• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.11-11
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• 2014

Fungal pathogens have huge impact on health and economic wellbeing of human by causing life-threatening mycoses in immune-compromised patients or by destroying crop plants. A key determinant of fungal pathogenesis is their ability to undergo developmental change in response to host or environmental factors. Genetic pathways that regulate such morphological transitions and adaptation are therefore extensively studied during the last few decades. Given that epigenetic as well as genetic components play pivotal roles in development of plants and mammals, contribution of microbial epigenetic counterparts to this morphogenetic process is intriguing yet nearly unappreciated question to date. To bridge this gap in our knowledge, we set out to investigate histone modifications among epigenetic mechanisms that possibly regulate fungal adaptation and processes involved in pathogenesis of a model plant pathogenic fungus, Magnaporthe oryzae. M. oryzae is a causal agent of rice blast disease, which destroys 10 to 30% of the rice crop annually. Since the rice is the staple food for more than half of human population, the disease is a major threat to global food security. In addition to the socioeconomic impact of the disease it causes, the fungus is genetically tractable and can undergo well-defined morphological transitions including asexual spore production and appressorium (a specialized infection structure) formation in vitro, making it a model to study fungal development and pathogenicity. For functional and comparative analysis of histone modifications, a web-based database (dbHiMo) was constructed to archive and analyze histone modifying enzymes from eukaryotic species whose genome sequences are available. Histone modifying enzymes were identified applying a search pipeline built upon profile hidden Markov model (HMM) to proteomes. The database incorporates 22,169 histone-modifying enzymes identified from 342 species including 214 fungal, 33 plants, and 77 metazoan species. The dbHiMo provides users with web-based personalized data browsing and analysis tools, supporting comparative and evolutionary genomics. Based on the database entries, functional analysis of genes encoding histone acetyltransferases and histone demethylases is under way. Here I provide examples of such analyses that show how histone acetylation and methylation is implicated in regulating important aspects of fungal pathogenesis. Current analysis of histone modifying enzymes will be followed by ChIP-Seq and RNA-seq experiments to pinpoint the genes that are controlled by particular histone modifications. We anticipate that our work will provide not only the significant advances in our understanding of epigenetic mechanisms operating in microbial eukaryotes but also basis to expand our perspective on regulation of development in fungal pathogens.

• 한국동물학회지
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• 제32권4호
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• pp.393-403
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• 1989

파라미아과 3속 5종에 대한 유전적 변이 및 계통진화를 규명하기 위하여 전기영동법을 이용, 24개 유전자를 검출 분석하였다. 피라미아파 5종의 평균 유전적 변이정도는 A=1.8, P=16.5%, HD=0.043, HG=0.049로 타 어류군에 비하여 낮은 편이였다. 그러나 1. chinensis는 평균 변이가 P=32.5%, HD=0.100, HG=0.119로 기존에 보고된 타어류의 변이값보다 높은 값이었고 O. bidens는 그 변이정도가 제일 낮았다(P=4.295, HD=0.008, HG=0.008). 피라미아과 각 종의 집단간 평균 근연치는 5=0.940으로 비교적 근연관계가 가까웠으며 O. bidens는 5=0.992로서 그 값이 제일 큰 반면 Z. platypus는 5=0.899로서 제일 낮은 값을 나타내었다. 종간의 근연치를 비교한 결과 A. chinensis는 타 4종과 평균 5=0.235로 가장 낮은 유사성을 나타내는 반면, Z.temmincki 2종은 5=0.822로서 유사성이 가장 높았다. 또한 Zacco속의 Z. Platypus는 동일속의 타 2종보다 속이 다른 O. bidens와의 유사성이 더 높게 나타났으며(S=0.462), Z.temmincki 2종과는 속 이상의 차이치를 나타내었다(S=0.340) 분화연대를 추정한 결과 피라미아과 5종은 과거 약 760만년전(선신세)에서 100만년전(홍적세)사이에 분화된 것으로 추정되었다.

