional properties of each cell type in central nervous system, which may be responsible for the cell type-specific pathophysiology of individual RASopathy patient. By showing the neuronal contribution in mutant KRAS-mediated learning deficits, and astrocytic contribution in mutant BRAF-mediated learning deficits, these results strongly suggest that both neuron and astrocyte are responsible for RASopathy-related cognitive impairments in each gene-specific manner. Furthermore, this study will provide insight to identify cell types as well as underlying mechanism accounting for the cognitive deficits in other RASopathies not covered here.Preface 1 Abstract 2 Table of Contents 5 Lists of Figures and Tables 7 Chapter 1. The impact of RASopathy-related mutations on CNS in human and mice 10 1. RAS-ERK signaling and RASopathy 11 2. RASopathy and central nervous system features 17 2.1 Neurofibromatosis type 1 17 2.2 Noonan syndrome / Noonan syndrome with multiple lentigines 21 2.3 Cardio-facio-cutaneous syndrome 25 2.4 Costello syndrome 29 2.5 Further questions 32 2.6 Purpose of this study 33 Chapter 2. Neuron type-specific expression of a RASopathy-related KRAS mutation impairs spatial learning and memory 34 Introduction 35 Material and Method 38 Results 2.1 Ectopic expression of KRAS G12V in hippocampal inhibitory neurons 42 2.2 Ectopic expression of KRAS G12V in inhibitory neurons impairs hippocampal-dependent spatial learning and memory 44 2.3 Ectopic expression of KRAS G12V in inhibitory neurons increases inhibitory synaptic transmission 48 2.4 Ectopic expression of KRAS G12V in hippocampal excitatory neurons 51 2.5 Ectopic expression of KRAS G12V in hippocampal excitatory neurons impairs hippocampal-dependent spatial learning and memory 53 2.6 Ectopic expression of KRAS G12V in hippocampal excitatory neurons induces neuronal death 56 Discussion 58 Chapter 3. Aberrant BRAF signaling impairs learning and memory via reactive-like astrogliosis 61 Introduction 62 Material and Method 64 Results 3.1 Braf K499E expression in either excitatory neurons or inhibitory neurons does not impair learning and memory 68 3.2 Braf K499E in neural stem cell impairs learning and memory 75 3.3 Braf K499E drives increased reactive-like astrogliosis in the hippocampus 80 3.4 Braf-driven reactive-like astrogliosis is established during adolescent period 89 3.5 Braf K499E in neural stem cell does not affect synaptic properties 93 3.6 Braf-mediated RAS-ERK signaling dysregulation in adult astrocytes leads to learning deficits 95 3.7 BRAF KE-expressing astrocyte showed hyperactive calcium fluctuation which is normalized by attenuation of RAS-ERK signaling activity 104 3.8 Hyperactive calcium fluctuation in Nestin;Braf KE/+ astrocytes were attenuated by GFAP-specific dnMEK1 injection 112 3.9 The learning deficits of Nestin;Braf KE/+ mice can be reversed by normalizing RAS-ERK signaling solely in astrocytes 116 Discussion 119 General Conclusion 124 Bibliography 128 Abstract in Korean 147박

