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생물과학실험 행동학 레포트

2-3주차 행동학개구리의 발성Introduction개구리의 울음소리는 발성기관인 후막에서 만들어져서 울음주머니에서 증폭된다. 개구리가 울음소리를 내는 이유는 다양한데, 그 원인으로는 크게 생물적 요인과 비 생물적 요인이 있다. 먼저, 생물적 요인으로, 다른 종에게 자신의 구역을 알릴 때, 또는 다른 종으로 인해 겁을 먹거나 다치게 되는 경우 울음소리를 낸다. 혹은 짝짓기를 하기 위해 이성에게 매력을 어필하거나 암컷을 알을 낳을 장소로 유인하기 위해 운다. 이 때, 소리가 가장 큰 개체가 짝짓기에 성공할 확률이 높다. 또 달의 위상, 계절, 일몰 시간, 시간, 그리고 온도와 같은 비 생물적 원인이 있다. 특히, 개구리는 폐 호흡과 피부 호흡을 함께 해서 피부에 습기가 충분히 있어야 숨쉬기가 편하기 때문에 대기 중 습도에 민감해서 비가 오기 전 대기 중의 습기를 미리 감지하여 기분이 좋아 운다. 그리고 달이 환하게 뜨면 포식자에게 들킬 확률이 높기 때문에 덜 운다. 또한 체온이 낮아지면 개구리의 울음소리를 조절하는 근육이 늦춰지기 때문에 울음소리는 느려진다.또 개구리의 울음주머니의 모양과 개수, 위치가 종에 따라 다르게 나타나기 때문에 울음소리가 종마다 다르다. 큰 개구리는 낮은 울음소리, 즉 낮은 진동수로 울고, 작은 개구리는 높은 울음소리, 즉 높은 진동수로 운다. 예를 들어, 한국 고유종인 금개구리는 울음주머니가 없고 몸집도 작아서 울음소리가 가냘프고 짧다. 또한 어떤 종은 오직 수컷만 울 수 있는 반면에, 어떠한 다른 종은 수컷, 암컷 모두 울 수 있다. 이렇게 종마다 울음소리가 다르기 때문에 정상적인 짝짓기가 가능하다. 만약, 종간 울음소리에 차이가 없다면, 혼란이 생겨MaterialHyla suweonensis, Hyla japonica, Pellophylax nigromaculatus, Pellophylax chosenicus의 울음소리 녹음파일, 타이머Method조교님께서 준비해주신 개구리들의 울음소리 녹음 파일을 십분간 청취하며 울음소리를 분석해보았다. 특히, 청개구리, 참개구리, 무당개구리의 울음소리 패턴, 주기, 크기, 높이 등을 중점적으로 분석하였다.Results0:20-1:10 청개구리 자주 멈췄다가 다시 울음2:13-2:17 수원청개구리 작게 네 번 울음4:30-5:05 청개구리4:45-5:05 수원청개구리5:31-5:44 청개구리5:35-5:44 수원청개구리7:15-8:30 청개구리7:15-8:30 수원청개구리 소리가 작음8:40-8:40 금개구리8:58-9:35 청개구리Discussion정말 소리가 작아서 잘 구별하지 못하였다. 그래서 조교님께서 녹음 파일을 틀어주신 것을 다시 녹음하여서 들어보았는데도 구별이 잘 안되었다. 참개구리, 무당개구리, 황소개구리의 울음소리가 있었는지는 모르겠지만, 이 세 개구리의 울음소리는 아예 듣지 못하였다. 확실하게 구별한 소리는 청개구리, 수원청개구리, 금개구리 이 세 종류였다. 먼저, 청개구리는 몸집이 작아서 그런지 높은 소리를 내었고 큰 소리를 냈으며 주기도 꽤 짧았다. 또, 한번 울기 시작하면 가장 오래 울었다.

