• 미생물학회지
• /
• 제46권1호
• /
• pp.21-26
• /
• 2010

탄저균(Bacillus anthracis)은 탄저(Antrax)의 원인균으로 사람은 물론, 초식동물인 소, 양, 말 등에서 급성의 폐사성 전염병을 일으킨다. 현재 사용되고 있는 탄저 치료 및 예방법은 항생제 치료와 약독화 백신주를 토대로 하고 있으나, 항생제 내성주의 출현 및 잔류 병원성이 문제시 되고 있는 실정이다. 따라서, 인체에 적용 가능하며 보다 안전한 탄저 치료제 및 백신 개발이 요구되고 있으며, 최근 탄저균 아포 및 영양세포, 그리고 탄저독소(Anthrax toxins)에 대한 동시 면역을 유도하는 다가백신 개발이 보고된 바 있다. 본 연구에서는, 향후 탄저균에 대한 새로운 다가백신 후보물질 발굴을 위하여, 탄저균에 대한 전장 유전자 발현 라이브러리(whole genomic expression library)를 구축하였다. 라이브러리 구축을 위하여, 탄저균(ATCC 14578) 게놈 DNA를 Sau3AI으로 부분 제한효소 처리였고, 유도 발현이 가능한 pET30abc 벡터에 접합시킴으로써, 총 $1{\times}10^5$개에 해당하는 대장균 BL21(DE3) 유래의 전장 유전자 발현 라이브러리를 구축하였다. 염기서열분석을 통한 중복성(redundancy) 확인 결과, 111개의 무작위 클론 중 56개(50.5%)가 탄저균 유전자로 확인되었으며, 17개(15.3%)는 벡터 유전자였고, 38개(34.2%)는 BLAST 탐색에서 일치하는 유전자를 찾지 못하였다. 또한 웨스턴 분석을 통하여 단백질 유도발현을 확인하였으며, 탄저균 항혈청에 대한 colony blot으로부터 양성반응을 보이는 일부 클론들을 확인할 수 있었다. 이러한 결과물들은, 구축된 전장 유전자 발현 라이브러리가 향후 탄저균에 대한 면역체(immunome) 분석을 위해 적용 가능함을 암시한다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제35권1호
• /
• pp.87-94
• /
• 2008

Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV)는 돼지의 급성장염을 유발하여 설사 등의 증상을 일으키는 바이러스이다. 본 연구에서는 PEDV 항원단백질을 생산하는 담배 배양세포주를 개발하고자 하였다. PEDV에서 항원성이 알려진 스파크 단백질의 일부분을 암호화하는 유전자를 PCR로 합성하여 4종류의 형질전환 벡터를 제작하였다. 담배 배양세포 BY-2를 재료로 하여 Agrobacterium tumefaciens을 매개로 형질전환하였다. 선발배지 (MS salt, $KH_2PO_4$ 370 mg/L, 2,4-D 0.18 mg/L, Thiamin HCl 1 mg/L, kanamycin 100 mg/L, 침랙무 400 mg/L)에서 캘러스를 3주 간격으로 3개월 동안 계대배양하여 카나마이신 저항성 캘러스를 선발하였다. 선발된 캘러스를 대상으로 PCR 분석한 결과 형질전환 효율은 75% 이상이었으며 벡터당 40 여개 이상의 형질전환 배양세포주를 얻었다. 형질전환 배양세포주를 대상으로 Southern blot 분석하여 PEDV 유전자가 고구마 식물체의 게놈으로 안정적으로 도입되었음을 확인하였다. Northern blot 분석 결과 PEDV 스파크 단백질 유전자가 높은 수준으로 발현함을 확인하였으며 dot blot으로 PEDV 스파크 단백질 고생산 배양세포주를 선발하였다. 형질전환 담배 배양세포로부터 생산된 PEDV 항원단백질을 BALB/c 마우스에 경구투여 하여 면역활성을 조사한 결과 형질전환 세포주인 35S::SP1-M, 35S::SP2-M, 35S::SP4-M 세포주에서 1:10의 희석배수까지 바이러스 억제효과가 관찰되었다. 제작된 형질전환 벡터는 고구마와 같은 경구용 사료작물에 활용할 수 있을 것이다.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제54권1호
• /
• pp.7-15
• /
• 2015

폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus) 바이러스 게놈에 포함된 시스타틴(CpBV-CST1) 유전자의 과발현이 곤충의 면역 및 발육을 교란한다. 이 연구는 바이러스 유래 시스타틴의 생물적 기능의 심화 연구와 해충저항성 작물 개발을 위해 담배형질전환체를 구축하는 데 목적을 두었다. 이를 위해 형질전환체를 대상으로 목표유전자의 발현분석과 곤충에 대한 발육억제에 대한 생물검정을 수행했다. 시스타틴 유전자를 pBI121 운반체에 재조합한 pBI121-CST를 제작하고, 이를 아그로박테리움(Agrobacterium tumefasciens) 세균 매개에 의한 담배 형질전환 및 재분화를 유도하여 약 92%의 높은 신초 재분화율을 나타냈다. 이들 재분화된 개체 가운데 담배 genomic DNA에 시스타틴 유전자가 삽입된 형질전환 추정 개체를 PCR 분석법으로 선발하였다. 다시 quantitative real-time PCR (qRT-PCR) 분석을 통해 이들 목표유전자의 발현을 분석하였다. qRT-PCR 결과는 형질전환 추정 개체가 비형질전환체에 비해 유전자 발현이 약 17 배 높게 나타나 형질전환계통에서 목표유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 확인했다. 선발된 형질전환담배를 대상으로 갓 부화한 담배나방(Helicoverpa assulta) 1령 유충에 대한 살충효과를 확인하였다. 살충력에 있어서 형질전환계통간의 차이가 있었다. 특히 T9와 T12계통은 섭식 후 7 일차 조사에서 95% 이상의 살충효과를 보였다. 이상의 결과들은 CpBV-CST1이 해충저항성 작물 개발에 필요한 유용 유전자 자원으로서 활용될 수 있음을 제시하고 있다.

• 원예과학기술지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.557-567
• /
• 2012

본 연구는 마커이용여교잡(marker-assisted backcross, MAB)을 통한 내병성 토마토 신품종육성에 필요한 기초 정보를 얻기 위해 수행되었다. TYLCV, 시들음역병, 청고병, 흰가루병에 내병성인 공여친 계통 10종과 이병성이지만 우수 원예형질을 지닌 회복친 계통 4종에 대해 병리검정과 TYLCV 내병성 연관 분자마커 분석을 수행하였다. MAB를 위한 회복친 유전자 선발(background selection)용 마커개발을 목표로 SOL Genomics Network에 공시된 토마토 유전자지도(reference map)로부터 전 게놈에 균등히 분포된 108개(염색체 당 평균 9개) SSR 마커를 분석하여, 총 303개의 다형성 마커를 기반으로 공여친, 회복친 계통 간 유연관계를 분석하였다. 그 결과, 유사도 값의 전체 범위는 0.33-0.80으로계통 간 가장 높은 유사도 값(0.80)을 나타낸 것은 청고병에 저항성인 '10BA333'와 '10BA424'이었고, 가장 낮은 유사도 값(0.33)을 나타낸 것은 시들음역병에 내병성인 야생종 L3708(Solanum pimpinelliforium L.)과 청고병에 저항성인 '10BA424'이었다. 유사도 값을 이용하여 UPGMA 분석한 결과, 유사도 0.58를 기준으로 나누었을 때 3개의 군(cluster)으로 분류되었는데, 대부분 동일한 내병성을 지닌 공여친계통 간 유전적 거리가 가까워 이들은 공통된 저항성 재료를 이용한 육성과정에서 파생된 계통일 것이라 판단되었다. 계통수(dendrogram)를 기준으로 유전적 거리가 지나치게 멀지 않으면서 비교적 다수의 회복친 유전자 선발용 SSR 마커의 확보가 가능한 여교배 조합(공여친 ${\times}$ 회복친)은 TYLCV 내병성의 경우 'TYR1' ${\times}$ 'RPL1', 청고병의 경우 '10BA333' 또는 '10BA424' ${\times}$ 'RPL2', 흰가루병의 경우 'KNU12' ${\times}$ 'AV107-4' 또는 'RPL2'로 판단되었다. 시들음역병의 경우 내병성 공여친인 'L3708'은 야생종으로서 모든 회복친 계통들과 유전적 거리가 매우 멀었으며, 적절한 조합은 유사도 값이 0.41이며 계통 간 45개의 다형성 SSR 마커가 선발된 'L3708' ${\times}$ 'AV107-4'로 판단되었다.