자가-대조 환자군 연구

학위논문 (석사) -- 서울대학교 대학원 : 약학대학 약학과, 2020. 8. 이주연.Sodium Glucose Co-Transporter 2(SGLT2) 억제제는 신 세뇨관에 주로 분포하는 SGLT2를 선택적으로 억제하여, 나트륨과 당의 교환을 막아 소변으로의 포도당 배출을 증가시킨다. 이로 인해 소변의 당 농도가 상승하여 비뇨생식기감염이 나타날 수 있다. SGLT2 억제제의 복용은 당뇨병 환자에서 추가적인 요로감염과 생식기감염의 위험의 상승을 야기할 수 있다. 한편으로, SGLT2 억제제의 요로감염에 대한 기존 연구 결과들은 일치되는 결과를 보이지 않으며, 생식기감염의 경우 노인 인구 및 전체 인구집단에 대한 SGLT2 억제제의 영향은 연구된 바 있으나, 일반적으로 생식기감염의 위험성이 높다 알려져 있는 폐경기 여성군에 대한 정보는 제한적이다. 본 연구에서는 전국민 표본자료를 이용한 자가-대조군 연구 설계를 통하여, 당뇨병 환자에서 SGLT2 억제제를 사용함으로 인하여 나타나는 추가적인 감염 위험성을 확인하고자 하였다. 또한, SGLT2 억제제 사용기간 동안 비뇨생식기감염 및 요로감염, 생식기감염의 위험이 유의하게 증가되는 기간과, 환자의 연령 및 성별, 감염부위 및 사용하는 SGLT2 억제제의 종류에 따른 층화 분석을 통해 특히 감염의 위험성이 상승되는 군을 확인하고자 하였다. 본 연구는 2016년, 2017년의 건강보험심사평가원 환자표본자료 중 전체환자데이터셋(HIRA-NPS-2016, HIRA-NPS2017)과 고령환자데이터셋(HIRA-APS-2016, HIRA-APS-2017)을 자기-대조환자군 연구 설계를 통해 분석하였다. 해당 기간 동안 SGLT2 억제제를 한번이라도 사용한 환자 중, 비뇨생식기감염이 발생한 환자를 확인하여 연구 대상에 포함하였다. 비뇨생식기감염은 해당 감염 진단명이 있으면서 항균제, 항진균제 또는 항바이러스제가 처방된 경우로 정의하였다. 1년간의 데이터에서 1월부터 3월까지의 기간은 분석 기간에 포함하지 않았으며, SGLT2 억제제 사용 1달 전에 비뇨생식기감염증이 진단된 바 있는 환자 및 연구기간 동안 지속적으로 SGLT2 억제제를 사용하여 대조군으로 설정할 수 있는 기간이 없는 환자는 분석에서 제외하였다. SGLT2 억제제 노출기간은 SGLT2 억제제를 처방된 날로부터, 처방일수에 washout period를 더한 날짜로 정의하였다. Washout period는 7일로 정의하였으며, 환자가 이전에 처방된 SGLT2 억제제의 노출기간 이후 30일 이내에 재처방을 받았을 경우, 지속 투여로 간주하였다. 분석에 포함된 환자는 총 2,949명이었으며, 전체 환자의 약 80%가 여성이었다. 관찰된 비뇨생식기감염 중 요로감염은 2,057명(69.75%)였으며, 생식기감염은 1,393명(47.24%)였다. 총 SGLT2 억제제 사용 기간 동안의 감염 발생율은 전체 비뇨생식기감염 1.27 인-년, 요로감염 1.32 인-년, 생식기감염 1.49 인-년이었다. SGLT2 억제제를 투여하지 않은 기간 대비 투여 기간의 비뇨생식기감염의 위험성이 약 24% 유의하게 상승하였으며(Incidence risk ratio, IRR 1.24, 95% CI 1.16-1.33), 요로감염의 위험성은 약 19% 유의하게 상승하였고(IRR 1.19, 95% CI 1.10-1.30), 생식기감염의 위험성은 약 29% 상승하였다(IRR 1.29, 95% CI 1.17-1.43). SGLT2 억제제의 투여기간을 7일 이내, 8-14일, 15-28일, 29일 이후로 나누어 분석한 결과, 전체 비뇨생식기감염은 SGLT2 억제제 투여시작 8일 이후부터 IRR이 유의하게 상승하였다(IRR 1.43, 95% CI 1.11-1.84). 요로감염군에서는 SGLT2 억제제 투여시작 8일에서 14일 기간에서 가장 높은 IRR을 보였으며(IRR 1.40, 95% CI 1.05-1.89), 투여시작 15-28일, 29일 이후에도 지속적으로 유의하게 높게 유지되었다(IRR 1.15, 95% CI 1.06-1.26). 생식기감염군에서는 SGLT2 억제제 투여시작 8-14일째부터 IRR이 유의하게 상승한 후(IRR 1.44, 95% CI 1.06-1.97) 15-28일째에 가장 높은 값을 나타냈으며(IRR 1.65, 95% CI 1.33-2.04), 29일 이후에도 유의하게 높게 유지되었다(IRR 1.25, 95% CI 1.13-1.38). 성별 및 연령에 따른 층화 분석에서는 전체 비뇨생식기감염에 대해서 여성에 한하여 SGLT2 억제제 사용에 의해 비뇨생식기감염 위험성이 유의하게 상승하였으며, 남성에서는 유의하지 않았다. 특히 50세 이상 64세 미만의 폐경기 여성에서 SGLT2 억제제 사용에 의한 비뇨생식기감염의 위험성이 약 40%가량 상승하여, 가장 높은 상승폭을 보였다(IRR 1.40 95% CI 1.21-1.61). 50세 이상 64세 미만의 폐경기 여성에서 요로감염 위험성은 약 26% (IRR 1.26, 95% CI 1.06-1.50), 생식기감염 위험성은 약 54% 상승하였다(IRR 1.54, 95% CI 1.26-1.88). 65세 이상의 여성은 요로감염 위험성이 약 26%(IRR 1.26, 95% CI 1.12-1.41), 생식기감염 위험성은 47% 상승하였다(IRR 1.47, 95% CI 1.27-1.71). 감염 부위별 층화 분석에서는 외음질 감염(IRR 1.37, 95% CI 1.24-1.53), 자궁 감염(IRR 1.31, 95% CI 1.14-1.51), 신장감염(IRR 1.30, 95% CI 1.08-1.55), 요도감염(IRR 1.21, 95% CI 1.05-1.39), 방광염(IRR 1.16, 95% CI 1.06-1.27) 순으로 SGLT2 억제제를 사용하지 않은 기간 대비 사용한 기간의 감염의 위험성이 높게 상승하였다. 전립선 감염의 위험성은 유의한 차이를 보이지 않았다(IRR 0.80, 95% CI 0.60-1.07). SGLT2 억제제 종류에 따른 층화 분석에서는 empagliflozin 및 dapagliflozin의 사용은 비뇨생식기감염 및 요로감염 위험성이 유의하게 상승하였으며, 생식기감염은 모든 SGLT2 억제제에서 감염의 위험성이 유의하게 상승하였다. 비뇨생식기감염에 대하여 사용한 항균제, 항진균제, 항바이러스제가 주사 제형일 경우 이를 심각한 감염이라 정의하고, 심각도에 따라 감염을 나눠 층화 분석한 결과, 비뇨생식기감염 및 요로감염은 심각한 감염 및 심각하지 않은 감염 모두에서 유의한 감염 위험성의 상승을 보였으나, 심각한 생식기감염의 위험은 SGLT2 억제제 사용으로 유의하게 상승되지 않았다(IRR 0.99, 95% CI 0.71-1.39). 본 연구 결과 비뇨생식기감염을 경험한 개인 내에서 SGLT2 억제제의 사용기간에 사용하지 않는 기간 대비 비뇨생식기감염 전체의 위험성 및 요로감염증, 생식기감염증의 위험성은 유의하게 상승하는 것을 확인하였다. 특히 폐경기 여성 환자에서 SGLT2 억제제 투여 시작 후 8-14일 시점에 요로감염의 위험성, 15-28일 시점에서 생식기감염의 위험성이 가장 높이 상승하고, 29일 이후에도 유의하게 유지되는 것을 확인하였다. SGLT2 억제제의 사용으로 인한 감염위험의 상승은 생식기 감염에서 요로감염보다 크게 나타났다.Sodium-glucose cotransporter 2 (SGLT2) inhibitors selectively block SGLT2 in the renal tubule and prevent sodium-glucose exchange, leading to increased glucose excretion into the urine. Therefore, the use of SGLT2 inhibitors could increase the risk of urogenital infection in diabetic patients. In contrast, the risk of urinary tract infection with SGLT2 inhibitors is controversial. Moreover, limited studies have evaluated the risk of genital infection risk with SGLT2 inhibitors in menopausal patients, who are known to be vulnerable to genital infection. We aimed to investigate the incidence rate ratio of urogenital, urinary tract, and genital infections using a self-controlled case series design to minimize the bias due to the interindividual differences in susceptibility to urogenital infections. In addition, we investigated the increase in risk in relation to each period from the initiation of SGLT2 inhibitors and in relation to sex and age, infection sites, SGLT2 inhibitor type, and seriousness of infection. For this analysis, we used