• 제목/요약/키워드: 유전변이

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군집분석에 의한 한국 자생 둥글레속 수집종의 분류 (Classification of Korean Polygonatum Collections Based on Cluster Analysis)

  • 윤종선;손석용;홍의연;김익환;윤태;이철희;이철희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.260-268
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    • 2002
  • 둥굴레 유전자원의 활용도를 높이기 위한 기초자료를 얻고자 한국산 둥굴레속 식물 수집종 10종 20계통을 재배 한 후 특성을 조사하고 군집분석을 통하여 분류하였으며 군별 특성 및 류연 관계를 구명하였다. 14개 형질을 가지고 평균연결법으로 군집분석을 수행한결과 군집간 평균 거리 약 0.6에서 7개 군으로 분할되었다. 제 1군은 층층갈고리 둥굴레군이고, 제 II 군에는 둥굴레, 둥굴레 엽색 변이종 및 큰둥굴레가 속하였으며, 제 III 군은 산둥굴레군이고, 제 IV군은 죽대군이었다. 그리고 제 V 군은 용둥굴레와 안면용둥굴레가 속하였고, 제 Ⅵ군은 퉁둥굴레군이며, 제 Ⅶ군은 각시둥굴레가 독립적인 군을 형성하였다. 제 I군은 다른 군에 비하여 지상부와 근경이 모두 거대하였고, 제 II~III군은 둘 다 중간 정도이며, 제 IV~Ⅶ군은 지상부와 지하부가 모두 작았다. 둥굴레속 식물의 분류에 있어서는 특히 경장, 줄기습성, 엽서, 능각, 엽병, 화서, 화피의 형태, 포 및 근경의 크기 등이 중요한 식별 형질이었다. 제 I~III군은 식용 및 양용작물로 이용하기 에 적합하다고 판단되며. 제 IV~Ⅶ군은 원예작물로 개발할 가치가 있다고 판단되었다.

Saccharomyces cerevisiae 표면 발현을 이용한 붉바리 신경괴사 바이러스 외피단백질의 생산 (Production of Red-spotted Grouper Nervous Necrosis Virus (RGNNV) Capsid Protein Using Saccharomyces cerevisiae Surface Display)

  • 박미례;서승석;황진익;김동균;박종범;정영재;이택견
    • 생명과학회지
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    • 제24권9호
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    • pp.995-1000
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    • 2014
  • 바이러스 분리 및 검출 측면에서의 해양바이러스 연구는 높은 빈도의 돌연변이와 유전적 다양성 때문에 한계가 있어 왔다. 현재 해양바이러스를 검출하기 위해 사용되고 있는 방법 중 ELISA를 기반으로 하는 혈청학적 방법이 가장 보편적이다. 혈청학적 방법은 항체의 질과 고도로 정제된 정확한 항원을 요구한다. 최근에 바이러스 외피단백질을 항원으로 이용하고자하는 새로운 실험시스템이 yeast surface display (YSD)를 사용하여 개발되었다. 이 연구에서는 붉바리 신경괴사 바이러스(RGNNV)의 외피단백질 유전자를 YSD와 HA-tagging 시스템을 이용하여 발현시키고 정제하였다. 2개의 RGNNV 외피단백질 유전자 조각(RGNNV1 및 RGNNV2)을 염기서열 데이터베이스에 기초하여 합성하였고, 효모 발현 벡터인 pCTCON로 클로닝하였다. 효모 strain EBY100에서의 RGNNV 외피단백질의 발현은 발현벡터에 의해 코드되는 C-말단의 c-myc tags를 인지하는 형광표지된 항체를 이용하여 flow cytometry로 검출되었다. 발현된 RGNNV 외피단백질은 ${\beta}$-mercaptoethanol 처리 후 Aga1과 Aga2 사이의 이황화결합 절단에 의해 효모표면으로부터 분리되었다. Anti-HA 항체를 사용한 Western blots을 수행하였을 때 각 RGNNV 외피단백질이 정해진 크기에서 검출되는 것이 확인되었다. 이러한 결과는 YSD와 HA-tagging 시스템이 재조합 RGNNV 외피단백질의 발현과 정제에 적용가능함을 나타낸다.