• 식물병연구
• /
• 제12권3호
• /
• pp.213-220
• /
• 2006

2003년 청송지역 농가포장에서 심한 위축증상을 나타내는 콩 시료를 채집하였다. 이 시료를 RT-PCR로 진단한 결과 콩위축바이러스, Soybean dwarf virus(SbDV-L81)에 감염된 것으로 확인되었다. 본 연구는 우리나라에서 콩위축바이러스의 발생에 관한 최초 보고이다. 이 바이러스의 추가적인 특징을 알아보기 위하여 종 특이적 프라이머를 이용한 RT-PCR로 게놈의 부분 염기서열을 결정하였다. 결정된 염기서열은 병징 발현 유형과 매개충 특이성에 기초하여 이전에 조사된 SbDV 계통들과 비교분석하였다. ORF 2와 ORF 3 유전자사이 영역(intergenic region)과 ORF 2, ORF 3 및 ORF 4의 코팅영역에서 SbDV-L81은 황화계통(SbDV-YS and YP) 보다 위축계통(SbDV-DS and DP)과 유사한 특징을 보였다. 한편, ORF 5의 5'쪽 코딩영역은 완두수염진딧물(Acyrthosiphon pisum)이 매개충인 계통(SbDV-YP and DP)과 밀접한 관련이 있은 것으로 나타났다. SbDV-L81은 자연상태에서의 병정과 5가지 영역의 염기서열 비교결과에서 SbDV-DP 계통과 밀접한 관련이 있는 것으로 생각된다.

• 의료법학
• /
• 제18권1호
• /
• pp.237-264
• /
• 2017

인간게놈프로젝트의 시작과 함께 그 사회적 부작용의 하나로 거론되었던 '유전정보 차별'의 문제가 아직 우리나라에서 크게 부각된 적은 없다. 그러나 2016년 6월 30일부터 시행된 "생명윤리 및 안전에 관한 법률"이 의료기관이 아닌 유전자검사기관의 유전자검사를 예외적으로 허용하자, 국내의 한 보험회사가 신규 암보험 가입자를 대상으로 DTC 유전자 검사를 별도의 무료 서비스로 제공하겠다고 하여 유전자 검사와 관련된 사회적 변화를 실감케 한 바 있다. 정밀의료가 의료의 새로운 표준으로 성큼 다가온 현 시점에서 유전정보 차별에 관한 규율은 더 이상 미룰 수 없는 문제가 되었다. 우리나라는 생명윤리법 제46조, 제67조에서 유전정보를 이유로 한 차별의 금지와 그 위반행위에 대한 벌칙을 규정하고 있지만, 이러한 광범위한 원칙 규정만으로는 보험, 고용 등 구체적인 유전정보 활용 영역에서의 문제점들을 충분히 해결할 수 없다. 미국, 캐나다, 영국, 독일은 상이한 방식으로 유전정보 차별의 문제를 다루고 있다. 미국의 "Genetic Information Non-Discrimination Act"의 경우, 건강보험과 관련된 부분은 기존의 법에 유전정보 차별금지에 관한 내용을 추가하는 형식을 취하고 있다. 또 개인과 그 가족의 유전자 검사 결과 외에 '가족력'까지 포함하여 유전정보의 범위를 매우 넓게 규정하고 있다. 캐나다는 2017년 비교적 최근에 법을 제정하였는데, 보험과 고용 외에 '상품이나 서비스의 거래'에까지 적용범위를 확장하고 있다. 영국은 유전자 검사 중 '개인의 예측적 유전자 검사'에 대해서만 다루고 있는데, 보험의 경우 영국정부와 보험협회의 '협약'을 통해 유전정보의 활용을 2019년까지 유예하는 방식으로 규율하고 있고, 고용의 영역은 ICO가 만든 'Employment Practices Code(2011)'가 기준으로 활용되고 있다. 독일은 유전자 검사에 관한 법 "Gesetz ${\ddot{u}}ber$ genetische Untersuchungen bei Menschen"에서 고용과 보험에서의 유전자 검사 및 그 결과 제출 요구의 원칙적 금지를 규정하고 있다. 이와 같이 각 나라마다 규율형식, 적용범위 뿐만 아니라 규율의 실효성에 대한 평가도 매우 상이하다. 이러한 점에 비추어 보았을 때 우리나라의 유전정보 차별에 관한 규제 역시 관련 규정의 검토, 전문가 집단의 참여 및 이해관계자의 협력을 통해 여러 규제안의 장 단점을 충분히 검증한 후 입법의 단계로 나아가는 것이 바람직할 것이다.