the national patient sample datasets (HIRA-NPS-2016, HIRA-NPS-2017) and aged population sample datasets (HIRA-APS-2016, HIRA-APS-2017) provided by the Health Insurance Review & Assessment Service in 2016 and 2017. We included as the subjects patients with diabetes who were prescribed SGLT2 inhibitors at least once and subsequently contracted urogenital infection. Urogenital infections were defined as having a diagnosis of urogenital infections and being prescribed antibiotics, antifungals, and antivirals on the same day as the diagnosis. Data from January to March were censored from the observation period, considering the possibility of SGLT2 inhibitors prescription which was carried forward from the previous year. Patients who were diagnosed with urogenital infection within 1 month of SGLT2 inhibitor use and those who used SGLT inhibitors persistently during the observation period were excluded due to the absence of a control period. The exposure period of the SGLT2 inhibitor was defined as the period from the prescription date to the end date of prescription supply plus a 7-day washout period. We allowed a gap of 30 days (grace period) between the supply of SGLT2 inhibitors for continuous use. A total of 2,949 patients were included in the analysis, and approximately 80% of the patients were women. The number of patients who were diagnosed with urinary tract infections was 2,057 (69.75%) and with genital infections was 1,393 (47.24%). The incidence rates of urogenital, urinary tract, and genital infections were 1.27 person-year, 1.32 person-year, and 1.49 person-year, respectively. The risk of urogenital (incidence risk ratio, IRR 1.24, 95% CI 1.16–1.33), urinary tract (IRR 1.19, 95% CI 1.10–1.30), and genital infections (IRR 1.29, 95% CI 1.17–1.43) significantly increased during the SGLT2 inhibitor exposure period compared with the non-exposure period. The risk of total urogenital infection was significant 8–14 days after initiating SGLT2 inhibitor therapy (IRR 1.43, 95% CI 1.11–1.84). The highest increase in the risk of urinary tract infection and genital infection was observed from 8 to 14 days (IRR 1.40, 95% CI 1.05–1.89) and 15 to 28 days (IRR 1.65, 95% CI 1.33–2.04), respectively, after initiating SGLT2 inhibitor therapy. In stratified analysis by sex and age, only women older than 50 years, especially those between 50 and 64 years of age, showed a significant increase in the risk of urogenital infection during the periods of exposure to SGLT2 inhibitors (IRR 1.40, 95% CI 1.21–1.61). The increase in risk of genital infection (IRR 1.54, 95% CI 1.26–1.88) was higher than that of urinary tract infection (IRR 1.26, 95% CI 1.06–1.50) in women aged between 50 and 64 years. A similar tendency was observed in women older than 65 years. The highest increase in the risk of urogenital infection was observed in vulvovaginal infection (IRR 1.37, 95% CI 1.24–1.53), followed by uterine (IRR 1.31, 95% CI 1.14–1.51), renal (IRR 1.30, 95% CI 1.08–1.55), urethral (IRR 1.21, 95% CI 1.05–1.39), and bladder infections (IRR 1.16, 95% CI 1.06–1.27) during the exposure period of SGLT2 inhibitors. The use of SGLT2 inhibitors did not affect the risk of prostatic infection (IRR 0.80, 95% CI 0.60–1.07). The empagliflozin and dapagliflozin groups showed a significant increase in the risk of urogenital and urinary tract infections during the SGLT2 inhibitor exposure period, respectively, while ipragliflozin showed no significant results. The increase in the risk of genital infection during the SGLT2 inhibitor exposure period was significant for all types of SGLT2 inhibitors. We defined seriousness by using an injection formulation of antibiotics, antifungals, and antivirals. The risk of urogenital and urinary tract infections increased significantly for both non-serious and serious infections during the SGLT2 inhibitor exposure period. The use of SGLT2 inhibitors did not affect the risk of serious genital infection (IRR 0.99, 95% CI 0.71–1.39). In conclusion, we confirmed that exposure to SGLT2 inhibitors increases the risk of urogenital, urinary tract, and genital infections in diabetic patients, especially in women aged between 50 and 64 years, who contracted urogenital infections. The increase in the risk of genital infection was greater than that of urinary tract infection.1. 서 론 1 1.1 연구의 배경 1 1.2 연구의 필요성 6 1.3 연구의 목적 7 2. 연구 방법 8 2.1 연구 설계 8 2.2 연구 자료 9 2.3 연구 대상 11 2.4 노출기간 설정 23 2.5 결과 변수 26 2.6 병용 약물 27 2.7 층화 분석 32 2.8 민감도 분석 33 2.9 통계 분석 34 3. 연 구 결 과 35 3.1 연구 대상자 선정 및 기초 특성 파악 35 3.2 비뇨생식기감염의 발생 39 3.3 층화 분석 43 3.4 민감도 분석 49 4. 고 찰 58 5. 요약 및 결 론 65Maste