메타게놈 분석을 이용한 돈분뇨 처리에 의한 논토양에서 메탄대사에 미치는 영향 조사 (Metagenomics analysis of methane metabolisms in manure fertilized paddy soil)

  • 응우옌 기앙 손;호 투 궝;이지훈;운노타쯔야
    • 미생물학회지
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    • 제52권2호
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    • pp.157-165
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    • 2016
  • 침수된 논토양에서는 메탄생성균이 벼 줄기를 타고 올라오는 메탄을 생성하는 것으로 알려져 있고, 그래서 논토양은 대기 메탄의 인위적인 발생원 중 하나로 알려져 있다. 또한 (분뇨)거름을 사용하면 벼로부터 메탄 배출이 증가하는 것으로 연구 결과 알려져 있다. 어떠한 기작으로 (분뇨)거름이 메탄 배출을 증가시키는지 알아보기 위하여, 무기비료를 사용한 논토양(NPK)과 돈분뇨를 처리한 논토양(PIG)에서의 미생물의 메타게놈에 대해 비교분석을 수행하였다. 미생물군집 분류 분석 결과, 메탄생성균과 메탄영양균, 메틸영양균, 초산생성균(acetogen)이 NPK에서 보다 PIG에서 더 풍부하였다. 더욱이 BLAST 비교 분석 결과 탄수화물 대사 기능유전자가 PIG에 더 풍부하였다. 메탄 대사와 관련된 유전자 중에서 메틸-조효소-M-환원효소(mcrB/mcrD/mcrG)와 트리메틸아민-코리노이드 단백질 Co-메틸전달효소(mttB)가 PIG 시료에 더 풍부하였다. 그와는 상대적으로, 트리메틸아민 모노산소첨가효소(tmm)와 포스포세린/호모세린 인산전달효소(thrH) 같은 메탄 배출을 하향 조절하는 유전자는 NPK 시료에서 더 관찰되었다. 메탄영양과 관련된 유전자(pmoB/amoB/mxaJ)들 또한 PIG에서 더 풍부하게 발견되었다. 메탄 배출과 메탄 산화와 관련된 핵심 유전자들을 환경에서 확인함으로써, (분뇨)거름 사용에 의해 벼로부터 메탄 배출이 증가하는 기작에 대해 기초적인 정보를 얻을 수 있을 것이다. 본 연구에 제시된 내용을 통해 돈분료거름을 처리한 논토양 내 미생물의 분자적 변이를 알 수 있었다.

한국잔디 중지 변이개체와 연관된 RAPD-SCAR 마커 (RAPD-SCAR Markers Linked to Medium-Leaf Zoysiagrass Ecotypes)

  • 정성진;박수정;김헌중;양근모;최준수;오찬진;장덕환;송인자;이긍주
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제2권2호
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    • pp.191-197
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    • 2013
  • 한국 잔디 신품종 개발 목적으로 전라남도 장성군 삼서면 일대 한국잔디 중지류 생산포장에서 선발한 생육 및 피복속도가 빠르고 밀도 또는 가을철 녹색기간이 긴 2개 우량계통을 대상으로 DNA 수준에서 기존 중지류 또는 한국잔디들과 차이를 살펴보고 신품종 특이적으로 차이를 보이는 DNA 염기서열을 기반으로 RAPD-SCAR 마커를 개발하고자 본 연구를 실시하였다. RAPD 프라이머를 스크리닝 한 결과 N8021와 N8001 프라이머가 CY6069와 CY6097 품종 각각에 특이적인 DNA 절편을 약 600 bp와 700 bp 부근에서 발견할 수 있었다. 특이 밴드는 TA-cloning vector에 삽입 후 대장균에 형질전환하여 배양하였고, 이로부터 추출된 플라스미드 DNA의 염기서열 분석을 실시하여 최종적으로 중지류 신품종 특이 SCAR 마커 프라이머를 작성하였다. CY6069 선발 품종 특이 SCAR 마커(CY6069_550)는 다른 한국잔디 들잔디(야지), 한국잔디 중지, 갯잔디, 금잔디에서는 보이지 나타나지 않았던 식별 가능한 밴드를 보였고(550 bp), CY6097 선발 품종 식별을 위한 SCAR 마커(CNU70-6_1500)도 CY6097 계통에서만 특이적으로 나타나는 DNA 밴드를 약 700 bp 부근에서 증폭할 수 있었다. 형태 및 생육특성 차이와 함께 본 연구를 통해 개발된 RAPD-SCAR 마커를 활용하면 선발된 중지류 한국잔디 CY6069와 CY6097 계통을 실험실내에서 PCR을 통해 유전자원 식별 및 원산지 증명이 가능해졌고 영양번식을 통해 주로 번식하는 난지형 잔디 생산 포장에서 품종의 혼입으로부터 정확하게 분리해 낼 수 있을 것으로 판단된다.

