• Applied Biological Chemistry
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• 제39권5호
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• pp.403-408
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• 1996

토양에서 세균군집의 DNA를 추출하여 이사디 분해세균의 밀도와 군집변화를 tdfA 유전자와 Spa Probe를 이용하여 조사하였다. 이사디 분해균주인 Pseudomonas cepacia/pJP4을 토양에 여러 가지 밀도로 접종한 후 추출된 토양세균군집의 DNA를 Southern blot에서 분석한 결과, 본 실험에 사용된 DNA probe method에 의해 이 세균을 $10^5\;cells/g$ soil 수준까지 검출할 수 있는 것으로 나타났다. 이사디를 가해준 microcosm 토양에서 추출된 세균군집의 DNA를 분석한 실험에서는 Pseudemonas pickettii와 Sphingomonas Paucimobilis가 우점종으로 검출되었고, 사용된 두 가지의 DNA probes는 토양의 이사디 분해미생물에 대해 매우 높은 특이성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 밭에 이사디를 장기 적으로 가해준 후 추출된 토양세균군집의 DNA를 분석 한 실험에서는 이사디를 최소한 10 ppm 이상 가해주어야 토양의 이사디 분해세균을 DNA probe method에 의해 검출할 수 있었고, tfdA 유전자는 실제의 밭토양에서도 높은 특이성을 나타냈으나 Spa probe는 일부의 토착세균에 비특이적으로 반응하는 것으로 나타났다. 토양에서 추출된 세균군집의 DNA를 분석하는 DNA probe method는 Southern blot과 함께 사용되었을 때 토양에 존재하는 이사디 분해미생물을 실험실 배지에 배양하지 않고 검출할 수 있었고,이 미생물들의 밀도, 군집변화, 유전적 변화 등을 효과적으로 분석할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1126-1139
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• 2014

도시화 및 산업화에 따른 온실가스의 증가로 전 세계적인 이상기후 현상이 빈번하게 발생하고 있으며, 국내에서도 이러한 현상의 하나로 홍수와 가뭄의 영향이 지속적으로 심화되고 있다. 기후변화는 이수, 치수, 환경 등 다양한 측면에서 물 관리 전반에 걸쳐 복잡성을 가중시키고 불확실성을 확대시키는 등 많은 영향을 초래한다. 또한 과거와는 달리 하천유지수량, 환경용수량 등 다양한 용수수요의 증가에 따라 제한된 가용수자원의 추가적인 확보를 위한 분석과 연구가 필요하다. 본 연구에서는 안동댐과 임하댐 유역을 대상으로 기후변화 시나리오와 토양수분 저류구조 Tank 모형을 이용하여 장기 유출량을 산정하였고, 연결도수로를 통해 병렬 연결된 안동댐과 임하댐의 저수지 연결모의운영을 수행하여 임하댐에서 안동댐으로 전환되는 추가 가용 수자원량을 분석, 비교함으로서 미래 기후변화가 가용수자원 확보에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 대표농도경로 기후변화 시나리오 중 RCP 6.0과 RCP 8.5를 이용하여 대상유역의 상세 수문자료를 생산하여 과거 유역의 관측 강수량 자료와 경향성을 분석한 결과 시나리오별 모두 5%~9%의 범위로 강수량이 증가하는 것으로 분석되었으며, 목적함수를 이용한 민감도 분석을 통해 가장 높은 적합도를 나타낸 개체군의 크기는 1000 이었으며 교차비율은 80% 이었다. 본 연구의 결과를 이용하여 미래 기후변화에 대응한 물 관리 측면에서 저수지 운영의 효과를 극대화하고 장기적으로 안정적이고 풍부한 용수공급 계획을 수립하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• Molecules and Cells
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• 제23권3호
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• pp.323-330
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• 2007

The mature wheat embryo is arguably one of the best explants for genetic transformation because of its unlimited availability and lack of growth season restriction. However, an efficient regeneration system using mature wheat embryos (Triticum aestivum L.) is still not available. To identify genes related to the tissue culture response (TCR) of wheat, QTLs for callus induction from mature embryos and callus regeneration were mapped using an RIL population derived from the cross of 'Wangshuibai' with 'Nanda2419', which has a good TCR. By whole genome scanning we identified five, four and four chromosome regions conditioning, respectively, percent embryos forming a callus (PEFC), percent calli regenerating plantlets (PCRP), and number of plantlets per regenerating callus (NPRC). The major QTLs QPefc.nau-2A and QPcrp.nau-2A were mapped to the long arm of chromosome 2A, explaining up to 22.8% and 17.6% of the respective phenotypic variance. Moreover, two major QTLs for NPRC were detected on chromosomes 2D and 5D; these together explained 51.6% of the phenotypic variance. We found that chromosomes 2A, 2D, 5A, 5B and 5D were associated via different intervals with at least two of the three TCR indexes used. Based on this study and other reports, the TCRs of different explant types of wheat may be under the control of shared or tightly linked genes, while different genes or gene combinations may govern the stages from callus induction to plantlet regeneration. The importance of group 2 and 5 chromosomes in controlling the TCRs of Triticeae crops and the likely conservation of the corresponding genes in cereals are discussed.