제1차 환경에너지 지식연구회

환경에너지 지식연구회 추진 계획 경기도 환경산업 R&D현황 및 발전방안 분리막을 기반으로 하는 염분자 발전 ○ 일 시 : 2014년 3월 25일(화) 15:00 ~ 17:00 ○ 장 소 : 경기바이오센터 1층, 이노카페회의

Bone formation of the porous layer formed of Ti-Ag mesh for GBR membrane applications

본 연구의 목적은 마이크로 표면 위에 나노 단위의 다공성 구조를 갖는 티타늄-은 메쉬를 제작하고 메쉬의 골 형성능을 평가하는데 있다. 우선 시편 제작을 위해 cp-Ti에 비해 부식저항성이 뛰어난 티타늄-은 합금을 은 2.0 at%을 첨가시켜 제작하였다. 그리고 표면에 다공성 구조를 형성하기 위해 알루미나 입자를 사용하여 시편을 블라스팅 처리한 뒤 0.5% 불산 전해액에서 60분 동안 20 V 전압을 가하여 양극산화 처리하였다. 시편의 표면 형태는 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 골 형성능을 평가하기 위해 토끼의 두개골을 천공한 뒤 파절편을 제거하고 그 위에 시편을 식립하였다. 각각 2주와 4주 뒤 메쉬 주위의 골 조직 형태를 3D 스캔 이미지로 관찰하였고 생성된 골의 부피를 측정하였다. 시편 표면 형상 관찰 결과 마이크로 단위의 반구 형태 구조 위에 나노 단위의 다공성 구조를 관찰할 수 있었고, 골 형성능 결과에서는 대조군으로 메쉬를 식립하지 않은 경우에서 보다 티타늄-은 합금 메쉬를 식립한 경우에서 2주와 4주 모두 유의하게 더 많은 골 형성량을 보였다(p<0.05). 따라서 이 연구 결과로 미루어 보아 티타늄-은 합금에 마이크로 표면 위에 나노 다공성 구조를 형성할 수 있었으며 골 형성능 역시 우수하여 골유도 재생술을 위한 메쉬로서 유용하게 사용할 수 있을 것이라고 사료된다.ope

Echocardiographic Investigation of the Mechanism Underlying Abnormal Interventricular Septal Motion after Open Heart Surgery

BACKGROUND: Abnormal interventricular septal motion (ASM) is frequently observed after open heart surgery (OHS). The aim of this study was to investigate the incidence and temporal change of ASM, and its underlying mechanism in patients who underwent OHS using transthoracic echocardiography (TTE). METHODS: In total, 165 patients [60 ± 13 years, 92 (56%) men] who underwent coronary bypass surgery or heart valve surgery were consecutively enrolled in a prospective manner. TTE was performed preoperatively, at 3--6-month postoperatively, and at the 1-year follow-up visit. Routine TTE images and strain analysis were performed using velocity vector imaging. RESULTS: ASM was documented in 121 of 165 patients (73%) immediately after surgery: 26 patients (17%) presented concomitant expiratory diastolic flow reversal of the hepatic vein, 11 (7%) had inferior vena cava plethora, and 11 (7%) had both. Only 2 patients (1%) showed clinically discernible constriction. ASM persisted 3--6 months after surgery in 38 patients (25%), but only in 23 (15%) after 1 year. There was no difference in preoperative and postoperative peak systolic strain of all segments of the left ventricle (LV) between groups with or without ASM. However, systolic radial velocity (VRad) of the mid anterior-septum and anterior wall of the LV significantly decreased in patients with ASM. CONCLUSION: Although ASM was common (74%) immediately after OHS, it disappeared over time without causing clinically detectable constriction. Furthermore, we consider that ASM might not be caused by myocardial ischemia, but by the decreased systolic VRad of the interventricular septum after pericardium incision.ope

