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[화학공학] 형광염료 평가D별로예요

1Fluorescent Dyes1. Naphthalimide Dyes -------- p.32. Coumarin Dyes -------- p.33. Xanthene Dyes -------- p.54. Thioxanthene Dyes -------- p.85. Naphtholactam Dyes --------p.96. Azlactone Dyes --------p.117. Methine Dyes ------- p.118. Oxazine and ThiazineDyes --------p.139. Miscellaneous Fluorescent Dyes --------p.1310. Special Uses -------- p.1711. Daylight Fluorescent Pigments -------- p.1911.1 Production -------- p.2011.1.1 Dyes for Daylight Fluorescen Pigments -------- p.2011.1.2 Pigment Matrices --------- p.2111.2 Quality Specifications ---------- p.2111.3 Uses ----------p.2211.4 Toxicology --------- p.2212 References --------- p.232요약 및 소개형광염료는 보통의 염료와는 다르다. 그것들은 빛을 흡수할 뿐만 아니라 빛을 발광시키기 때문에 예외적으로 밝은 색깔의 빛을 만들어낸다.형광 염료는 섬유나 플라스틱의 색깔, 잉크의 생산, 특수한 안료의 조합, 페인트와 락카의 생산에서 분산이나 반응염료소서 사용되어 왔다. 또한 형광염료는 레이저 염료로써 사용되었다. 게다가 주 형광염료는 합성수지 모체에 용해되고 형광안료 상태로 만든다.형광 물질은 분자가 빛을 흡수하고 가장 낮은 상태인 S1상태가 바닥상태인 S0상태로 되돌아 갈 때 빛을 발산시킨다. 흡수한 빛에너지의 일부분은 핵 진동으로 나타나고 열로써 방출된다. 더 많은 에너지는 낮은 상태의 S1으로의 전환 때문에 높은 흡수률과 함께 밝은 초록색과 노란 염료의 색깔을 가진다. 그것들은 빛의 영향을 많이 받지 않는다. 가장 중요한 coumarin염료는 3번 위치에서 heterocyclic을 가지는 7-dialkylaminocoumarin에서 얻어진다.4{형광coumarin염료는 폴리에스테르와 폴리아마이드에 산란염료로써 사용된다. 그것들의 황산유도체는 폴리아마이드 염료로써 사용되며, 그것들의 양이온 유도체는 폴리아크로니트릴 염료로서 사용된다. 이 염료들의 일부분은 레이저 염료로서 매우 중요하거나 형광물질 생산에 사용된다. coumarin염료들은 heterocyc 니트릴유도체와 2-hydroxy-4-7-dialkylaminobenzaldehyde 반응에 의해 얻어진다.{니트릴 유도체의 사용은 coumarin 고리의 2번째 위치의 아미노 그룹의 도입으로 끝난다. 가수분해는 염료사용상태에서 일어난다. 그리고 이미노 그룹은 산소로 대체되며 coumarin 유도체 일치를 가져온다.중요한 7-diethylcoumarin 염료(혼합물6∼13)는 표1에 있다.coumarin 나머지 4번 위치에서의 니트릴 그룹의 도입은 혼합물 14번처럼 빨간색의 염료를 준다. 