자연과학| 2015.05.14| 3페이지| 1,000원| 조회(96)

개구리, 서울대학교, 생물과학실험, 행동학, 개구리 발성

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생물과학실험 행동학 레포트 _ 올챙이

2-3주차 행동학올챙이의 수영 해석Introduction올챙이들은 서식하는 깊이에 따라 먹이가 달라진다. 이와 함께 성장속도도 달라지게된다.예를 들어, 수면 가까이에서 서식하게 되면 다른 생물들을 사냥할 가능성이 높아지므로, 올챙이가 잡식 동물임에도 불구하고 육식에 더 가까워지게 된다. 육식을 많이 하여 단백질을 많이 섭취하게 되면 성장에 도움이 되어서 빨리 변태를 하게 된다. 그 예로는 황소개구리 등이 있다.반대로, 바닥 근처에서 수영하면 다른 생물체가 분해된 것을 먹으면서 잡식하게 되고, 그로 인해 변태가 늦어진다.이번 실험에서는 올챙이들의 서식하는 깊이를 관찰하여 올챙이들을 같은 종끼리 분류해 보았다.Materials위 3칸, 아래 3칸으로 나누어진 올챙이 동영상Method10분동안 조교님께서 준비해주신 올챙이 동영상을 시청하여 올챙이의 행동 패턴, 특히 올챙이의 수영 방향의 경향성을 관찰했다. 올챙이의 종에 따라 선호하는 수심이 다르다는 것을 염두에 두었다.Results[1]위에서 점점 왼쪽으로 이동하다가 9분 정도 뒤에 중간정도의 깊이로 가라앉아서 그 깊이에서 움직였다.[2]위쪽에서 움직이다가 나중에는 중간정도로 내려왔다. 그러다 오른쪽으로 붙어서 올라간 뒤 왼쪽 아래(중간보다 약간 아래)쪽으로 대각선 방향으로 떨어졌고 마지막에는 왼쪽 위로 올라갔다.[3]제일 오른쪽 바닥에서 시작했는데 중간쯤으로 이동했다가 올라가려고 했다. 그러나 다시 떨어졌다. 떨어지면서 왼쪽 바닥으로 붙었다가 오른쪽 위로 이동하였다. 하지만 다시 중앙 바닥으로 떨어졌는데 왼쪽으로 이동했다가 오른쪽으로 이동하였다. 왼쪽 위로 이동하다가 마지막에 빙글빙글 돌면서 왼쪽 바닥으로 떨어졌다.대체적으로 위쪽에 존재대체적으로 위쪽에 존재대체적으로 아래쪽에 존재[4]거의 대부분의 시간을 아래쪽에서 있었다.오른쪽에서 왼쪽으로 계속 이동했다.꿈틀꿈틀댔다.[5]왼쪽 바닥에서 움직이다 수조의 정중앙으로 이동했다. 하지만 바로 다시 바닥 중앙으로 떨어진 뒤 오른쪽으로 이동했다. 마지막에 오른쪽 중간 깊이까지 올라갔다.[6]처음엔 중간 보다 위쪽에 있었지만, 조금씩 내려오다가 나중에는 바닥까지 내려왔다.대체적으로 아래쪽에 존재대체적으로 아래쪽에 존재대체적으로 아래쪽에 존재Discussion이번 실험에서 관찰한 올챙이들은 십분 동안 거의 움직이지 않았다. 하지만 결과를 정리하다보니 각각 올챙이들마다 나름의 경향성을 갖는다는 것을 알게 되었다. 결과적으로, 이 올챙이들은 위쪽에서 대부분의 시간을 보내는 종([1], [2])과 아래쪽에서 대부분의 시간을 보내는 종([3], [4], [5], [6])으로 나눌 수 있었다.해석할 때 다른 종들은 무리가 없었지만, [6]번이 관찰하는 대부분의 시간동안 아래에서 생활하였다고 해도 거의 움직이지 않았기 때문에 약간의 의심이 들었다. 관찰하는 시간을 더 늘렸으면 하는 아쉬움이 남는다.