Prevalence and Clinical Characteristics of Pulmonary Arterial Hypertension in Human Immunodeficiency Virus-Infected Patients

Background/Aims: Human immunodeficiency virus-associated pulmonary arterial hypertension (HIV-PAH) is a complication of HIV infection. Due to improvements in HIV survival rates following the introduction of highly active antiretroviral therapy, HIV-PAH has become an important cause of HIV-related morbidity. Thus, the objective of this study was to explore the prevalence and characteristics of HIV-PAH. Methods: Ninety-two patients were enrolled in the study from March to August 2010. We investigated clinical characteristics and performed echocardiography. HIV-PAH was defined as having a mean pulmonary arterial pressure (mPAP)≥25 mmHg based on Mahan`s equation, without lung disease or heart disease. The HIV-PAH-possible group was defined as having a tricuspid regurgitation velocity (TRV) of 2.9-3.4 m/s and a pulmonary arterial systolic pressure (PASP) of 37-50 mmHg. Results: Fifteen patients (16.3%) met the criteria of HIV-PAH based on mPAP. With respect to TRV, six patients met the criteria of the HIV-PAH-possible group. Based on the criteria of mPAP, the duration of HIV infection was not different with or without HIV-PAH. HIV RNA titers and CD4 T cell counts tended to be higher in HIV-PAH patients (8,607±11 vs. 1,067±64 copies/mL, p=0.371; 471±148 vs. 499±252 cells/mm3, p=0.680, respectively). Echocardiographic indices of the right ventricle were significantly deteriorated in the HIV-PAH group as compared with the non-HIV-PAH group (TASPE: 20.52 vs. 23.2, p=0.001; Tei index: 0.42 vs. 0.39, p=0.037). In a multivariate regression analysis, HIV activity factors (HIV duration, HIV RNA titer, and CD4 cell count) were not associated with echocardiographic indices of PAH (mPAP, PASP, and pulmonary vascular resistance). Conclusions: In this study, the prevalence of HIV-PAH was comparable to that of previous studies.ope

이부프로펜 현탁제와 염산슈도에페드린/염산트리프롤리딘 시럽제의 사용 조건에 따른 안정성 연구

현재 시판되고 있는 내용액제에 명시되어 있는 유효기간은 개봉 전 제제에서의 약품의 안정성을 기준으로 정해진 것이다. 내용액제를 복용한 다음 보관하면서 재사용할 경우의 안정성 연구가 진행되지 않고 있는데 약품의 안정성은 보관, 저장하는 환경에 영향을 많이 받는 것으로 보고된 바 있다. 따라서 재사용의 경우, 약품이 변질 될 수 있으므로 이에 따른 개봉 후 의약품의 사용 가능 기간에 대한 자료가 확립되어져야 한다. 이에 시중에서 많이 판매되 며 사용되고 있는 어린이 시럽제를 선택하여 개봉 후 보관할 경우의 안정성과 미생물의 오염 정도를 시험하여 보관과 복용 가능한 기간을 개봉 전의 경우와 비교 분석하여 이에 대한 정보를 제공하고자 하였다. 본 연구에서는 두 종류의 시럽제를 선택하여 개봉 후 약물의 물리화학적 안정성 시험과 미생물 한도 시험을 하였다. 그리하여 개봉 전 복용 가능한 유효기간과는 별도로 개봉 후 복용 가능한 기간을 도출하였다. 첫째, 실온에서의 안정성을 보기 위해 장기 보존 시험을 하였다. 실제 의약품을 보관하는 조건과 비슷하게 실온 (25±2℃), 상대 습도 60±5%의 일정한 온도와 습도에서 CLOSE (시판 상태 그대로의 뚜껑을 개봉하지 않은 상태로 보관한 경우)와 C/O (최초의 개봉 이후 일정한 간격으로 뚜껑 여닫기를 반복하면서 보관한 경우) 두 가지의 경우로 보관하였다. 시험 시작 일로부터 각 한달이 되는 시점에서 검액을 취해 시간의 경과에 따른 약물의 화학적 안정성을 평가하기 위해 주성분의 함량을 분석하였고 물리적 안정성을 평가하기 위해 시럽의 냄새, 색, pH를 측정하였다. 그 결과, 6 개월 간 두 종류의 시럽제 모두 냄새, 색, pH 등의 물리적 안정성에서는 유의적인 차이가 없었다. 함량 분석을 통한 화학적 안정성에서는 염산슈도에페드린/염산트리프롤리딘 시럽제의 경우, 염산슈도에페드린과 염산트리프롤리딘 모두 유의적 차이가 없었고 01 = 0.05), 이부프로펜 현탁제에서는 t-test 결과 0.05 &amp;gt; p였지만 CLOSE의 경우 함량 변화가 100±1%였고 C/O의 경우 역시 함량 변화가 100±1%였으므로 유의적인 차이가 없다고 볼 수 있었다. 둘째, 두 종류의 시럽을 역시 CLOSE와 C/O 두 가지의 경우로 분류해 실온보다 높은 40℃, 50℃, 60℃의 항온기에 넣어 보관하고 일정한 시점에서 검액을 취해 그 함량을 측정하는 가속시험을 75 일간 행하였다. 그 기간 동안 이 부프로펜과 염산슈도에페드린의 함량은 큰 변화가 없어 Arrhenius plotting에 어려움이 있어 함량 변화만으로 비교해본 결과, CLOSE 와 C/O간의 유의적인 차이가 없었다. 염산트리프롤리딘의 경우, 함량 측정 결과를 토대로 시간에 따른 각각의 온도에서의 약물 농도를 구하고 그로부터 Arrhenius plotting을 통해 분해속도 정수 K와 반감기, 유효기간을 계산해서 개봉 전·후를 비교해 본 결과 유의적인 차이가 없었다. 셋째, 장기보존시험에서 보관하고 있는 두 종류의 시럽을 일정한 간격 (역시 한 달)으로 취해 검액으로 하고 이것을 약전의 일반시험법인 미생물한도시험법에 따라 적당한 방법을 선택하여 시험하였다. 개봉 전 제제와 개봉 후 보관한 제제의 미생물 증식 유무를 비교 분석해 본 결과, 6 개월까지 두 경우 모두에서 미생물의 증식이 음성 결과를 나타내었다 이와 같이 두 시럽제 모두 개봉 전과 개봉 후의 안정성에 유의적인 차이가 없음으로 6 개월 이하의 보관이 약의 유효성 및 안정성에 큰 문제가 되지 않는 것으로 사료된다. 그러나 기간 연장 및 보관 조건 변화 등을 통한 지속적인 연구가 이루어진다면 다른 결과가 도출될 수도 있을 것이다. ;The available period of oral pharmaceutical liquid preparations was decided according to the study of the stability of unopened preparations. But if one reuses the drug after opening the sealed cap , the major components of the drug could change in quality. In addition, there is not any accurate information about the available period of opened oral pharmaceutical liquid preparations. This study was aim to compare the available period of opened and sealed oral pharmaceutical liquid preparations. In this study, a long term test, an accelerated test and a microbial limit test are run with triprolidine and pseudoephedrine hydrochlorides syrup, ibuprofen oral suspension that are marketed and used frequently. Sample products are stored as the state of CLOSE(store it as initial marketed form, unopened) and the state of C/O (open and close cap regularly after opening it), The results from above two states are analyzed comparing with each other. The active substances of each product are assayed by HPLC method described in compendial monographs. In the long term test, there wasn&amp;apos;t any significant change of active substances until 6 months. Syrups stored in each condition in the long term test didn&amp;apos;t show any significant change in physical testing of pH, color, and odor, But in accelerated test, the change of active substances is greater than that in the long term test and is proportional to temperature. In the microbial limit test, any bacteria and fungi have not been observed until 6 months. It suggest that these syrups were stable until 6 months.5ut they need further study.논문개요 = ix I. 서론 = 1 II. 실험 방법 = 5 A. 시약 및 기기 = 5 1. 시약 = 5 2. 기기 = 6 B. 시험 대상 및 원료 의약품의 구조 = 9 1. 시험 대상 = 9 가. 이부프로펜 현탁제 = 9 나. 염산슈도에페드린/염산트리프롤리딘 시럽제 = 10 2. 원료 의약품의 구조 = 11 가. Ibuprofen = 11 나. Pseudoephedrine Hydrochloride = 11 다. Triprolidine Hydrochloride = 12 C. 안정성시험 = 13 1. 장기보존시험 = 13 가. 보관조건 = 13 나. 함량분석 = 13 (1) 이부프로펜 현탁제 = 13 (2) 염산슈도에페드린/염산트리프롤리딘 시럽제 = 17 다. 물리적 안정성시험 = 20 (1) 색 = 20 (2) 냄새 = 20 (3) pH = 20 2. 가속시험 = 22 가. 보관조건 =22 나. 함량분석 및 통계 처리(Arrhenius plot) = 22 D. 미생물한도시험 (생균수 시험) = 25 1. 보관 조건 = 25 2. 검액의 조제 = 25 3. 조작 = 26 III. 실험 결과 및 고찰 = 28 A. 이부프로펜 현탁제 = 28 1. 장기보존시험 = 28 가. 함량분석 = 28 나. 물리적 안정성시험 = 28 (1) 색 = 28 (2) 냄새 = 29 (3) pH = 29 2. 가속시험 = 35 가. 함량분석 = 35 3. 미생물한도시험(생균수 시험) = 35 B. 염산슈도에페드린/염산트리프롤리딘 시럽제 = 40 1. 장기보존시험 = 40 가. 함량분석 = 40 (1) 염산슈도에페드린/염산트리프롤리딘 시럽제 중 염산슈도에페드린의 정량 = 40 (2) 염산슈도에페드린/염산트리프롤리딘 시럽제 중 Triprolidine HCl의 정량 = 40 나. 물리적 안정성시험 = 41 (1) 색 = 41 (2) 냄새 = 41 (3) pH = 42 2. 가속시험 = 51 가. 함량분석 = 51 (1) 염산슈도에페드린/엽산트리프롤리딘 시럽제 중 염산슈도에페드린의 정량 = 51 (2) 염산슈도에페드린/염산트리프롤리딘 시럽제 중 염산트리프롤리딘의 정량 = 51 3. 미생물한도시험(생균수 시험) = 52 V. 결론 = 61 참고문헌 = 64 Abstract = 7