혼합물 14는 폴리에스테르의 산란 염료로 사용되어지고 빛의 영향에 알맞은 밝은 붉은 색깔을 만들어 낸다.5{3. Xanthene Dyes형광물질 15는 가장 잘 알려진 xanthene 염료이다.{심지어 이 염료의 매우 묽은 용액은 매우 짙은 노란 초록 형광색을 나타낸다. 그것은 레조로신과 함께 phthalic anhydride반응에 의해 합성된다.Rhodamine 염료는 xanthene 염료의 매우 중요한 부분이며, 상업적으로 상당히 중요하다. 그것들은 매우 짙은 푸른 붉은 밝은 색을 띄는 형광 염료이다. 매우 높은 흡수력과 정량 수득을 가지며 잉크, 종이, 플라스틱의 색깔로 사6용된다. 그것들의 황산 유도체는 모직물과 폴리아마이드의 염료로 사용된다. Rhodamine 염료는 또한 붉은 형광물질의 생산의 시작 재료이다.;그것들의 일tearylamine에 의해 대체된다면, 혼합물은 염료 플라스틱으로 특히 사용되어지는 형태로 된다.{혼합물 24는 폴리에스테르의 밝은 분홍색을 지원하고 좋은 빛의 형향을 가지는 분산 염료로 사용된다.9혼합물 23과 24는 또한 naphthalimide 염료로 분류된다.분산염료 25와 이성질체인 25a는 폴리에스테르에 적용할 때 적절한 빛의 영향을 가지고 매우 밝은 노란 붉은 색을 준다.자연발생염료인 Iachnanthofluorone은 혼합물 23~25에 가깝게 관련된 붉은색 형광 xanthene 유도체이다.{5. Naphtholactam DyesNaphtholactam 염료는 노란색부터 붉은색까지의 색깔 범위를 가지며 폴리에스테르염료, 어떤 경우에는 폴리아마이드 염료로써 적당하다.비록 그것들이 훌륭한 빛의 영향력을 가지지만 coumarin처럼 높은 분자 흡수력이나 정량수득을 가지지는 않는다.Naphthostyril은 약한 기본 방향족이나 heterocyclic amine 이나 반응성 메틸렌 그룹과 반응한다.화합물 27은 아래에 보여지는 것처럼 2-cyano-4-nitroaniline 와 수행되는 반응일 때 얻을 수 있다. 이 화합물은 폴리에스테르와 분산 염료로써 사용될 때 붉은 노란색을 만들어낸다.{10분산염료 28은 폴리에스테르에 적용할 때 좋은 빛의 영향과 함께 노란 붉은 색을 준다. 그것은 특히 직물 날염에 적절하다.{화합물 29는 높은 수준의 빛의 영향력을 가지고 폴리아마이드 염료로 사용될 수 있다.{폴리에스테르는 대표적으로 사용되는 염료인 화합물 30에 의해서 높은 수준의 빛의 영향력으로 빨간색 혹은 오렌지색으로 염색될 수 있다.{116. Azlactone DyesAzlactone는 아세틱 알데하이드와 나트륨 하세테이트의 바로 옆에서 방향족 알데하이드와 benzoylglycine의 응축으로 형성된다.{비록 기증 액셉터 유형(31)의 azlacyone염료가 매우 밝지만 그것들은 빛의 영향에 적절하지 못하다. 그러나 초록 노란 분산염료(32)와(33) 은{화합물 41은 폴리에스테르 염료에 사용되는 밝은 형광 분산 염료이다.;그것은 특히 좋은 빛의 영향과 함께 승화적인 초록 노란색을 만들어낸다.Fluorol 242(42)은 4-bromo-6-aminoanthrapyrimidine 와 octadecylamino residue의 브롬원자의 대체에 의해서 합성된다. 그 다음 butylic chloride의 아실화가 뒤따른다.화합물 42는 노란 초록 형광물질이며 지방과 오일의 염료로 적당하다.15{{Solvent Green 5(44)는 열 저항체이다. 벌크에 열적 플라스틱 재료의 색깔로 사용되고 재료 테스트에 적당하다.