• 식물병연구
• /
• 제7권3호
• /
• pp.155-163
• /
• 2001

기주반응 실험을 통하여 무병징 또는 엷은 병징을 발현하는 satRNA 보유 Paf-CMV 및 Rs2-CMV를 고추 CMV병의 방제를 위한 약독바이러스로 공시하여 교차방어효과를 검정하였다. 공시한 satRNA-CMV는 모두 agar gel diffusion test에서 강독계로 공시한 Mf-CMV의 항원과 융합하는 침강선을 나타내 subgroup I의 혈청 형으로 판단되었다. 이들 약독계 satRNA-CMV의 물리적성질은 내희석성이 $10^{-4}$으로, 강독계 Mf-CMV나 satRNA를 보유하고 있는 Ap-CMV보다 낮게 나타났으나, 내열성 및 내보존성 은 차이를 보이지 않았다. 공시한 satRNA의 염기서열을 결정한 결과, Rs2-satRNA는 335염기, Ap-satRNA 347염기, Paf-satNA 386염기로 구성되어 있었다. 이들 염기서열을 이미 보고된 Y-CMV의 satRNA와 비교한 결과, 양 말단 영역 특히 5'말단으로부터 80염기 및 3'말단으로부터 174염기는 안정된 conserved sequence를 나타냈다. 그러나 중간영역의 염기서열에서는 .많은 변이를 나타냈고, 특히 병징과 관련된 domain으로 보고된 영역에서 Paf-satRNA의 염기서열은 다른 계통의 satRNA에 비하여 많은 차이를 보였다. 각 satRNA의 cDNA로부터 전사시킨 transcript RNA를 Mf-CMV의 게놈RNA와 혼합하여 고추에 접종한 결과, 본래의 각 satRNA-CMV를 접종하였을 때와 마찬가지로 Paf-satRNA 및 Rs2-satRNA의 transcript 와 혼합한 Mf-CMV에 감염된 고추의 병징이 약하게 발현되었다. 선발된 약독CMV의 강독계 바이러스에 대한 교차방어효과를 검정하기 위하여 Paf-CMV 및 Rs2-CMV를 접종한 고추와 담배에 강독 Mf-CMV를 challenge한 후 교차방어 지속효과를 검정한 결과, Paf-CMV를 접종한 고추와 담배는 모두 Mf-CMV를 challenge 접종한 3주후까지 병징이 발현되지 않았으나, Rs2-CMV를 접종한 식물은 challenge 2주 후에 약 반수의 개체에서 강독계 병징이 발현되었다. 또한 challenge바이러스의 농도별 교차방어효과에서도 Paf-CMV를 접종한 고추에 정제한 Mf-CMV를 0.2 mg/ml 이하의 농도로 challenge한 경우, 접종 30일이 되었을 때까지 병징이 발현되지 않았으나, Rs2-CMV에서는 일부의 개체에서 병징이 발현되어 강독계에 대한 교차방어의 효과가 일정하게 나타나지 않았다. 한편 고추의 유묘에 약독CMV를 접종한 다음, 포장에 재배하면서 바이러스병징이 발현되는 개체를 조사한 결과, 약독 CMV접종 30-60일 후에 Paf-CMV 접종구에서 1.8-6.4%, Rs2-CMV 접종구에서 8.2-18.3%그리고 무접종구에서 2.7-47.2%의 바이러스병징이 발현됨으로서 Paf-CMV의 강독계 CMV의 감염에 대한 교차방어효과가 안정되고 높게 나타났다..

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제38권2호
• /
• pp.176-185
• /
• 2011

벼는 세계에서 가장 중요한 작물이며 크기가 383Mb로 게놈연구 모델 작물로 이용되고 있다. 또한 그 종자는 인간에게 탄수화물과 단백질 영양원을 제공한다. 벼 종자의 단백질은 약 8%를 차지하며 40%를 차지하는 콩 종자의 단백질 양에 비하여 상대적으로 적은 양을 나타낸다. 오스본의 분류에 의하면 종자 단백질은 수용성의 albumin, 염용해성 globulin, 알코올 용해성 prolamin 그리고 약산 또는 알카리 용해성 glutelin으로 나누어진다. Glutelin과 prolamin은 벼의 주요 저장단백질이다. 벼 glutelin 저장단백질 유전자의 발현분석을 위하여 일품벼 미숙종자의 발현유전자 (EST) 분석을 행하였다. 그 결과 11종의 미숙종자 발현 glutelin 유전자를 분리 하였으며 8개의 유전자는 염색체 2번에 위치하였다. Glutelin 유전자 발현양은 전체 미숙종자 발현유전자의 약 28.2%를 차지하였다. 또한 glu-04의 경우 같은 염색체 상에서 4.5 kb 떨어진 곳에 역방향의 같은 염기서열로 복제되어 있었다. 이와 같은 결과는 glutelin 유전자는 진화학적으로 복제되어 염색체 특이적으로 발현하는 것을 나타낸다. 종자 11개 glutelin 유전자들의 아미노산서열분석을 통하여 lysin 함량을 조사한 결과 glu05-type B7에서 4.51%의 높은 lysin 함량을 나타내었다. 향후 유전자의 과발현체를 이용한 lysin 함량을 높이는 영양성 강화 연구가 요구되어진다.