Electrochemical Properties and Applications of Ruthenium and Iridium Oxide Modified Electrodes

This thesis is composed of three parts of studies related to metal oxide electrocatalysts. In the first and second parts, nanostructured ruthenium oxide was formed onto electrode with different methods and applied for sensing biomolecules. In the third part, electrochemical properties and bioapplication of iridium oxide nanowires were studied. Recently nanoporous platinum for nonenzymatic glucose sensor was successfully electrochemically synthesized by employing reverse micelle atmosphere (Chem. Mater. 2007, 19, 3373). In chapter 1, using the similar reverse micelle method, nanoporous ruthenium oxide frameworks (npRuO) were electrodeposited onto gold substrate. The concentration of metal oxide precursor, presence of surfactant, and electrochemical cleaning played crucial role to the structure of synthesized npRuO and to the sensitivity for sensing glucose. The real surface are (RSA) of npRuO was estimated by underpotential deposition (UPD) of Cu to calculate roughness factor (Rf). npRuO modified electrode showed high sensitivity (40 A mM-1 cm-2) at 0.5 V vs. SCE and selectivity against interferents (ascorbic acid, acetaminophen, uric acid, and dopamine) in amperometric measurements. Moreover, high sensitivity for potentiometric pH response (-60.5 mV pH-1) showing higher sensitivity compared to L2-ePt was also observed (Microchim. Acta, 2012, 177, 211). In chapter 2, RuO2 nanorods on carbon fiber (RuO2 nanorods-CF) were characterized electrochemically. The growth of RuO2 nanorods was directly carried out onto CF (8 m) using a simple annealing process of the Ru(OH)3 precursor in a single zone quartz tube furnace by Professor M. H. Kim’s group. Physical properties were identified with field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), high-resolution transmission microscopy (HR-TEM), X-ray diffraction (XRD), and Raman spectroscopy. Fabricated RuO2 nanorods-CF was tested for the electrochemical activity with [Fe(CN)6]3- and showed better activity than CF based on cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). RSA was estimated by measurements of nonfaradaic captive current and RuO2 nanorods-CF showed 130-fold greater RSA compared to bare CF. In H2O2 oxidation, RuO2 nanorods-CF showed much higher sensitivity (42.2±2.8 nA mM-1, n = 4) compared to CF, lower detection limit, better selectivity (after Nafion treatment), and higher tolerance to Cl- (Anal. Chem., 2012, 84, 9485). In the last chapter, highly single crystalline iridium dioxide nanowires were grown onto Pt wire (d = 25 m, IrO2-Pt) and characterized electrochemically. The IrO2-Pt was synthesized via the vapor transport by Professor M. H. Kim’s Group and identified by FE-SEM, HR-TEM, XRD, and Raman spectroscopy. Electrochemical activities of IrO2-Pt were compared to bulk Pt wire by performing CVs of redox reaction in [Fe(CN)6]3- and Ru(NH3)63+ and RSA was estimated by measuring nonfaradaic captive currents. In addition, IrO2-Pt showed great activities to oxidation of H2O2 (98.3 nA mM-1) and NADH (2.9 nA mM-1) (Anal. Chem., 2012, 84, 3827).;이 논문은 금속 산화물기반의 전극촉매 물질의 전기화학적 특성과 관련하여 세 부분의 연구로 구성되어 있다. 첫 번째와 두 번째 장은 각각 다른 방법으로 합성하여 특징적인 나노 구조를 가지고 있는 루테늄옥사이드 전극촉매를 이용한 생체 분자의 전기화학적 센서에 대한 연구이다. 세 번째 장은 이리듐옥사이드 나노선의 전기화학적 특성들과 이것을 이용한 생체 분자 물질의 측정에 대한 연구이다. 최근 정택동 교수 그룹에서는 역미셀 환경에서 전기화학적으로 무효소 당 센서를 위한 다공성 백금을 합성한 연구를 발표하였다 (Chem. Mater. 2007, 19, 3373). 제 1 장에서는 이러한 역미셀 방법을 적용하여 다공성 루테늄옥사이드 구조체(npRuO)를 금 전극 위에 전기화학적으로 입혔다. 루테늄 전구체의 농도, 계면활성제의 유무 및 전기화학적 클리닝이 npRuO합성과 당 측정에서의 감도와 선택성을 유지하는데에 중요한 역할을 하였다. npRuO의 실제 표면 면적(real surface area, RSA)은 구리의 미달 전위 석출 방법 (underpotential deposition, UPD)을 이용하여 구했으며, 이로부터 거칠기 인자 (roughness factor, Rf)를 계산할 수 있었다. 전류법 실험에서L2-eRu에의 인가전위가 0.5 V vs. SCE일 때에 높은 감도 (40 A mM-1 cm-2) 와 방해물질에 대한 좋은 선택성을 보여주었다. 더욱이 전압법 pH 반응 실험에서는 기존에 발표된 L2-ePt 의 감도보다 더 좋은 감도(-60.5 mV pH-1)를 보여주었다 (Microchim. Acta, 2012, 177, 211). 제 2 장에서는 김명화 교수 그룹에서 합성한 루테늄다이 옥사이드 나노 막대를 8 m 탄소 섬유 (carbon fiber, CF)에 입힌 루테늄다이옥사이드 (RuO2 nanorods-CF) 전극촉매에 대한 전기 화학적 특성을 연구하였다. 루테늄트라이하이드록사이드 전구물질을 가열하여 합성한 RuO2 nanorods-CF는 전자주사현미경, 전자투과 현미경, X-선 회절, 또한 Raman 분광기로 물리적 특성을 규명하였다. RuO2 nanorods-CF에서의 [Fe(CN)6]3- 에 대한 전기화학적 활성은 순환전압-전류법 (cyclic voltammetry, CV)과 전기화학적 임피던스 분광법 (electrochemical impedance spectroscopy, EIS)을 이용하여 측정하였으며 CF에 비하여 월등히 좋은 활성도를 보여주었다. RSA는 비페러데이 전류를 측정하여 추정했으며 CF보다 130배 이상 큰 면적 임을 시사하였다. RuO2 nanorods-CF 는 H2O2 측정에 있어서 CF보다 매우 우수한 감도 (42.2±2.8 nA mM-1, n=4) 를 보였으며 낮은 검출한계와 선택성, 그리고 Cl- 에의한 전극 표면 비활성에 대한 높은 저항성을 보여주었다 (Anal. Chem., 2012, 84, 9485). 제 3장에서는 김명화 교수 그룹에서 합성한 높은 결정성을 지닌 이리듑다이옥사이드 나노선을 25 m 백금선 위에 증착시킨 (IrO2-Pt) 전극을 이용하여 전기화학연구를 수행하였다. 합성한 IrO2-Pt에 대하여 전자주사현미경, 전자투과현미경, X-선 회절, 및 Raman 분광기 등으로 물질의 특성을 확인하였다. IrO2-Pt의 전기화학적 활성도는 [Fe(CV)6]3-과 Ru(NH3)63+ 의 산화환원 반응을 CV로 측정함으로써, IrO2 증착 전의 Pt선에서의 전극 활성도에 비하여 IrO2-Pt가 월등히 우수한 촉매 활성도를 보여주였다. RSA는 제 2장과 같은 방법으로 비페러데이 전류를 측정하여 추정할 수 있었으며 IrO2-Pt는 H2O2와 NADH 산화반응에서 또한 좋은 우수한 활성도를 보여주었다 (Anal. Chem., 2012, 84, 3827).Chapter 1. Applications of 3D-nanoporous Ruthenium Oxide to Nonenzymatic Glucose Sensor and Potentiometric pH Sensor 1 1.1 Abstract 1 1.2 Introduction 2 1.3 Experimental 4 1.3.1 Reagents 4 1.3.2 Apparatus 4 1.3.3 Electrochemical Deposition of npRuO and Electrochemical Measurements 5 1.4 Results and Discussion 6 1.4.1 Characterization of npRuO 6 1.4.2 Underpotential Deposition of Cu onto npRuO 10 1.4.3 Application to Nonenzymatic Glucose and pH Sensors 12 1.5 Conclusions 24 1.6 References 25 Chapter 2. Electrochemical Application of RuO2 Nanorods Grown onto Carbon Fiber to Sensor for Hydrogen Peroxide 28 2.1 Abstract 28 2.2 Introduction 29 2.3 Experimental 32 2.3.1 Reagents 32 2.3.2 Apparatus 32 2.3.3 Growth of RuO2 Nanorods onto Carbon Fiber 35 2.4 Results and Discussion 35 2.4.1 Characterization of RuO2 Nanorods 35 2.4.2 Measurement of Real Surface Area and Electrochemical Properties to [Fe(CN)6]3- 43 2.4.3 Application to H2O2 sensor and Cl- Tolerance 47 2.5 Conclusions 56 2.6 References 57 Chapter 3. Electrocatalytic Activity of Highly Single Crystalline IrO2 Nanowires to Direct Sensing of Biomolecules 61 3.1 Abstract 61 3.2 Introduction 61 3.3 Experimental 65 3.3.1 Reagents 65 3.3.2 Apparatus 66 3.3.3 Growth of IrO2 Nanowires onto Pt Microwire 67 3.4 Results and Discussion 68 3.4.1 Characterization of IrO2 Nanowires 68 3.4.2 Electrochemical Properties to [Fe(CN)6]3- and Ru(NH3)63+ and Real Surface Area Measurement 71 3.4.3 Application to H2O2 and NADH sensor 77 3.5 Conclusions 79 3.6 References 80 List of Publications 84 논문개요 85 감사의 글 8

Studies on Ginkgo biloba (E)-4-Hydroxy-3-methylbut-(2)-enyl Diphosphate Reductase Gene and Promoter