{혼합물 44에 의해 대표되는 Perylenetetracarboxylic acid diarylimide는 플라스틱염료로 벌크에 사용된다. 그것들은 매우 붉은 색의 빛을 잘 만들어내고 형광물질 생산에 적당하다.큰 용기 Thioindigo Red B(45)는 형광물질이 아니다. 하지만 이 물질과 그 유도체는 플라스틱 염료로 벌크에 편리하게 사용될 수 있다. 그것들은 열 저항 형광물질 생산의 플라스틱 재료에 용해된다. Asymmetrical thioindigo 유도체들은 폴리에스테르의 벌크 염료로서 특히 적당하다.16{The naphthyridine dione dye Ciba Lake Red B(46)는 플라스틱 벌크염료로 추천되어 왔다.;그것은 붉은 형광 빛을 만든다. 이염료는 페닐 아세틸 클로라이드와 고리의 종결과 함께 남색의 아실화에 의해 합성된다.{2-4-6-trispyrimidine을 위한 5-nitro-2-aminoindazole의 Azo coupling은 Azo Orange(47)을 만들어낸다. 화합물 47은 스스로 빛을 내지는 못하지만 산에 의해서 노란 형광염료로 화학 변화한다.화합물 48은 폴리에스테르의 노란색으로 분산염료로 사용될 수 있다.혼합물 47에서 48로의 위치는 분자구조의 굳음이 형광물질이 비형광 아조염료로 화학 변화할 수 있는 것을 설명한다.{1710. Special Uses섬유와등을 다른 형광물질 시험의 첨가에 의한 간섭은 많은 자연적인 고유한 형광물질을 개발함으19로써 피할 수 있다. 형광물질에 윤을 낸 시험 조각들은 약물 치료에 상당히 중요하게 이루어 왔다. 예를 들어 혈청에서의 테오필린은 이방법에 의해 결정되었다. 형광물질에 기초된 면역시험 또한 개발되어 왔다.Enzyme Substrates.{효소작용은 매우 짙은 형광물질을 만들어내기 위해서 기질에 작용하는 효소를 허용함으로서 측정된다. 적절한 기질은 카복실산 에스테르, 인산염, 4- methyl-7-hydroxycoumarin(54)처럼 6과9사이의 pK를 가지는 형광페놀의 황산염, 그리고 2-hydroxy-3-naphthoic acid(55)에 의해 공급된다.다양한 설탕을 형성하는 이러한 페놀의 글리콜에스테르는 설탕을 쪼개는 효소활동을 결정하는데 중요하다.화합물 54와 긴 지방산 사슬로 형성된 에스테르는 상업적으로 이용가능하고 카르복실 에스테르활동을 측정하는데 적당하다.화합물 55의 파미틴산 에스테르는 400nm의 매우 약한 형광빛을 나타내고 파미틴산과 효소 리파아제에 의한 55에 의해 화합물 55가 460nm에서 매우 짙은 형광빛을 내기 때문에 형광물질의 감도비율 증가는 효소활동 측정에 사용된다.11. Daylight Fluorescent Pigments염료와 틀린 안료는 특별한 고체이다. 최근에 사용되는 거의 모든 형광안료들은 형광염료를 포함하는 합성수지 입자들로 구성되어 있다. 만약 굉장히 긴 거리의 가시도가 필요하다면 그것들의 발광성이 특히 유용하게 만들어준다. 형광안료는 UV와 가시광선을 흡수하고 복사로서 높은 파장으로 그것을 발산시킨다. 빛의 흡수와 방출사이의 시간적인 간격은 매우 짧다.(10-8s)이러한 안료는 UV형광안료와 혼동되지 않고 그리고 어둠에서 빛을 방출하는 것을 계속적으로 유지한다.2011.1 Production매우 순수한 고체성 안료는 밝은 형광성질을 가지고 있다. Pigment Yellow 101은 이러한 물질 중 하나이다. 대부분의 형광 안료들진다.