자연과학| 2015.05.14| 3페이지| 1,000원| 조회(144)

서울대학교, 올챙이, 생물과학실험, 행동학, 수영 해석

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생물과학실험 동물계통분류학

1주차 동물계통분류학1. Results그린 세밀화는 뒤에 따로 첨부하였다.긴발딱총새우(Alpheus japonicus Miers)는 절지동물문 연갑강 십각목 딱총새우과 딱총새우속에 속하는 동물이다. 등껍데기는 매끈하고 아주 짧고 뾰족한 이마뿔 이외에는 가시가 없다. 집게다리는 좌우 비대칭인데, 큰 집게다리가 작은 집게다리보다 두께는 두껍고 길이는 같거나 짧다. 작은 집게다리는 몸 전체 길이의 반보다 길다. 눈은 껍데기로 덮여 있고, 배마디의 등은 마루가 없이 둥그스름하다. 꼬리마디는 꼬리다리보다 약간 짧고 꼬리마디처럼 부채모양을 하고 있는데, 끝에는 긴 털이 촘촘히 나 있다. 살아 있을 때 몸은 연한 갈색이며 등껍데기의 앞에는 적갈색의 무늬가 있고, 각 몸마디에 연갈색 띠가 연하게 나타난다. 연안 내만 낮은 수심(조간대 하부에서 약 5m)의 진흙 바닥에서 구멍을 파고 살며, ‘딱딱’ 소리를 낸다. 한국, 일본에 분포한다.긴꼬리도약옆새우(Trinorchestia longiramus Jo)는 절지동물문 갑각강 단각목 도약옆새우과 Trinorchestia속에 속한다. 제2꼬리다리의 바깥가지는 안쪽가지보다 짧고, 왼쪽 큰턱의 lacinia mobilis에는 돌기가 6개 있다. 악각의 제4자루마디는 매우 작다. 제4가슴다리의 발가락의 unguis의 기부에 걸쳐 있고, 그 위에 돌기들이 있다. 꼬리의 폭은 길이보다 긴데, 정단부가 약간 오목하고 등가시가 많고, 정단부 가시는 적다. 암컷 제1턱다리의 carpus와 propodus에 뒤로 부푼 엽이 없다. 제2턱다리에는 oostegite에 없다. 긴꼬리도약옆새우는 땅속의 습도 만으로 호흡을 하고, 온도와 습도에 따라 집을 짓고 사는 양상이 달라진다. 특히 외부 온도에 민감해서 추울 때는 집을 깊은 곳에 만들고 모래더미를 쌓아서 차가운 공기가 직접 들어오는 것을 막는다. 또, 집짓기는 이른 새벽에 이루어지는데, 집을 지을 때 약간 굵은 모래가 집 짓는 공간 확보에 좋고 가는 모래보다 물 빠짐이 좋기 때문에 모래사장에 널리 분포한다. 이 종은 우리 고유종으로, 한반도 해안에 분포한다.

자연과학| 2015.05.14| 1페이지| 1,000원| 조회(150)