해송 채종원(採種園)에서 개화특성(開花特性)의 클론 변이(變異) (Clonal Variation of Flowering in Pinus thunbergii Seed Orchard)

  • 한상억;최완용;장경환;김태수;송정호
    • 한국산림과학회지
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    • 제90권6호
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    • pp.717-724
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    • 2001
  • 본 연구는 1979년에 조성된 해송 채종원에서 6년간(1995~2000년) 개화량를 조사하여 얻은 자료를 토대로 생식과정에 관계된 몇 가지 특성들을 계량화 하고자 하였다. 전체 60개 클론 중 18개 클론(30%)이 차지하는 자화의 상대적인 기여도는 0.37(1999)~0.46(1995), 웅화는 0.44(1999)~0.57(1995)로 자화보다 다소 높게 나타났으며 소수 클론에 의해 편중되는 현상이 다른 수종에 비하여 작게 나타났다. 배우체(v♀, v♂) 수준에서 상대적인 유효집단수는 각각 0.59(1995)~0.91(1999)과 0.56(1995)~0.83(1998), 접합체($v_b$) 수준에서는 0.72(1995)~0.93(1999)으로 추정되어 자성배우체가 웅성배우체보다 많게 나타났다. 웅화 개화량에 대한 평균지수는 전체 클론의 73% 이상이 0.4~0.6($0.5{\pm}0.1$)의 값을 나타내었으며, 연도간에는 73%(1996)~100%(2000)로 다양하게 나타났다. 성적 불균형도($A_s$)는 0.09~0.26으로 추정되어 다른 수종에 비해 상대적으로 낮아 높은 유전적 균일성을 나타내었다. 모든 유효집단수 간에는 정의 상관을 보였으며, 성적 불균형도는 모든 유효집단수와 부의 상관을 나타내었다.

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울릉도 말오줌나무와 근연종의 재검토 (A reappraisal of Sambucus pendula Nakai on Ulleung Island and its allies)

  • 임효인;장계선;이흥수;장진성;김휘
    • 식물분류학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.181-192
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    • 2009
  • 울릉도에 분포하는 말오줌나무는 화서가 크고 아래로 처지며 열매가 다른 분류군에 비해 작은 특징때문에 한반도 고유종으로 간주되었다. 본 연구는 근연종인, 지렁쿠나무, 덧나무, 딱총나무를 포함한 총 256개 개체에 대해 주성분분석(PCA)을 통해 각 분류군간 형태적 특징을 비교하였는데, 형태 분석 결과 말오줌나무는 지렁쿠나무와 덧나무에 비해 화서의 크기가 크고 총화경이 길어 뚜렷한 차이가 있었다. 이런 화서의 특징 이외에 말오줌나무의 암술머리 색깔은 덧나무와 지렁쿠나무의 혼합형이며, 동위효소와 염색체 수의 경우에는 덧나무에 더 가까웠다. 반면 말오줌나무는 한반도 내의 다른 개체들과 형태적으로 불연속을 보이는데, 이는 한반도 내 분류군들 간에는 지속적인 유전적 교류가 있었던 반면, 울릉도의 말오줌나무는 신생대 4기 이후 섬 지역에 고립되어 형태적으로는 비교적 고착화된 것으로 판단된다. 전 세계 딱총나무속의 연구에 의하면 종간 잡종 현상이 활발히 보고되는데, 현재 본 연구에서 분석된 지렁쿠나무와 덧나무의 형질의 혼합 혹은 중간 형태는 잡종에 의한 결과인지, 혹은 형질의 연속변이로 인한 결과인지는 불확실하다. 유라시아와 북미 대륙에 넓게 분포하는 Sambucus racemosa L.는 지역적으로 일부 분류군들이 분화하여 기존에 아종으로 처리되고, 동북아시아에서는 지렁쿠나무와 덧나무의 실체가 확인되지만 여전히 각 분류군간에 형태적으로 중첩이 된다. 따라서, 본 연구에서는 말오줌나무를 S. racemosa의 아종, 즉 S. racemosa subsp. pendula로 처리하였다.