공학/기술| 2005.05.23| 23페이지| 4,900원| 조회(2,541)

염료, 형광물질, 분산염료, 형광염료, 형광안료

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[일반 생물]줄기세포 평가B괜찮아요

1.줄기세포란이름 그대로 인체를 구성하는 세포들의 근원이 되는 세포입니다.모든 사람들의 몸에서 각각의 장기를 이루는 성체줄기세포를 얻을 수 있습니다.그리고 자기 복제 능력과 적절한 환경하에 놓이면 특정한 세포로 분화되는 다분화(多分化)능력을 보유한 세포로 정의할 수 있습니다.2.줄기세포의 기능건강할 때 얻어진 줄기세포는 인체의 면역력을 높여주거나 손상된 조직을 재생할 수 있습니다. 자신의 몸에서 얻은 성체 줄기세포는 인간복제와 같은 윤리적 문제가 전혀 없고 인체에 이식했을 때 면역저항 등의 부작용이 없다는 것이 최대의 장점입니다.인체의 모든 신체조직으로 자라나는 만능세포인 줄기세포. 과학자들은 배아(胚芽?난자와 정자가 결합된 뒤부터 자궁에 착상해 태아가 되기 전까지의 수정란)나 골수(骨髓?뼛속에 있는 피를 만드는 조직)에서 뽑아낸 줄기세포를 질병으로 손상된 인체 조직에 주입하면 건강한 세포가 다시 자라날 것으로 기대하고 있습니다.3.줄기세포의 중요성줄기세포는 과학연구의 매우 중요한 수단이며, 어쩌면 생의학 연구의 새로운 지평을 열게 될 단초가 될지도 모른다. (미국 국립보건원 줄기세포 : 과학적 진보와 미래연구방향 2001)우리 신체의 훼손된 조직을 대체할 수 있는 세포나 조직을 줄기세포에서 대량으로 얻을 수 있기 때문에, 줄기세포는 세포기능의 이상으로 생기는 수많은 난치성 질환 치료에 사용될 수 있으므로, 줄기세포가 갖는 의학적 가치는 천문학적일 것입니다.예를 들면, 퇴행성뇌질환의 하나인 파킨슨병은 도파민을 생성하는 신경세포가 사멸됨으로써 유발되는 질환인데, 현재로서는 사산된 태아의 뇌조직을 이식하여 치료하기도 합니다. 그러나, 태아의 뇌조직은 구하기도 어려울 뿐만 아니라 많은 윤리적 문제를 야기시키고 있으므로, 줄기세포로부터 도파민성 신경세포의 분화를 유도시켜 이를 이식하게 된다면 가장 효과적으로 환자를 치유할 수 있는 적극적인 치료법이 될 것입니다.최근에는 뇌졸증 발생후 24시간 이내에 줄기세포를 주사하면 마비의 발생 및 정도가 경감 또는 약하게 된다는 연구결과도 있습니다.

자연과학| 2005.03.18| 2페이지| 1,000원| 조회(699)