• 식물분류학회지
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• 제35권4호
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• pp.273-285
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• 2005

국내에 분포하는 대표적 침입외래식물인 돼지풀과 단풍잎돼지풀이 나타내는 유전적 변이양상을 파악하기 위해 국내집단을 중심으로 돼지풀 157개체와 단풍잎돼지풀 46개체로부터 핵 rDNA의 ITS(Internal Transcribed Spacer)지역 염기서열을 분석하였다. 그 결과 돼지풀에서는 총 18개의 ITS 유형이, 단풍잎돼지풀에서는 4개의 유형이 각각 검출되었다. 돼지풀의 경우 각각의 ITS 유형간에는 1bp에서 7bp까지 차이가 나는 것으로 확인되었으며, 단풍잎돼지풀의 경우 각 유형 간에 1bp에서 2bp의 차이가 발견되었다. 돼지풀의 국내집단에서 18개에 이르는 다양한 ITS 유형이 검출되었다는 사실은 이 종이 우리나라에 여러 차례 반복해서 유입했기 때문인 것으로 풀이된다. 한편 일부 ITS 유형은 유전적 재조합에 의해 형성되었을 가능성이 있으며, 각각 한 개체에서만 발견된 12개의 소수 유형들은 점돌연변이 또는 그에 뒤이은 유전적 재조합에 의해 국내에서 독자적으로 기원했을 것으로 추정된다. 본 연구를 통해 침입과정에서 나타나는 돼지풀의 진화적 변화를 이해하는데 필요한 유용한 유전적 기초정보가 확보되었다.

• 한국동물학회지
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• 제31권3호
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• pp.236-242
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• 1988

한국산 담수 어류인 갈겨니(Zacco temminki)는 형태적으로 동일하거나 전기영동법에 의한 s-Mdh에 2type(MM과 MS type)이 있음을 (1987)이 주장하였으며 2type간 유전적 차이 정도를 분석한 결과 자매종으로 밝힌바 있다. 본 연구에서는 상기 결과를 토대로 2type의 mtDNA를 4개 집단에서 추출하여 11가지 제한 요소로 처리한 다음 fragment양상을 비교 분석하였다. 갈겨니 mtDNA의 전 genome크기는 약 16.7Kb였으며 frabment homolgy(F)에서 MS type 간 F값은 0.464,MM type간 F값은 0.762로 높은 값을 나타냈다. 또한 MM과 MS 이형간 평균 F값은 0.312(0.258-0.345범위)로 동형간보다 낮은 유사성을 나타내고 있다. 집단 또는 type간 nucleotide sequence divergence(p)를 산출한 결과 MS type 간의 P=0.128에 비해 동형간의 P값은 0.045로 매우 낮은 mtDNA sequece 변이를 나타내었다. 그러나 이형간인 2type평균 P값은 0.195(0.177-0.226범위)로 차이를 나타냈다. 이와 같은 2type간의 차이는 isozyme연구 분석 결과와 일치하고 있어 갈겨니 2type간의 종분화를 확신시키는 새로운 자료가 되었다.

• 생명과학회지
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• 제20권5호
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• pp.703-709
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• 2010

Glucuronidation은 NNAL [4-(methylnitrosamno)-1-(3-pyridyl)-1-butanol]의 주요 pathway이며, UGT2B의 family인 UGT2B17 (UGT, uridine diphospho-glucuronosyltransferase) 유전자는 발암원의 glucuronidation에 관여 한다. UGT2B17 결손은 NNAL의 감소 수준과 특정 암에 있어 위험도를 증가시킨다. UGT2B17 유전자의 copy 수는 사람에서 개인별로 0~2로 다양하다. 본 연구에서는 UGT2B17 결손이 폐암의 위험도와 연관성을 가지는 가를 알아보기 위해 한국인인 271명의 대조군과 176명의 폐암환자의 샘플로 PCR 방법으로 CNV를 조사하였다. 그 결과, 현재까지 보고된 백인과 흑인에 비해 한국인에서 결실 대립형질이 현저히 높게 나타났다. 백인에서 유전자 두 개 모두가 결실된 0 copy 수가 약 10%를 나타낸 것에 비해, 본 연구의 한국인에서는 0 copy 수가 약 74%를 나타내었다. 더욱이 양 쪽 결실이 여성그룹에서 전반적으로 남성그룹에 비해 높게 나타났다. 그러나 UGT2B17 유전자가 CNV와 폐암과의 연관성은 찾을 수 없었다. 이러한 결과는 UGT2B17 유전자의 결실이 폐암의 감수성과는 연관되어 있지 않으나, UGT2B17 CNV 다형성이 인종간의 진화적 분석의 유용한 마커로 사용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권12호
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• pp.1213-1226
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• 2012