소두증 골형성이상 원발성 왜소증 제 II 형의 치과적 특성 (Dental Characteristics of Microcephalic Osteodysplastic Primordial Dwarfism Type II)

  • 박해민;송지수;신터전;현홍근;김영재;이상훈;김정욱
    • 대한소아치과학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.50-63
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    • 2021
  • 소두증 골형성이상 원발성 왜소증 제 II 형(MOPD II)은 원발성 왜소증의 일종으로 pericentrin 유전자의 돌연변이에 의해 유발되며 상염색체 열성으로 유전된다. 이번 연구는 MOPD II의 임상적 및 방사선학적 소견과 더불어 치아의 물리화학적 특성 및 미세구조에 대한 분석을 목적으로 하였다. MOPD II 환자의 발치된 하악 제2대구치를 대상으로 하였으며 미세 전산화 단층 촬영, 주사형 전자 현미경과 에너지 분산형 분광분석법 및 비커스 미세경도 분석을 이용하여 분석하였다. MOPD II 치아는 정상 치아와 비교 시 치근 및 치수의 이형성을 보였으며 크기가 작았다. 치아의 무기질 밀도는 법랑질에서는 비슷한 값을 보였으며 상아질에서는 치근 1/2 및 치근단 부위에서 MOPD II 치아가 정상 치아보다 작게 나타났다. 미세경도의 비교 시 교두 법랑질과 치근 1/2 및 치근단 부위의 상아질에서 MOPD II 치아의 미세경도가 정상 치아보다 작게 나타났다. 이 연구에서는 MOPD II의 치과적인 특징 및 치아의 물리화학적 특성에 대하여 분석함으로써, 질환의 구강 내 소견에 대한 이해도를 높이고 치과 치료 시 주의점을 확인하여 적절한 치료를 하는데 도움이 되고자 하였다.

콩 발아기간 중 isoflavone 생합성 유전자 발현 변이 (Differential Expression of Isoflavone Biosynthetic Genes in Soybean During Germination)

  • 임진수;김서영;김용호
    • 한국작물학회지
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    • 제66권4호
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    • pp.365-374
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    • 2021
  • 이소플라본 함량이 높으며 장류콩인 대풍2호와 이소플라본 함량이 낮으며 나물콩인 풍산나물콩을 재료로 하여 콩 발아기간 동안 이소플라본 생합성 관련 유전자 6종(CHS6, HID, IF7GT, IF7MaT, GmIMaT1 및 GmIMaT3)의 발현량을 qRT-PCR로 분석하였다. 1. 공시재료 모두 발아기간 경과에 따라 이소플라본 함량이 높아졌으며, 총 이소플라본 함량 중 malonyl-glucosides 함량이 80% 이상을 차지하여 제일 높았으며 acetyl-glucosides는 거의 분석되지 않았다. 한편, 자엽과 배축에서 이소플라본 축적 정도가 각각 다르게 나타났으며 개별 이소플라본 함량에서도 차이가 있었다. 2. 이소플라본 생합성 관련 유전자들은 콩 발아시기 경과에 따라 발현량이 높아져 이소플라본 축적 정도와 상관이 있는 것으로 판단되나 유전자들의 발현량이 시기별로 각각 달라 개별 이소플라본 함량과 유전자간 뚜렷한 상관은 찾을 수 없었다. 3. HID 유전자는 대풍2호와 풍산나물콩 모두 발아 3일차를 제외하고는 발아시간 경과에 따라 유전자의 발현량이 높아졌으나 다른 유전자들의 상대적 발현량은 품종 간 차이가 있었으며, 또한 발아시간 경과에 따른 유전자의 발현 양상은 유전자별로 각각 달랐다. 4. 발아시간 별로 유전자들의 상대적 발현량을 비교한 결과 품종 간 차이가 있었으며 자엽과 배축에서도 상대적 발현량이 다르게 나타났다. 자엽에서는 GmIMaT1을 제외한 다른 유전자들의 발현량이 대풍2호와 풍산나물콩에서 비슷하게 나타난 반면, 배축에서는 HID 발현량이 2품종 모두 높게 나타났으나 다른 유전자들은 유전자 발현량에 일정한 경향이 없었다.