세포, 줄기세포, 배아줄기세포, 성체줄기세포, 재생의학

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[식물] 파란장미

과목: 식물의이해난 학교를 다니면서 조금씩 시간을 내어 학원에서 아이들을 가르치고 있다. 하루는 초등학생 과학강의를 하는데 책에 파란장미에 대해 읽을거리가 나왔다. 아이들도 궁금해하고, 나 역시 너무 궁금하기에 이것저것 찾아 보았던 기억이 난다.장미 원종의 색깔은 흰색과 붉은색이었다. 그런데 오늘날 필요에 따라 노랑, 주황, 분홍 등으로 다양하게 개량됐다. 그런데 5천년 이상의 역사를 거쳐 오면서 유독 파란색 장미만 만들어내지 못하고 있다. 그 까닭은 무엇일까.꽃의 색은 미세분자색소인 생체 플라보노이드 합성으로 나타난다. 파란 색소를 이루는 효 소 중에 플라보노이드 3(flavonoids 3)과 히드록시라세 5(hydroxylase 5)가 있는데, 장미는 아쉽게도 이러한 효소들을 아주 조금밖에 갖고 있지 않다. 그래서 파란색 색소인 델피니딘 합성이 불가능하다. 재래의 육종기술인 인공 꽃가루받이나 방사선을 이용한 돌연변이 방법으로는 특정종의 유전인자를 바꿀 수 없었다. 이러한 제약 때문에 다양한 색깔의 꽃을 만들지 못했다. 또 하나의 중요한 원인은 델피니딘이 산도(pH) 6에서 7 정도의 액포 속에서 생성된다는 사실이다. 하지만 장미의 액포 속 산도는 4.5에서 5.5 정도밖에 되지 않는다. 그래서 장미꽃에는 파란색이 없다. 대체로 산성 토양에서 자란 꽃은 붉은 빛을 띠고, 알칼리성 토양에서 자란 것은 파란색을 띠는 것이 보통이다.파란 장미의 비밀은 “블루진“꽃에서 파란색 효소의 합성을 이끌어내는 유전인자를 청색 유전자, 즉 블루진(blue gene) 이라고 한다. 생명공학자들은 다른 종류의 파란 꽃에서 블루진을 분리시켜 장미 유전인자에 이식함으로써 파란색 유전자를 가진 효소를 배양해 내는 기술을 익혔다.이 방법은 그동안 꿈으로만 여겨 왔던 파란색 장미를 실제로 길러낼 수 있는 길을 터놓았다. 이미 플라보노이드 내의 파란색 색소를 가진 효소를 몇몇 꽃에서 분리하는데 성공하기도 했다. 식물 유전자를 이식하는 방법에는 두 가지가 있다. 첫째는 토양균을 매개체로 이용하는 방법이다. 청색 색소를 가진 토양균이 식물체에 침범하면 감염과 동시에 색소세포의 분열도 급속도로 함께 일어난다. 이때 숙주 식물체가 갖지 못한 색소세포도 함께 분열하게 된다. 이 다음 식물체에 이식된 토양균에서 종양을 일으키는 유전인자를 제거하고 필요한 토양균만을 선택하면 된다. 이 방법은 실패에서 오는 위험부담이 적어 식물체 전환에 널리 활용되고 있다. 두번째 방법으로는 세포 속의 유전자 합성법이다. 페튜니아의 세포 속 플라스미드 (plasmid)에서 청색 색소를 분리해 토양균에 옮겨 심고 증식한다. 플라스미드는 염색체와는 별도로 자체 증식할 수 있는 세포 내의 작은 유전자 조직이다.

자연과학| 2005.03.18| 1페이지| 1,000원| 조회(632)

효소, 장미, 식물, 파란

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[세포] 세포의 반란(세포에 관한 나의 생각)