서울대학교, 동물계통분류학, 생물과학실험, 긴꼬리도약옆새우, 긴발딱총새우

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생물과학실험 행동학 레포트 _ 도롱뇽

2-3주차 행동학도롱뇽 유생의 동족 포식과 친족 선택Introduction도롱뇽 유생은 크게 머리가 큰 도롱뇽과 머리가 작은 도롱뇽으로 나뉜다. 머리가 큰 도롱뇽 유생은 동족 포식을 한다고 알려져 있는데, 이에 대해서는 여전히 확실하게 알려져 있지 않다.실제로, Ambystoma tigrinum종과 Hynobius retardatus종은 형제가 아닌 개체를 먹으려는 경향을 보이고, Hynobius leechii종과 Ambystoma opacum종은 형제를 먹으려는 경향을 보인다.큰 도롱뇽 유생은 형제와 형제가 아닌 개체가 섞여 있는 집단에서 형제 도롱뇽을 먹는다는 것이 알려져 있다. 또한, 포식하는 도롱뇽 유생은 살아있고 약하고 작은 도롱뇽 유생을 좋아한다는 것과, 형제가 아닌 개체와 아예 다른 종의 도롱뇽이 섞여 있을 때에는 다른 종의 도롱뇽을 먹으려고 한다는 것도 알려져 있다.이번 실험에서는 Hynobius leechii종으로 친족일 경우와 친족이 아닐 경우 어떻게 서로 반응하는지를 관찰하고 비교하여, 동족 포식에서 친족을 먹는지, 아니면 친족이 아닌 개체를 먹는지를 알아보았다.MaterialsHynobius leechii 형제 1쌍, 형제 아닌 도롱뇽 1마리, 티슈, 원형 컨테이너, 카메라Method먼저 형제인 도롱뇽 두 마리의 사진을 찍었다. 그 후 적신 티슈를 넣은 원형 컨테이너에 도롱뇽을 넣었다. 적응을 위하여 5분동안 기다렸다. 그 후 20분동안 도롱뇽의 행동을 관찰하여 기록했다. 행동에 따른 해석은 Move Away(MA), Look Away(LA), Look Toward(LT), Move Toward(MT), 그리고 Bite(B)로 나누어서 하였다. 위 과정을 형제가 아닌 도롱뇽 두 마리로 반복했다. 두 관찰 결과를 비교해보았다.Results나조원평균MA877.5LA354LT877.5MT81310.5B000나조원평균MA312LA433.5LT121.5MT412.5B000MA:Move AwayLA:Look AwayLT:Look TowardMT:Move TowardB:Bite정확성을 위하여 조원의 데이터와 비교해보았다.Discussion명확한 경향성은 찾지 못하였지만, 내 관찰 값과 조원의 관찰 값을 같이 분석해 본 결과 형제인 도롱뇽보다 형제가 아닌 도롱뇽이 더 서로에게 관심이 없고, 덜 공격적임을 알 수 있었다. 관찰할 때 도롱뇽은 서로를 파고들거나 원형 컨테이너를 빙빙 돌기를 반복했지만 (하지만 속도가 상당히 느렸다), 형제가 아닌 도롱뇽은 거의 움직이지 않았으며 심지어 한 마리가 졸기까지 하였다.도롱뇽의 움직임이 생각보다 느렸기 때문에 이번 실험 시간이었던 20분은 도롱뇽의 동종 포식에서 친족 선호도를 알아보기에는 부족했던 것으로 보인다. 실제로 가장 공격적인 행동인 Bite는 두 무리 중 단 한 마리에서도 나타나지 않았다. 게다가 원형 컨테이너의 벽면이 투명하지 않고 흰색의 불투명한 플라스틱이어서 도롱뇽의 행동들을 위에서밖에 관찰하지 못했기 때문에 Bite 행동을 관찰하지 못 하였던 것 일수도 있다. 이 두 가지 요인들로 인하여 도롱뇽이 오히려 형제인 도롱뇽에 대해 공격적인 반응을 보인다기보다는 마치 반가워서 놀고 싶어 하는 것처럼 보였다.

자연과학| 2015.05.14| 3페이지| 1,000원| 조회(135)