• 생태와환경
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• 제47권spc호
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• pp.74-82
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• 2014

동강할미꽃은 미나리아재비과의 다년생 초본식물로 우리나라에서는 석회암지대에서만 발견되는 희귀식물이다. 희귀성과 화훼자원으로 가치가 높아 최근 남획과 생육지 교란이 심각하다. 동강할미꽃의 보전과 자원 개발을 위해 세 가지 목적으로 연구를 수행하였다. 첫째, 밝혀지지 않은 새로운 분포지를 조사하며, 둘째, 기존 생육지의 입지환경과 식생을 분석하며, 셋째 동강할미꽃 미소생육지 별 형태와 개체군의 특징을 비교하는 것이다. 삼척시, 정선군, 평창군 및 영월군에서 동강할미꽃이 자생하는 것을 재확인하였고, 충청북도 단양군에서 새로운 분포지를 발견하였다. 이로써 남한에서 지리적 분포지는 강원도에서 확대되어 충북까지, 우리나라 석회암분포지와 거의 정확하게 일치함으로써 이 종이 호석회성 식물일 가능성을 제시한다. 분포하는 미소생육지의 87%가 바위틈이었다. 바위틈에서는 능선이나 사면에 비해 개체수는 적었으나, 유의하게 크기가 크고 꽃 수도 많으며 개화율이 높았다. 개체수가 적은 것은 바위지역에 잠재적 미소생육지 자체가 적기 때문일 것이다. 바위틈은 빛 조건이 좋고, 배수도 용이하며, 다른 종과의 경쟁도 피할 수 있으므로, 이 종이 안정적으로 정착하고 생장하는 적지로 판단된다. 호석회성 식물 여부, 입지조건에 따른 발아와 정착에 대한 포장 실험 및 분포지와 미분포지의 교차이식실험 등의 연구가 더 필요하다. 또한 분포지가 석회암지역에 국한되므로 종 보전을 위해 개체군 보전의 위협요인과 유전적 다양성에 대한 연구도 필요하다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제29권2호
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• pp.85-91
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• 2014

Deoxynivalenol (DON) and related trichothecene mycotoxins are extensively distributed in the cereal-based food and feed stuffs worldwide. Recent climate changes and global grain trade increased chance of exposure to more DON and related toxic metabolites in poorly managed production systems. Monitoring the biological and environmental exposures to the toxins are crucial in protecting human and animals from toxicities of the hazardous contaminants in food or feeds. Exposure biomarkers including urine DON itself are prone to shift to less harmful metabolites by intestinal microbiota and liver metabolic enzymes. De-epoxyfication of DON by gut microbes such as Eubacterium strain BBSH 797 and Eubacterium sp. DSM 11798 leads to more fecal secretion of DOM-1. By contrast, most of plant-derived DON-glucoside is also easily catabolized to free DON by gut microbes, which produces more burden to body. Phase 2 hepatic metabolism also contributes to the glucuronidation of DON, which can be useful urine biomarkers. However, chemical modification could be very typical depending on the anthropologic or genetic background, luminal bacteria, and hepatic metabolic enzyme susceptibility to the toxins in the diet. After toxin exposure, effect biomarkers are also important in estimating the linkage and mechanisms of foodborne diseases in human and animal population. Most prominent adverse effects are demonstrated in the DON-induced immunological and behavioral disorders. For instance, acutely elevated interleukin-8 from insulted gut exposed to dietaty DON is a dominant clinical biomarker in human and animals. Moreover, subchronic exposure to the toxins is associated with high levels of serum IgA, a biological mediator of IgA nephritis. In particular, anorexia monitoring using mouse models are recently developed to monitor the biological activities of DON-induced feed refusal. It is also mechanistically linked to alteration of serotoin and peptide YY, which are promising biomarkers of neurological disorders by the toxins. As animal-alternative biomonitoring, huamn enterocyte-based assay has been developed and more realistic gut mimetic models would be useful in monitoring the effect biomarkers in resposne to toxic contaminants in the future investigations.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제64권10호
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• pp.504-510
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• 2021