세포의 반란우선 한 시간 가까이 진행된 세포의 반란 이라는 이 내용은 줄기세포(성체줄기세포, 배아줄기세포) , 복제, 이식, 등 많은 내용을 다루었다.내용은 파킨스병에 걸린 무하메드 알리로부터 시작되었다. 신경세포가 한번 잘못되면 다시 재생되지 않는 아주 무서운 병중에 하나였다. 하지만, 파킨스병에 걸린 실험용 쥐에 줄기 세포를 주입함으로써 정상적으로 돌아왔는데 정말 신기한 내용이었다. 수업시간에 배운 내용의 줄기 세포는 무한히 복제가 가능한 세포를 줄기 세포라고 정의 한 것이 기억이 나는데 줄기 세포의 위력(?)을 화면을 통해서 알게되었다. 이렇게 세포를 이용하여 치료하는 방법을 세포 치료법이라고 하였다.다음은 복제에 관한 내용이었다. 수업 시간에 배운 G0 기를 이용하여 복제에 성공한 복제양 돌리뿐만 아니라 세계 각국 에서 많은 동물들이 복제에 성공되었다. 물론 한국도 예외는 아니었다. 세계에서 5번째로 복제에 성공한 한국은 소의 복제에 성공하였다고 한다. 복제는 아주 어렵다고 한다. 성공확률이 아주 낮고 성공을 하더라도 출산을 하게 되면 기형으로 출산이 되거나 빨리 죽는다고 한다. 사람의 복제에 관해서도 언급하였는데, 결론적으로 얘기 하면 100명의 아인슈타인을 탄생시키는 것은 불가능 하다고 한다. 그 이유는 세포가 거부하기 때문에 똑같은 사람을 만드는 것은 불가능 하다.다음은 이식에 관한 내용이 언급 되었는데, 장기를 제공 받기를 원하는 사람은 많은데 이에 비해 장기를 제공하는 사람은 턱없이 부족하다. 세계 각국에서는 동물의 장기를 이용해 사람에게 이식하는 기술이 한창 연구중이라고 한다. 화면에서는 돼지의 심장을 개에게 이식하는 장면을 보여준 것이 기억이 난다. 수술은 성공적으로 이루어졌지만, 돼지의 심장을 이식받은 개는 불과 3분만 살고 죽었다고 한다. 좀 이해가 안가는 부분이 하나 있었는데(나만 그렇게 생각하는지 모르겠지만...) 개가 그렇게 빨리 죽었는데도 불구하고 수술에 참여하였던 각 부분의 최고 권위자들은 왜 박수를 치고 좋아했는지 좀 이해가 안가는 부분이다. 참고로 얘기하면 이종간에는 이식이 불가능 하다고 한다.다시 복제에 관한 얘기로 넘어가면 복제배아가 정상적으로 수정한 배아에 비해 효율이 떨어지는 이유는 정상 배아는 메틸기가 떨어지는 반면에 복제배아는 메틸기가 떨어지지 않는다고 한다. 그리고 oct4 유전자가 제대로 작동을 하지 않으면 복제 배아는 죽어 버린다고 한다. 이러한 여러 가지 이유로 복제동물의 효율은 많이 떨어진다고 한다.마지막으로 이 세포의 반란 이라는 프로그램을 보고 많은 걸 느꼈는데 일단 세포는 아주 작은 단위체 이지만, 너무나도 중요한 물질이라는 것을 느꼈다. 세포의 아주 작은 한 부분만 잘못되거나, 없다면 생명체는 생명을 이루지 못하거나, 생명을 이루더라도 제 기능을 다 하지 못할 것이다. 인간의 가장 기본적인 소망은 생명 연장 일 것이다. 물론 나 역시 여기에 부인하지 않는다. 이 조그마한 세포를 연구함으로서 난 가능하다고 믿는다. 현재도 이러한 세포연구로 인해 인간은 생명을 조금씩 연장하고 있다. 예전에 신문기사에서 미국은 세포 연구에 투자한 비용이 우주 산업에 투자한 비용과 비슷하다는 기사를 읽은 적이 있다. 충분히 그럴만한 가치가 있다고 믿는다. 세포를 통해서 인간들은 많은 것들을 얻을 수 있다고 믿는다. 하지만, 여기에서 집고 넘어가야 할 것이 있다. 인간복제!! 이것은 좀더 신중하고 조심스럽게 연구해야 할 것이다. 바로 인간에게는 동물에게서 찾아 볼 수 없는 윤리라는 것이 있기 때문이다. 아무튼 세포연구를 통해서 인간에게 행복하고 풍요로운 삶을 가져다 주었으면 하는 바램이다.

자연과학| 2003.05.14| 2페이지| 1,000원| 조회(593)