서울대학교, 도롱뇽, 생물과학실험, 행동학, 동족 포식, 친족 선택

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생물과학실험 핵산생화학 레포트

생물과학실험 ㅡ 핵산생화학RNA Purification & Reverse Transcription & PCRAbstract: WT, Drosha KO cell으로부터 purification하여 얻은 RNA로 RT-PCR을 한 뒤, Drosha mRNA양의 변화와 primary miRNA의 변화를 확인해 보았다.IntroductionFigure SEQ Figure * ARABIC 1 The linear canonical pathway of microRNA processingsmall RNA는 직접적으로 유전자 발현 과정에 관여하고 세포의 기능을 전체적으로 조정하는 역할을 하는데 그 종류로는 miRNA와 siRNA등이 있다. 그 중 miRNA(miRNA)는 21개에서 25개 정도의 nucleotide로 구성된 단일 염기가닥의 RNA를 말한다. miRNA는 발생시기와 cell proliferation, cell death, 그리고 신경세포로의 분화를 조절하는 등 진핵생물의 유전자 발현을 제어하는 역할을 한다.핵 내에서 DNA는 PolⅡ의 도움으로 pri-miRNA(primary micro RNA)라는 긴 RNA로 전사된다. 이 pri-miRNA는 mRNA와 매우 유사한 구조를 갖고 있으며, 전두부에 cap구조를, 그리고 후미부에 Adenine을 다량으로 포함한 poly-A 구조를 갖고 있다. 이렇게 전사된 pri-miRNA는 그 후 RNaseⅢ type 단백질인 Drosha라는 효소와 DGCR8이라는 물질의 상호작용ㅡDGCR8이 RNA를 고정하면 Drosha가 그 RNA를 자른다ㅡ에 의하여 잘리게 되어 약 70개에서 90개의 뉴클레오티드로 구성된 stem-loop pre-miRNA가 된다. 이렇게 만들어진 RNA는 exportin-5라는 운반 단백질과 결합하여 cytoplasm으로 나가게 되고 Dicer라는 효소에 의해 잘리게 된다. 이 때 만들어지는 21개에서 25개의 뉴클레오티드로 구성된 짧은 길이의 non-coding RNA조각을 microRNA(miRNA)적일 수 있다. 세 번째 방법은 특정한 sequence를 갖는 sequence-specific primer을 사용하는 방법이다. 이 방법은 reverse transcription 시키려는 유전자의 염기 서열을 알고 있고, 그 유전자의 특정 부위만 reverse transcription을 시키고 싶을 때 자주 사용한다.이번 실험에서는 WT와 Drosha Knockout cell에서부터 RNA를 purification 한 뒤, 그것의 quality를 check해 보았다. 또 purify 한 RNA를 reverse transcription하여 cDNA를 합성하고, PCR을 이용하여 Drosha mRNA양과 primary miRNA 양의 변화를 확인해서 Drosha가 Knockout되면 어떤 변화가 있는지 알아보았다.ResultsSample IDNucleic Acid Conc.UnitA260A280260/280260/230002_1_WT4195.1ng/µl104.87750.8012.062.05002_1_DroKO1701.9ng/µl42.54720.2942.12.08002_2_WT8208.9ng/µl205.22298.9312.072.1002_2_DG8KO754.5ng/µl18.86110.591.781.99002_3_WT3719.9ng/µl92.99844.9612.072.09002_3_DroKO1921.9ng/µl48.04723.0482.082.08002_4_WT4688.6ng/µl117.21658.3192.012.04002_4_DG8KO839.3ng/µl20.98210.7071.962.04우리 실험조(Group 1)의 data를 색으로 구분하였다.일단, 260/230은 2.0~2.2 사이의 값이 나와야 하는데 WT와 DroKO 각각 2.05, 2.08로 잘 만족하였다. 또 pure한 nucleic acid라면 260/280이 2보다 크게 나와야 하는데, WT가 2.06, DroKO가 2.1로 purification이 잘 이루어졌음을 알 수 있다.우리 조(Group 1)ss-regulation을 도식화한 것은 다음과 같다.실제로 DGCR8 gene를 한 copy밖에 갖고 있지 않는 heterozygous cell의 DGCR8의 농도가 WT의 50%가 아닌 80% 이상이었다는 연구 결과가 있다. 이러한 auto-regulatory feedback circuit으로 생명체 내에서 어쩌면 치명적일 수 있는 Drosha-DGCR8 양의 변화를 최소화 할 수 있다. 또한 이번 실험 결과에서 확인할 수 있었던 이러한 현상은 이것은 Drosha와 DGCR8 둘 다 knockout된 것이 아니기에 가능하다.AssignmentKnockdown 실험이나 knockout system 이외에, Drosha가 miRNA의 biogenesis를 담당하는 enzyme이라는 것을 직접적으로 보여줄 수 있는 다른 실험은 무엇이 있을까?FRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer)라는 현상을 사용할 수 있다.