유역유출 모의 모형의 자동 보정에 주로 사용되는 진화계열의 알고리즘은 무제약 최적화 알고리즘이다. 이러한 진화계열 알고리즘에 제약조건을 반영하기 위해서는 제약조건을 다룰 수 있는 별도의 방법이 요구된다. 본 연구의 목적은 진화계열 알고리즘의 일종인 집합체 혼합진화 알고리즘에 벌칙함수를 적용하여 제약조건을 고려할 수 있도록 하는 것이다. 또한, 제약조건을 고려할 수 있는 집합체 혼합진화 알고리즘을 SWMM의 자동 보정 모듈에 적용하여 기존 자동 보정 모듈의 기능을 개선하는 것이다. 홍수유출 해석에서는 첨두유량과 관련된 지표가 중요하므로 첨두유량의 오차와 첨두유량 발생시간의 오차를 제어할 수 있는 제약조건을 구성하였다. 제약조건을 포함하여 구성된 자동 보정 모듈은 밀양댐 유역과 구로1 빗물펌프장 배수유역의 홍수유출 모의 모형에 대하여 적용되었다. 자동 보정의 결과는 제약조건의 포함 유무에 따른 결과를 비교하여제시되었다. 그 결과, 제약조건을 고려함에 따라 본래의 목적함수를 크게 위배하지 않으면서, 첨두유량과 첨두유량 발생시간의 오차가 크게 개선되었다. 또한, 검증을 통해서도 제약최적화를 통한 자동보정의 적절성이 검토되었다. 결론적으로 벌칙함수를 이용한 제약조건의 반영을 통해 자동 보정 모듈의 기능을 향상시킬 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제54권3호
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• pp.188-199
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• 2018

다양한 미생물학 연구 분야의 발전에 힘입어 유전체역학은 발전되어 왔다. 예를 들어, 대용량서열화 기술의 발전으로 미생물 유전체의 수는 급속도로 증가해 오고 있다. 이러한 풍부한 유전체 데이터는 전에는 보지 못한 보다 더 정확한 미생물종의 동정에 도움을 주는 균주종 타이핑에 새로운 기회를 제공한다. 유전체역학은 유전체에 일반적인 유전자를 찾고 표기하는 것 뿐만 아니라 항균 저항성 유전자를 찾을 수 있다. 균주종 타이핑과 항균 저항성 유전자 찾기는 각각 종을 구분하고 유전체내의 유전자 위치를 결정하는 유전체 역학의 방법들로 시간에 따른 변화가 없는 측면이다. 이에 반하여, 하나의 숙주가 어떤 숙주를 감염시켰는지 알아내기 위해서는 감염된 숙주들 사이의 시간에 따른 동적인 전염 경로를 추론해야 한다. 이렇게, 균주종 타이핑, 항균 저항성 유전자 찾기, 전염 계통수 추론을 통하여 유전체역학의 궁극적인 목표 중 하나인 미생물성 전염병을 보다 효율적으로 감시할 수 있을 것으로 기대된다. 그리고, 대용량서열화 기술 중, 3세대 서열화기술 중 하나인 옥스포드 나노포어 MinION의 보다 나은 휴대성과 빠른 서열화의 성능 덕분에 유전체역학은 더 많은 발전을 거듭할 것으로 보인다. 이에, 본 연구는 항균 저항성 유전자를 찾고 전염병 경로를 추론하는 계산적인 방법에 대하여 살펴보고, 미생물 유전체역학에서 MinION이 응용된 예들에 대하여 논하였다.