세포, 복제, 이식, 세포의 반란, 세포에대한 나의생각

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복제양 돌리의 탄생

1. 양을 복제하는 방법 - 돌리(dolly)복제1수정되지 않은 난자들을 정상적인 양들보다 더 많이 가지고 있는 양으로부터 꺼낸다.26살된 숫양의 방광으로부터 꺼낸 조직의 일부 세포를 떼어내어 배양용기에서 키운다.3배양된 세포에 영양분 공급을 중단하여 휴지기에 들어가도록 한다.4세포를 난자의 옆에 두고 전기적인 충격을 가하여 세포와 난자가 융합되도록 한다.5융합이 되면 하나의 세포(Embryo)로 되며, 이를 7일간 키운다.67일간 키운 Embryo를 어미양의 자궁에 이식한다.7그 후에는 정상적인 새끼 양처럼 자국에 착상하게 된다.8어미양은 임신 상태에 들어가고 새끼양은 21주 후에 탄생한다.{2. 돌리는 어떻게 복제되었는가?다음 그림은 97년 3월 3일자 《슈피겔》에 실린 그림으로서 가장 쉽게 설명된 그림이다. 그림에서 보듯이 어미는 유전자-어미(Genmutter), 난자-어미(Eimutter) 그리고 대리모(Leihmutter) 모두 셋이 사용되었다. 먼저 유전자 어미의 젖으로부터 세포를 떼어 내어 세포의 상태를 변화시킨다. 그리고 난자 어미로부터 난자를 얻어내고 난자 속의 유전자를 제거한다. 이번에는 유전자 어미로부터 얻어 조작한 체세포와 유전자가 제거된난자를 전기적으로 융합시켜서 난자가 유전자 어미 젖 세포의 유전 명령에 따르도록 한다. 시험관에서 이 배아가 성장한 후 대리모의 자궁에 착상시킨다. 이 배자는 임신기간이 지난 후에 돌리로서 1996년 7월 6일 세상에 태어났다.91년까지 복제 연구자들은 "수정란의 세포분열을 이용한 복제는 가능하지만 성숙한 동물의 체세포를 이용한 복제는 불가능"하다는 판단을 내리고 있었다. 왜냐하면 ▷ 동물의 특정 부위에서 추출된 체세포 유전자에 동물 개체 전체를 재생하는 유전자 암호가 함께 들어 있는지를 확인하기 어려웠고 ▷ 그 체세포를 난자와 어떻게 결합시켜야 하는지를 알 수가 없었으며 ▷ 체세포 분열을 위하여 체세포의 게놈을 인위적으로 활성화시키는 것이 원칙적으로 불가능한 것으로 여겨졌기 때문이다.3. G0 Phase1 Go가 성공의 배경?{다음그림은독일의과학잡지《Spe ktrumder Wissenschaft》1997년 4월 18일자에 실린 것으로 아이언 윌멋 팀의 비밀을 담고 있다. 여기에는 G0 Phase가 설명되어 있는데, 이 기사를 실은 잡지의 편집자들도 이 과정을 이해하기가 쉽지 않았다고 고백하고 있다.세포 배양 전문가인 키스 켐벨은 유전자를 제공하는 세포의 증식 사이클과 그것을 심는 난자 세포의 증식 사이클을 일치시키는 것이 성공의 관건이라는 것을 직관적으로 알아차렸다. 이들은 윈스콘신 대학 연구팀의 연구 성과에서 힌트를 얻어 '체세포의 영양액을 감소시키는 방법'으로 두 요소의 사이클을 일치시킬 수 있다는 것을 발견하였다.◁ 돌리의 탄생 방법 [아비 없이 어미만 셋]윌멋 팀은 실험하기 5일전부터 유전자 제공 세포의 영양 공급을 급격히 감소시켰다. 이를 통하여 세포는 성장이 중지되고 세포분열이 중단되었다. 세포 분열이 중단된 이 시기를 G0 Phase라고 한다. 지금까지 G0 Phase의 알려지지 않았던 장점은 이 상태에서는 핵이 제거된 난자와 합일(合一)된 유전자 제공 세포가 자신의 게놈(Genom)을 활성화시킬 수 있다는 것이다. 