초록 ▼

본 연구는 난분해성 환경오염물질인 PCB가 환경생물에 미치는 영향을 밝히고, 나아가 유전공학 기법을 이용하여 이 PCB를 분해하는 유전자를 개발하고자 하였다. 본 연구의 결과는, 첫째, Aroclor 1254가 한국산 담수어류에 미치는 급성적 영향을 평가한 결과, 송사리, 잉어, 미꾸리와 같은 어류성체에 대해서는 96시간 LC??값이 100㎎/L이상으로 독성이 낮았으며, 어종에 따른 감수성의 차이는 크지 않았다. 그러나, 갓 부화한 송사리 치어와 수서무척추동물인 Daphnia magna에 대한 급성독성값은 각각 0.053㎎/L,

본 연구는 난분해성 환경오염물질인 PCB가 환경생물에 미치는 영향을 밝히고, 나아가 유전공학 기법을 이용하여 이 PCB를 분해하는 유전자를 개발하고자 하였다. 본 연구의 결과는, 첫째, Aroclor 1254가 한국산 담수어류에 미치는 급성적 영향을 평가한 결과, 송사리, 잉어, 미꾸리와 같은 어류성체에 대해서는 96시간 LC??값이 100㎎/L이상으로 독성이 낮았으며, 어종에 따른 감수성의 차이는 크지 않았다. 그러나, 갓 부화한 송사리 치어와 수서무척추동물인 Daphnia magna에 대한 급성독성값은 각각 0.053㎎/L, 0.048㎎/L로 나타나 독성이 매우 높음을 밝혔다. 그리고 독성은 노출시간이 길어짐에 따라 현저히 증가하는 사실을 확인하였다. 둘째, 광범위한 기질 영역을 갖는 PCB분해능 유전자를 Cyanobacteria Synechocystis SP PCC 6803로 부터 E. coli에 cloning하였다. 그 insert DNA의 크기는 약 6.7kb 이었고, 하나의 operon으로 구성되어 있었다. 또한 재조합 PCB 분해능 plasmid DNA는 E. coli에서 매우 불안정하였다. 위 결과들은 난분해성 환경오염물질인 PCB가 한국산 담수어류에 미치는 영향을 밝히는데 새로운 지견과 귀중한 자료들을 제공하였고, 나아가 유전공학 기법을 이용하여 이 난 분해성인 PCB를 분해하는 새로운 유전자를 개발함으로써, 오늘의 환경오염문제를 해결하고 한경과 보건위생의 질을 높이는데 크게 기여하게 될 것으로 기대된다.

Abstract ▼

The purpose of this study was to elucidate the adverse effects of Aroclor 1254 on domestic freshwater fish. The acute toxicity in terms of LC??(㎎/L) in 96 hours was evaluated for the freshwater fish, Oryzias latipes, Cyprinus carpio and Misgurnus anguillicaudatus. 96hr- LC?? value (that concentra

The purpose of this study was to elucidate the adverse effects of Aroclor 1254 on domestic freshwater fish. The acute toxicity in terms of LC??(㎎/L) in 96 hours was evaluated for the freshwater fish, Oryzias latipes, Cyprinus carpio and Misgurnus anguillicaudatus. 96hr- LC?? value (that concentration which kills half of the fish in 96 hours) were 0.053㎎/L for newly hatched Oryzias latipes but above 200㎎/L for adult Oryzias latipes. Concentrations of Aroclor 1254 above 100㎎/L were not lethal to Misgurnus anguillicaudatus but half of Cyprinus carpio were dead after 96 hours in 100㎎/L concentration. To assess the danger of Aroclor 1254 to aquatic invertebrates, bioassays were conducted with Daphnia magna. Fifty percent of hatched Daphnia magna died at 0.048㎎/L concentration after 96 hours. It is suggested from this study that further study on Aroclor 1254 or other PCBs should be focussed on the mortality of the fish larvae with chronic exposure at low concentrations. And the genes of degradation of Aroclor1254 was cloned in E. coli from Cyanobacteria Synechocystis, which had the broad substrate specificities for PCBs. The size of insert DNA was 6.7 kb, and the gene consisted of one operon. The recombinant plasmid DNA was also very unstable in E. coli.

목차 Contents

• I. 서 론...9
• 1. PCB(Aroclor 1254)...9
• 2. PCB의 생체내 동태...13
• 3. PCB의 독성...17
• 4. PCB에 의한 환경오염...22
• 5. 한국에서의 PCB 환경오염실태...27
• 6. PCB의 미생물에 의한 분해...30
• 7. 연구배경과 목적...42
• 7-1. 연구배경...42
• 7-2. 연구목적...49
• II. 실험방법...51
• 1. 환경 생물독성시험...51
• 1-1. 재료 및 방법...51
• 1-1-1. 공시생물...51
• 1-1-2. 시헙물질 및 시험용액의 조제...55
• 1-1-3. 시 험 방법...55
• 1-2. 시험물질의 분석...57
• 2. PCB 분해균주의 개발...59
• 2-1. 실험재료...59
• 2-2. 실험 방법...62
• 2-2-1. PCB가 Synechocystis 생육에 미치는 영향...62
• 2-2-2. Host 선정...62
• 2-2-3. 세균의 배양 및 수집...62
• 2-2-4. Cyanobacteria의 Chromosomal DNA의 분리 및 정제...63
• 2-2-5. E. coli에서 Plasmid DNA의 분리...64
• 2-2-6. PCB 분해능 유전자의 Cloning...65
• III. 실 험 결과...67
• 1. PCB가 한국산 담수어류에 미치는 영향...67
• 1-1. 송사리 성체(Oryzias latipes adult)...67
• 1-2. 송사리 치어 (Oryzias latipes larvae)...67
• 1-3. 잉어 (Cyprinus carpio)...67
• 1-4. 미꾸리(Misgurnus anguillicaudatus)...68
• 1-5. 물벼룩(Daphnia magna)...68
• 1-6. PCB 노출시간에 따른 급성독성의 변화...68
• 2. 시험물질의 분석...76
• 3. PCB 분해균주의 개발...80
• 3-1. PCB가 Synechocystis 생육에 미치는 영향...80
• 3-2. PCB 분해능 유전자의 Cloning...80
• 3-2-1. Synechocystis의 염색체 DNA 분리 및 정제...81
• 3-2-2. 재조합 Plasmid의 구성...81
• 3-2-3. 재조합 Plasmid의 선별 및 확인...81
• 3-2-4. 재조합 PCB 분해능 유전자의 특성...85
• 3-2-5. 재조합 Aroclor 1254 분해능 Plasmid의 안정성...87
• 3-2-6. PCB의 분해능 결과...87
• IV. 고 찰...91
• V. 결 론...96
• VI. 참고문헌...97