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 농생명공학부, 2013. 2. 김수언.Isoprenoids, also known as terpenoids, are derived from the five-carbon building units isopentenyl diphophate (IPP) and its isomer dimethylallyl diphosphate (DMAPP). Even though they are synthesized in all living organisms, plants have more diverse and abundant isoprenoid compounds compared to others. Plants have two distinct isoprenoid biosynthetic pathways, 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate (MEP) and mevalonic acid (MVA) pathways. In this study, plant IDS, the terminal enzyme in MEP pathway, is focused. Ginkgo biloba, one of the gymnosperm tree known as living fossil, has three copies of IDS genes. They are divided into two classes: GbIDS1 to class 1, and GbIDS2 and 2-1 to class 2. Each enzyme class is known to separately participate in primary and secondary metabolisms. In this research, promoter analysis and overexpression study of GbIDSs were performed respectively in Arabidopsis and poplar. The GbIDS1 and GbIDS2 promoters were fused with GUS protein and then introduced into Arabidopsis. GbIDS1pro::GUS transformant showed GUS expression in most organs except for roots, petals, and stamina, whereas GbIDS2pro::GUS was expressed only in the young leaves, internodes where the flower and shoot branched, and notably in primary root junction. This pattern of GUS expression correlated with high transcript level of GbIDS2 in Ginkgo roots compared to that of GbIDS. Methyl jasmonate (MeJA) treatment resulted in down-regulated GbIDS1pro activity in Arabidopsis leaves and upregulated GbIDS2pro activity in roots. The similar patterns of GUS activity in GbIDS2pro:: GUS Arabidopsis roots were also seen upon treatments of gibberellins (GA), abscisic acid (ABA), and indole butyric acid (IBA). Each of the GbIDS1 and GbIDS2 overexpression construct was introduced into poplars. Ten GbIDS1 overexpression lines were obtained while no transformants were made with GbIDS2. GbIDS1 transgenic poplars were taller than wild-type (WT) BH poplars by 25% and have 2 more leaves in indoor condition 7 weeks after potting in soil. Twenty five weeks after potting in outdoor nursery, GbIDS1 plants in pot gained height by 7% compared to BH, and showed delayed winter bud formation. In addition, overexpression of GbIDS1 gene led increase of chlorophyll and carotenoid contents by approximately 20% in transgenic poplars compared to WT poplars. Chlorophyll-related genes, CHS (chlorophyll synthase) and CAO (chlorophyll a oxidase) transcript levels were higher in transgenic poplars by 30% and 50% respectively. Transcript level analyses of GA biosynthetic genes, KS (kaurene synthase), GA20ox (gibberellin 20 oxidase), and GA2ox (gibberellin 2 oxidase), were performed in poplar. In this analysis, transcript levels of bioactive GA synthesis gene, KS and GA20ox, were up-regulated while GA inactivation gene, GA2ox, was down-regulated in transgenic poplars. In spite of signal peptide deletion, tGbIDS2 (truncated GbIDS2 devoid of signal peptide) targeted to the chloroplast. In the heterozygote Arabidopsis plants, overexpression of tGbIDS2 was previously reported to lead rapid growth and early flowering. However, in homozygote tGbIDS2 overexpression transgenic Arabidopsis in the current research, there were no significant phenotype changes compared to the Col-0 wild type (WT). Besides, little changes were observed in chlorophyll and carotenoids contents in transgenic and Col-0 Arabidopsis plants. On the other hand, transcript levels of floral genes and GA4 displayed differences between WT and transgenic Arabidopsis plants. CO (CONSTANTS) levels were up-regulated by 60% but FLC (FLOWERING LOCUS C), SOC1 (SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO1), and LFY (LEAFY) were down-regulated by 26%, 32%, and 24%, respectively. Also transcript level of GA4 gene increased by 56% in transgenic Arabidopsis, it infers decrease of GA amounts in transgenic Arabidopsis. Through these experiments, physiological differences of each GbIDS were examined, and applicability of GbIDSs for genetic engineering was evaluated.CONTENTS OVERALL ABSTRACT CONTENTS LIST OF FIGURES LIST OF TABLES LIST OFABBREVIATIONS LITERATURE REVIEW 1. Ginkgo biloba 2. Ginkgolides 3. Isoprenoid biosynthesis 4. MEP pathway in plants 5. (E)-4-Hydroxy-3-mehtylbut-2-enyl Diphosphate Reductase/Isopentenyl diphosphate synthase (HDR/IDS) in plants 6. GA biosynthesis 7. Flowering in Arabidopsis PART І: Distinct expression patterns of two Ginkgo biloba (E)-4-Hydroxy-3-methylbut-2-enyl Diphosphate Reductase/Isopentyl Diphosphate Synthase (HDR/IDS) promoters in Arabidopsis model 1.1. ABSTRACT 1.2. INTRODUCTION 1.3. MATERIALS AND METHODS 1.3.1. Plants and growth condition 1.3.2. Isolation and analysis of GbIDS1 and GbIDS2 promoters 1.3.3. Construction of plasmids and Arabidopsis transformation 1.3.4. Histochemical GUS assay 1.3.5. GUS activity assay 1.3.6. RNA preparation and reverse transcription 1.3.7. Hormone treatments 1.3.8. RT-PCR and qRT-PCR 1.4. RESULTS 1.4.1. Isolation of GbIDS1 and GbIDS2 promoters 1.4.2. Histochemical analysis of GbIDSpro-driven GUS expression in Arabidopsis 1.4.3. Responsiveness of GbIDS promoters in Arabidopsis toward hormone treatments 1.4.4. Transcript distribution of GbIDS1 and GbIDS2 in Ginkgo 1.4.5. GbIDS1 and GbIDS2 transcript level changes in Ginkgo by MeJA and SA treatments 1.5. DISCUSSION 1.6. ABSTRACT IN KOREAN PART Π: Functional study of Ginkgo biloba (E)-4-Hydroxy-3-methylbut-2-enyl Diphosphate Reductase/Isopentenyl Diphosphate Synthase (HDR/IDS) gene in Poplar 2.1. ABSTRACT 2.2. INTRODUCTION 2.3. MATERIALS AND METHODS 2.3.1. Construction of plasmid 2.3.2. Poplar transformation and regeneration 2.3.3. Phenotypic assessment 2.3.4. Measurement of chlorophyll and carotenoid contents 2.3.5. RNA preparation and reverse transcription 2.3.6. qRT-PCR analysis 2.3.7. Statistical analysis 2.4. RESULTS 2.4.1. Establishment of transgenic poplars 2.4.2. RT-PCR analysis 2.4.3. Growth assessment of GbIDS1 overexpression poplar 2.4.4. Chlorophyll and carotenoid contents 2.4.5. Transcript level of chlorophyll related genes 2.4.6. Transcript level of GA related genes 2.5. DISCUSSION 2.6. ABSTRACT IN KOREAN PART Ш: Functional analysis of truncated form Ginkgo biloba (E)-4-Hydroxy-3-methylbut-2-enyl Diphosphate Reductase/Isopentenyl Diphosphate Synthase (HDR/IDS) 2 gene in Arabidopsis 3.1. ABSTRACT 3.2. INTRODUCTION 3.3. MATERIALS AND METHODS 3.3.1. Construction of plasmid 3.3.2. Arabidopsis growth condition and transformation 3.3.3. Transient expression in Arabidopsis protoplast 3.3.4. Phenotypic assessment 3.3.5. Measurement of chlorophyll and carotenoid contents 3.3.6. RNA preparation and reverse transcription 3.3.7. qRT-PCR analysis 3.3.8. Statistical analysis 3.4. RESULTS 3.4.1. RT-PCR analysis 3.4.2. Targeting analysis of tGbIDS2 in Arabidopsis protoplasts 3.4.3. Growth and flowering time of tGbIDS2 overexpression transgenic Arabidopsis 3.4.4. Chlorophyll and carotenoid contents 3.4.5. Transcript levels of floral genes 3.4.6. Transcript level GA4 gene 3.5. DISCUSSION 3.6. ABSTRACT IN KOREAN OVERALL ABSTRACT IN KOREAN REFERENCESDocto