즉 이 상태에서 게놈은 더 이상 자신의 추출된 유선조직에서와 같은 유전자를 발현하는 것이 아니라 온전한 개체를 탄생시키는 전체 유전자를 발현하게 되었다. 이것이 로슬린 연구소의 분자생물학 및 태생학(胎生學, Embryologie)적으로 획기적인 성과인 것이다. 아이언 윌멋 연구팀은 이와 같은 방법을 이용하여 385번의 배아 실험을 통하여 4마리, 172번의 태아 실험을 통하여 3마리 그리고 277번의 어미 양 실험을 통하여 단 1마리의 복제양을 만드는데 성공하였다. 이 양이 세상에서 가장 유명한 양인 돌리이다.2 세포를 휴면 상태로 한 것이 성공의 열쇠로슬린 연구소 팀이 이 실험에서 성공할 수 있었던 비결은 핵을 제공한 세포의 DNA를 정자나 미수정란의 DNA와 마찬가지로 '비활성화' 가까운 상태로 하였다는 것에 있다. 핵제공세포(Donor cell)로 공급되는 영양분으로서의 혈청 양을 가모시킴으로써 세포를 이른바 Go기라는 '휴면 상태'로 유도한 것이다. 이 처리 결과로 유전자의 대부분이 OFF상태가 되어 이식되었을 때, DNA가 복제되지 않는 다는 것을 화실하게 하였다. 이 Dornor 세포를 DNA(핵)을 제거한 미수정란과 전기장 안에서 세포융합시켰다.한개의난자는 정상적인 발생 과정을 거치는 데 필요한 DNA를 절반밖에 가지고 있지 않다. 또 절반은 수정 때 정자가 제공하고, 이것이 직접적 동기가 되어 새로운 배(胚)가 발생되기 시작한다 돌리의 보기에서는 핵을 제거한 성체 세포의 핵은 전량의 DNA를 갖고 있다. 그리고 어떠한 이유에서인지, 수정에 따른 신호도 없이도 난(卵)의 발생을 진행시키는 방아쇠를 당길 수 있었다.4.왜 양이 복제의 대상??1 DNA는 재프로그램난자가 2세포, 4세포, 그리고 8세포로 분열해 나가는 최초의 3회 분열 사이에 늘어난 딸 세포에 DNA도 복제되었다. 그러나 활성 상태는 아니었다. 세포 분열에 필요한 모든 역할은 난자 세포질에 있는 단백질과 다른 물질이 하였고, 이 기간에 DNA가 '재(再)프로그램', 즉 '초기화'되었다. 그리고 8세포기이 후에 DNA가 작동하기 시작하여 배는 정상적으로 발생하였다. 이 3차례의 분열을 거치는 데는 4-5일이 걸린다. "핵이식이 양에서는 잘 이루어지고 생쥐에서는 잘 이루어지지 않는 이유가 여기에 있는 것이 아닐까."라고 '윌머트' 박사는 말한다. 그것은 생쥐에서는 모든 DNA가 최초의 세포 분열 때에 작동하기 시작하여, 2세포기에 앞서서 새로운 DNA가 배를 지배한다. 설치류에서는 재프로그램의시간이 부족한 것 같다. 돼지도 마찬가지이지만 사람의 배에서 새로운 DNA는, 4세포기에 작용하기 시작한다. 결국 생쥐와 소의 중간에 해당한다.그러나 실제로 돌리의 DNA는 재프로그램을 위해 그렇게 긴 시간을 필요로 하지 않았는지도 모른다. 돌리의 DNA는 배양된 젖샘 세포의것이었다, 젖샘 세포는 보통 젖을 분비하는 조직이 된다. 윌머트 박사와 캠벨 박사는 자신들이 사용한 세포 집단에 간세포가 포함되어 있었는지도 모른다는 범을 인정하고 있다. 간(幹)세포하면 젖샘에 있는 보통의 상피 세포보다도 훨씬 간단히 다른 분화 경로로 진행하는데 필요한 재프로그램이 이루어질 것이다.

공학/기술| 2003.04.24| 4페이지| 1,500원| 조회(1,228)

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