이 현상은 두 종류의 형광물질이 가까운 거리에 있을 때 공명에 의해서 에너지를 전달하는 것인데, 거리에 의존적이다. 그러므로 Pri-miRNA에 형광물질인 donor dye를 붙이고 Drosha에 또 다른 형광물질인 acceptor dye를 붙여서 쪼여주는 빛과 방출되는 빛의 변화를 측정하면 실시간으로 Drosha가 Pri-miRNA에 붙는 것을 확인할 수 있다. 그 외에도 pri-miRNA가 Drosha에 의해 pre-miRNA로 잘라질 때 뉴클레오티드 개수가 적어진다는 것을 이용할 수도 있을 것이다.Knockout과 knockdown의 장단점은?Knockout은 특정한 유전자를 유전공학적 방법을 이용하여 아예 결손시켜 발현될 단백질이 만들어지지 않게 하는 mutant를 말하며, amorphic 또는 null mutation이라고도 한다. 즉, 특정한 유전자가 망가지면 나타나는 현상을 보고 그 유전자가 어떤 기능을 하는지 유추해볼 수 있다. Knockout을 보통 mouse한테 하는데, 사람과 쥐는 공유하는 유전자가 전자를 삽입하면 다른 곳에 삽입했을 때 보다 발현 양이 많은 hotspot 부위를 찾아내었다는 연구 결과가 있다.TALEN system은 그 이전의 technique 보다는 다루기 쉬워졌고 가격이 싸졌다는 장점이 있다. 하지만 methylation 상태와 chromotin structure에 sensitive하고, TALEN protein이 공급되거나 운반되기 어렵다는 단점이 있다.CRISPR(Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats)는 짧은 direct repeat를 갖는 loci로, 원래 바이러스의 공격으로부터 자신을 방어하기 위한 박테리아의 후천성 면역체계이다. 바이러스가 박테리아 안으로 자신의 DNA를 넣어 infection시키면 박테리아 내부의 CAS protein complex가 바이러스의 DNA를 20bp 단위로 자르게 된다. 이렇게 자른 DNA를 박테리아의 genome안에 넣어놓는데, 이것이 CRISPR의 짧은 repeat 들이 된다. 이것들이 RNA로 transcription된 것이 crRNA(CRISPR RNA)이고, 곧 Cas9라는 protein과 붙는다. 그 후에 다른 바이러스가 공격을 하면 그 바이러스의 DNA가 이 crRNA와 붙고, 곧 잘리게 되어 inactivation된다. 이 system은 crRNA와 tracrRNA(Trans-activating chimeric RNA; crRNA와 Cas9를 연결하는 RNA)의 외부 DNA를 invade 하기 위한 sequence-specific silencing에 의존한다. 이 CRISPR-Cas system은 세가지 종류가 있는데, 특히 type Ⅱ에서 Cas9은 crRNA-tracrRNA의 target recognition으로 DNA를 자르는 RNA-guided DNA endonuclease로 작용한다.이 CRISPR-Cas9 system은 methylation 상태와는 상관 없이 guide RNA를 이용하여 target D"javascript:void(0);" Jakob S. Pedersen, Hyperlink "javascript:void(0);" S. Chul Kwon, Hyperlink "javascript:void(0);" Cassandra D. Belair, Hyperlink "javascript:void(0);" Young-Kook Kim, Hyperlink "javascript:void(0);" Kyu-Hyeon Yeom, Hyperlink "javascript:void(0);" Woo-Young Yang, Hyperlink "javascript:void(0);" David Haussler, Hyperlink "javascript:void(0);" Robert Blelloch, Posttranscriptional Crossregulation between Drosha and DGCR8, CELL Vol. 136 No. 1 75p ~ 84p 0092-8674Han J., Lee Y., Yeom K. H., Kim Y. K., Jin H., and Kim V. N. (2004). The Drosha-DGCR8 complex in primary microRNA processing. Genes Dev 18, 3016-3027.Lee Y., Ahn c., Han ]., Choi H., Kim ]., Yim J, Lee ]., Provost P., Radmark 0., Kim S., and Kim V. N. (2003). The nuclear RNase III Drosha initiates microRNA processing. Nature 425, 415-419.Victoria M. Bedell, Ying Wang, Jarryd M. Campbell, Hyperlink "http://www.nature.com/nature/journal/v491/n7422/abs/nature11537.html" l "auth-4" Tanya L. Poshusta, Hyperlink "http60

자연과학| 2015.05.14| 11페이지| 1,000원| 조회(210)

서울대학교, RT-PCR, 생물과학실험, 핵산생화학

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