Ability to Expressive Vocabulary of Preschool-Age Low-Income children : Word Finding and Word Definition

가정환경이 아동의 언어 발달에 중요한 변인으로 작용한다는 사실은 많은 연구들에 의해 이미 밝혀진 사실이다. 공식적인 검사로 저소득층 가정의 아동의 언어 능력을 평가한 경우 검사 도구 제작 시 저소득층 가정의 아동의 수준을 고려하지 않고 만들었기 때문에 그들의 언어 수준이 낮게 평가 되는 것이라고 보는 견해도 있지만, 가정환경의 영향력은 비공식적인 검사를 통해 저소득층 가정의 아동의 언어 능력을 평가한 다른 연구 결과를 통해서도 뒷받침 되고 있다. 아동의 표현 언어 능력 중에서 어휘능력을 검사하기 위한 방법 중 대표적인 것이 낱말 이름대기와 정의하기이다. 이름대기는 언어형성 초기부터 성인기에 이르기까지 학습되는 기술로서, 언어사용에 매우 기본적인 기술이며 아동의 언어 능력을 평가하는 지표로 쓰이기도 한다. 그리고 Washon(1985)에 의하면 낱말 정의하기는 어휘에 대한 의미발달에서의 상위언어능력이기 때문에 정의하기의 발달에는 정의하려는 낱말에 대한 지식뿐만이 아니라 정의가 무엇인가에 대한 지식도 필요하며 아동들은 나이가 들어감에 따라 정의를 표현할 때의 주요한 준거들을 점진적으로 습득해나간다고 하였다. 본 연구의 질문은 명사, 동사, 형용사로 이루어진 단어 24개에 대한 낱말 이름대기 및 구어적인 정의를 할 때, 5, 6세 저소득층 가정의 아동과 동일 생활 연령의 일반 아동 간의 (1) 이름대기 점수 차이 (2) 정의하기 점수 차이를 알아보았고, 저소득층 가정의 아동의 (3) 이름대기 여부에 따른 정의하기 오반응율에 대한 차이를 알아보았다. 총 60명의 연구 대상은 생활연령이 5, 6세인 저소득층 가정의 아동과 일반 아동 각 30명씩이었다. 이 중 저소득층 가정의 아동 9명과 일반 아동 10명은 5세였으며, 저소득층 가정의 아동 21명과 일반 아동 20명은 6세였다. 본 연구의 결과 중 가계 소득 수준에 따른 이름대기 및 정의하기의 점수 비교를 위해 독립변인 t검정을 실시하였다. 이상의 절차를 거쳐 얻은 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 저소득층 가정의 아동의 이름대기 총점 및 하위 품사에 대한 이름대기 점수는 일반 아동의 이름대기 총점 및 하위 품사에 대한 이름대기 점수와 차이를 보였다. 즉, 저소득층 가정의 아동의 이름대기 능력이 일반 아동에 비해 유의미하게 낮은 것으로 보여 졌다. 2. 저소득층 가정의 아동의 정의하기 총점 및 하위 품사에 대한 정의하기 점수는 일반 아동의 정의하기 총점 및 하위 품사에 대한 이름대기 점수와 차이를 보였다. 다시 말해, 이름대기과제와 마찬가지로 저소득층 가정의 아동이 일반 아동에 비해 정의하기 능력이 유의미하게 낮은 것으로 나타났다. 3. 두 집단은 이름대기 가능 여부에 따라 정의하기 오반응율에 차이를 보였다. 즉, 일반 아동의 경우 이름대기가 가능하였지만 정의하기 수행을 하지 못한 비율이 저소득층 가정의 아동에 비해 유의미하게 낮았다. 또한, 이름대기가 불가능하여 정의하기 수행을 하지 못한 비율도 저소득층 가정의 아동에 비해 유의미하게 낮게 나타났다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때, 아동의 표현 어휘 능력 중 이름대기와 정의하기 점수는 가계 소득 수준에 따라 유의한 차이를 나타냈다고 볼 수 있다. 그러므로 저소득층 가정의 아동의 경우 언어 능력에 있어서 위험군(at risk)에 노출 될 가능성이 더 크다고 볼 수 있다. 또한 언어 능력이 낮은 아이들이 이름대기 및 정의하기 반응에서 더 낮은 능력을 보였다는 결과는 실제 중재 시 어휘력 증진을 첫 번째 목표로 설정할 수 있다는 것을 제시해 준다.;The present study investigated the ability of expressive vocabulary in Korean, and explored the factor including the degree of word fing and word definition. Thirty low-income children aged 5-6 years and thirty middle-income children who were chronological age matched. Each subject was participated in word finding test and word definition test. The statistic of independent sample t-test was used to test statistically significant differences. The result obtained were as follow : (1) In word finding, the correct response performance of low-income group was significantly lower than that of middle-income group. (2) In word definition, the correct response performance of low-income group was significantly lower than that of middle-income group. (3) The low-income group significantly lower frequency of total word definition that was named.논문개요 = vi Ⅰ. 서론 = 1 A. 연구의 필요성 및 목적 = 1 B. 연구 문제 = 4 C. 용어 정의 = 5 Ⅱ. 이론적 배경 = 7 A.가계 소득 수준이 아동의 언어 능력에 미치는 영향 = 7 B. 아동의 어휘력 발달 = 10 C. 이름대기 = 12 D. 정의하기 = 14 Ⅲ. 연구 방법 = 17 A. 연구대상 = 17 B. 검사도구 = 20 C. 연구 절차 = 22 D. 자료 분석 = 27 E. 신뢰도 = 28 Ⅳ. 연구 결과 = 29 A. 학령 전 저소득층 가정의 아동과 일반 아동의 이름대기 능력 비교 = 29 B. 학령 전 저소득층 가정의 아동과 일반 아동의 정의하기 능력 비교 = 31 C. 이름대기 여부에 따른 정의하기 오반응율 분석 = 33 Ⅴ. 논의 및 제언 = 35 A. 논의 = 35 B. 연구의 제한점 = 40 C. 제언 = 41 참고 문헌 = 42 부록 = 47 Abstract = 5