• 미생물학회지
• /
• 제44권3호
• /
• pp.178-185
• /
• 2008

조류 독감바이러스(avian influenza virus, AIV)는 사람에게서 발생하는 인플루엔자 대유행에 중요한 역할을 한다. 특히 최근 AIV H9N2형에 의한 가금류 감염이 빈번히 나타나고 있어 인체 감염이 상당히 우려되는 실정이다. 본 연구에서는 최종적으로 AIV의 HA와 NA 단백질에 특이적으로 반응하는 항혈청을 생산하고자 하였다. 먼저 감염된 닭에서 분리된 AIV H9N2 한국분리주 A/Ck/Kr/MS96/96의 게놈RNA로부터 RT-PCR 방법으로 HA와 NA 단백질 N-말단부위에 해당하는 염기서열을 증폭하였다. 이렇게 증폭된 DNA단편은 E. coli 발현벡터 pGEX4T-1에 삽입한 후, BL21 세포에서 각각의 GST fusion protein (GST-HAln와 GST-NAn) 형태로 발현하였다. GST-HAln와 GST-NAn은 모두 glutathione sepharose column을 사용하여 분리 및 정제하였으며, 정제된 단배질을 항원으로 사용하여 토끼 항혈청을 생산하였다. 생산된 항혈청의 항원특이성은 AIV H9N2 한국분리주 A/Ck/Kr/MS96/96로 감염된 MDCK 세포의 cell extract를 사용하여 immunoblotting을 수행함으로써 확인하였다. 본 실험결과AIV H9N2의 HA와 NA단백질 N-말단부위에 해당하는 재조합GST fusion protein과, 이들 각각의 단백질에 특이적으로 반응하는 항혈청은 앞으로AIV 감염의 진단 뿐만 아니라, AIV에 대한 기초연구에 중요한 재료로 사용될 것으로 기대한다.

• 미생물학회지
• /
• 제46권2호
• /
• pp.140-147
• /
• 2010

일본뇌염바이러스(Japanese encephalitis virus)는 모기 매개성 플라비바이러스에 속하며, 주로 동남아시아 지역에서 유행성 바이러스성 뇌염을 일으킨다. 일본뇌염바이러스는 외피를 가진 작은 바이러스로서, 양성가닥 RNA 게놈을 가지고 있다. 감염성을 띤 바이러스 입자는 capsid (C), membrane (M; prM 전구체로부터 생성), 및 envelope (E)과 같은 3개의 구조단백질로 이루어져 있다. 본 연구에서는 일본뇌염바이러스 생산과 정에 M 단백질의 N-말단부위에 위치한 극성 아미노산 잔기의 역할을 분석하였다. 일본뇌염바이러스의 infectious cDNA를 활용하여, M 단백질의 $E^9$와 $K^{15}K^{16}E^{17}$ 잔기를 알라닌으로 치환시킨 2개의 mutant cDNA (Mm1과 Mm2)를 각각 제작하였다. 각각의 cDNA로부터 합성된 mutant RNA를 세포에 트랜스펙션시킴으로써, 비록 세포 내에 축적된 3개의 구조단백질양은 변화가 없으나, 이들 세포로부터 생산된 바이러스의 양은 Mm2 RNA의 경우 ~1,000배 감소됨을 관찰하였다. 흥미롭게도, Mm2 RNA로부터 발현된 mutant M 단백질은 wild-type M 단백질을 인지하는 항혈청에는 반응하지 않았으나, mutant M 단백질을 항원으로 제작된 항혈청에는 반응하는 것을 알 수 있었다. 본 실험결과는 일본뇌염바이러스 M 단백질을 구성하는 3개의 극성 아미노산 잔기($K^{15}K^{16}E^{17}$)가 바이러스의 생산과정에 관여한다는 것을 암시한다. 앞으로, wild-type 또는 mutant M 단백질(Mm2)을 인식하는 2개의 항혈청은 이 단백질의 기능연구에 유용한 재료로 사용될 것으로 기대된다.