• ALGAE
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• 제32권1호
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• pp.57-66
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• 2017

The red alga Gracilaria vermiculophylla, a species native to the waters of Korea and Japan, has invaded marine coastal areas of Europe and the Americas, thriving in conditions that differ from those of its native habitat. In recent years, G. vermiculophylla has been discovered in the Long Island Sound (LIS) estuary growing alongside the native congener Gracilaria tikvahiae. The goal of this study was to determine whether the two strains of G. vermiculophylla from different regions of the world have evolved genetic differences (i.e., ecotypic differentiation) or if the physiological performance of the strains simply reflects phenotypic plasticity. Two strains of G. vermiculophylla (isolated in Korea and LIS) and a strain of the LIS native G. tikvahiae were grown for four weeks under temperatures ranging from 20 to $34^{\circ}C$ using a temperature gradient table (all other environmental conditions were kept constant). At the end of each week, wet weight of each sample was recorded, and thalli were reduced to the original stocking density of $1gL^{-1}$ (excess biomass was preserved for tissue carbon and nitrogen analysis). Generally, the growth rates of Korean G. vermiculophylla > LIS G. vermiculophylla > G. tikvahiae. After one week of growth G. tikvahiae grew 9.1, 12.0, 9.4, and 0.2% $d^{-1}$, at temperatures of 20, 24, 29, and $34^{\circ}C$, respectively, while G. vermiculophylla (LIS) grew 6.6, 6.2, 5.7, and 3.6% $d^{-1}$. G. vermiculophylla (Korea) grew 15.4, 22.9, 23.2, and 10.1% $d^{-1}$, much higher than the two strains currently inhabiting the LIS. On average, the LIS G. vermiculophylla strain contained 4-5% DW N, while the Korean strain and G. tikvahiae had more modest levels of 2-3% N DW. However, tissue N content declined as temperature increased in LIS and Korean G. vermiculophylla. The non-native haplotype may have evolved genetic differences resulting in lower growth capacity while concentrating significantly more nitrogen, giving the non-native a competitive advantage.

• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.435-440
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• 2008

RAPD 분석을 이용하여 지황 육성 계통과 지역 수집종 들을 구분할 수 있는 분자표지자를 선발하고, 집단 간, 집단 내 유전적 다양성을 평가하기 위하여 본 실험을 수행하였다. 총 20개의 임의 primer를 이용하여 PCR 한결과, 육성 계통과 수집종 들을 구별할 수 있는 OPA-1 등 10개의 재현성과 다형성이 좋은 프라이머 들을 선발하였다. 특히 OPA-10, OPA-11 및 OPA-19는 고려지황과 지황1호를 다른 계통 및 수집종 들과 구별할 수 있었으며, 이들 프라이머를 이용하여 0.9 kb, 1.2 kb, 1.3 kb 및 1.4 kb등의 육성계통 특이적인 DNA 밴드들을 확보할 수 있었다. 한편 이들의 결과를 토대로 통계처리에 의한 유전분석 결과, 고려지황, 지황1호 및 일본지황은 집단 내 유사도가 높아 다른 집단들과 구별되었다. 결론적으로, RAPD 분석을 통한 결과는 지황의 유전적 다양성 이해와 특정 계통을 다른 계통 및 수집종 들과 구분할 수 있는 방법으로 이용될 수 있다.

• 한국가금학회지
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• 제46권3호
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• pp.185-191
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• 2019

Nucleoporin 210(Nup210)는 근육 및 신경세포의 분화, 자기 면역 질환, 말초 T세포 항상성 등 여러 생리작용에 관여한다. 닭의 Nup210 유전자는 닭 신장조직에서 칼슘 의존성 차별 발현 유전자로 발굴되었으며, 닭의 대사 이상 질환과 Nup210의 관련 연구를 위해 Nup210 유전자의 분자유전학적 특성을 구명하고, 톨-유사수용체 3(Toll-like receptor 3(TLR3)) 자극에 의한 전사 조절을 연구하였다. 닭의 여러 조직과 배아 섬유아세포주인 DF-1 세포에서 Nup210 유전자의 전사 수준을 조사한 결과, 폐와 비장 조직에서 가장 높게 발현되었으며, Nup210의 발현은 TLR3 신호자극에 의해 증가함을 확인하였다. 또한 닭 Nup210 유전자가 코딩하는 단백질의 구조는 조류, 어류, 포유류를 포함한 여러 종과 매우 보존적이나 진화적으로 다른 포유류보다는 오리와 가장 가깝다고 추정되었다. 본 연구의 결과를 통해 닭 Nup210이 TLR3 신호시스템에 관여함을 확인하였고, 추가연구를 통해 바이러스 침입에 대한 닭 면역 메커니즘을 구명할 필요가 있다고 사료된다.