박테리아에 의한 카로티노이드 생산; 카로티노이드 생산성 및 활용 가능성 (Production of Carotenoids by Bacteria; Carotenoid Productivity and Availability)

  • 최성석;김군도
    • 생명과학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.411-419
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    • 2022
  • 카로티노이드는 자연계에 존재하는 붉은색, 주황색, 황색의 지용성 색소이며, provitamin A, 항산화, 항염증, 항암 등 다양한 기능성을 가지는 생리활성물질로 알려져 있다. 생리 활성과 색소 활용성 때문에 카로티노이드는 식품, 화장품, 양식 산업 등에 널리 이용되고 있다. 현재 산업적으로 활용되는 카로티노이드는 대부분 생산 단가가 저렴한 합성 색소를 이용하고 있지만, 안전성과 생리활성효과 때문에 천연 카로티노이드가 각광받고 있다. 하지만 식물과 동물의 카로티노이드 생산은 경제적인 원인으로 생산에 제한이 있다. 박테리아에서 생산되는 카로티노이드는 화합 합성으로 생산되는 카로티노이드를 대체하기 위한 좋은 장점을 가지고 있다. 박테리아에서 생산되는 카로티노이드는 낮은 생산성 때문에 산업적 활용에 제한이 있으며, 지속적으로 박테리아로부터 카로티노이드의 생산성을 증가시키기 위한 연구가 이루어져 왔다. 박테리아로부터 카로티노이드 생산량을 증가시키기 위해 진행된 연구로는 박테리아의 카로티노이드 생합성 경로와 각 효소들의 활성, 돌연변이를 이용한 균주 개발, 유전공학을 통한 카로티노이드 생산성 증가 균주 구축, 스트레스 유도를 통한 카로티노이드 축적, 발효 배지의 조성과 배양 조건, 다른 균주와의 공배양 등을 포함하고 있다. 이 논문의 목적은 박테리아로부터 카로티노이드의 생산성을 증가시키기 위해 진행된 연구들을 검토하는 것이다.

넙치(Paralichthys olivaceus)의 성장형질 연관 유전자 변이 탐색을 위한 전장유전체연관분석(GWAS) 알고리즘 비교 분석 연구 (Comparison of Genome-wide Association Study (GWAS) Algorithms for Detecting Genetic Variants Associated with Growth Traits in Olive Flounder Paralichthys olivaceus)

  • 윤상원;이희건;박종원;정민환;이다인;정효선;김주란;양혜림;이승환;이정호
    • 한국수산과학회지
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    • 제56권4호
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    • pp.411-418
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    • 2023
  • Genome wide association studies (GWAS) identify genetic loci associated with quantitative traits in genomic selection. Although several studies have compared performance of various algorithms, no study compares them in olive flounder Paralichthys olivaceus. This study compared the GWAS results of four mixed linear model (MLM) algorithms and one Fixed and random model Circulating Probability Unification (FarmCPU) algorithm in olive flounder. Considering gender and genetic association matrices as fixed and random effects, the MLM had stable performance without inflation for λGC (genomic inflation factor) of -log10P. The FarmCPU algorithm had some appropriate λGC of -log10P, and an upward tail was identified in quantile-quantile plots. Therefore, the models were suitable for detecting genetic variants associated with olive flounder growth traits. Moreover, significant genotypes appeared several times at chromosome 22, around which quantitative trait loci are expected to exist. Finally, in both models, some of the most genetic variants were found in genes related to growth traits, confirming their reliability. These results will be helpful when applied to the genomic selection of olive flounder growth traits in the future.