Population screening of newborns is an extremely important and informative diagnostic approach that allows early identification of babies who are predisposed to the development of a number of serious diseases. Some of these diseases are known and have effective treatment methods. Neonatal screening enables the early diagnosis and subsequent timely initiation of therapy. This helps to prevent serious complications and reduce the percentage of disability and deaths among newborns and young children. Primary immunodeficiency diseases and primary immunodeficiency syndrome (PIDS) are a heterogeneous group of diseases and conditions based on impaired immune system function associated with developmental defects and characterized by various combinations of recurrent infections, development of autoimmune and lymphoproliferative syndromes (genetic defects in apoptosis, gene mutation Fas receptor or ligand), granulomatous process, and malignant neoplasms. Most of these diseases manifest in infancy and lead to serious illness, disability, and high mortality rates. Until recently, it was impossible to identify children with PIDS before the onset of the first clinical symptoms, which are usually accompanied by complications in the form of severe coinfections of a viral-bacterial-fungal etiology. Modern advances in medical laboratory technology have allowed the identification of children with severe PIDS, manifested by T- and/or B-cell lymphopenia and other disorders of the immune system. This review discusses the main existing strategies and directions used in PIDS screening programs for newborns, including approaches to screening based on excision of T-cell receptors and kappa-recombination excision circles, as well as the potential role and place of next-generation sequencing technology to increase the diagnostic accuracy of these diseases.

• 한국육종학회지
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• 제40권4호
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• pp.414-421
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• 2008

We conducted a QTL analysis of agronomic traits using 117 $BC_3F_5$ and $BC_3F_6$ lines developed from a cross between Ilpumbyeo and Moroberekan. Genotypes of 117 $BC_3F_5$ lines were determined using 134 simple sequence repeat (SSR) markers. A total of 832 Moroberekan chromosome segments with 410 homozygous and 422 heterozygous, respectively, were detected, and the genetic distance of introgression segments ranged from 0.5 cm to 112.1 cm. A linkage map constructed using 134 SSR markers was employed to characterize quantitative trait loci (QTL). The 117 $BC_3F_5$ and $BC_3F_6$ lines were evaluated for seven agronomic traits at two locations in 2006 and 2007 and at one location in 2007. A total of 26 QTLs were identified for seven traits including days to heading, and the phenotypic variance explained by each QTL ranged from 9.2% to 24.2%. Moroberekan alleles contributed positive effects in the Ilpumbyeo background at eleven QTL loci including panicle length and spikelets per panicle. Five QTLs, two for days to heading and one each for culm length, panicle length and spikelets per panicle were consistently detected in every occasions indicating that these QTLs are stable. Among them, two QTLs, spp6 for spikelets per panicle and pl6 for paniclel length were localized in the similar region. Increase in spikelets per panicle at this locus might be due to the increase in panicle length, because both traits were associated with increase in spikelets per panicle and panicle length due to the presence of the Moroberekan allele. These Moroberekan QTLs might be useful in breeding programs to develop high-yielding cultivars.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1285-1289
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• 2018

콩[Glycine max (L.) Merr.]은 한반도와 남만주 및 중국일대가 원산지로 예로부터 식물성 단백질과 지방을 얻기 위하여 아시아 지역에서 많이 재배되었다. 최근에는 다양한 기능성 성분들이 발견됨에 따라 단순한 양질의 단백질 공급원의 역할을 넘어 건강 기능성 식품으로 주목받고 있지만 기능성과 가공 적성 및 품질을 저해시키는 성분들도 다수 존재한다. 본 연구는 콩 및 콩 제품의 품질과 기능성을 떨어뜨리는 성분인 Kunitz Trypsin Inhibitor(KTI) 단백질이 없으면서 난소화성 올리고당인 stachyose 함량이 낮은 rs2rs2titi 유전자형을 가진 노란 콩 계통을 선발하기 위하여 진행되었다. Jinyangkong ${\times}$ 15G1의 조합으로 얻어진 육종집단으로부터 rs2rs2titi 유전자형을 가진 4개의 계통(603-1, 603-2, 625, 694)을 선발하였다. 선발된 4개의 계통 $F_5$ 성숙 종자에서 KTI 단백질은 없었으며 초장은 64~66 cm, 백립중은 26.1~29.2 g으로 대립이었으며 종피색과 제색은 모두 노란색이었다. 선발계통의 stachyose 함량은 3.09~3.50 g/kg으로 RS2RS2 유전자형을 가진 대조품종들의 stachyose 함량 13.02~16.81 g/kg보다 매우 낮았다. 본 연구를 통하여 선발된 계통들은 Kunitz Trypsin Inhibitor (KTI) 단백질이 없으면서 난소화성 올리고당인 stachyose의 함량이 낮은 고품질 기능성 노란 콩 품종육성을 위한 중간모본으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권3호
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• pp.320-333
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• 2019

Objective: The Shanghai Holstein cattle breed is susceptible to severe mastitis and other diseases due to the hot weather and long-term humidity in Shanghai, which is the main distribution centre for providing Holstein semen to various farms throughout China. Our objective was to determine the genetic mechanisms influencing economically important traits, especially diseases that have huge impact on the yield and quality of milk as well as reproduction. Methods: In our study, we detected the structural variations of 1,092 Shanghai Holstein cows by using next-generation sequencing. We used the DELLY software to identify deletions and insertions, cn.MOPS to identify copy-number variants (CNVs). Furthermore, we annotated these structural variations using different bioinformatics tools, such as gene ontology, cattle quantitative trait locus (QTL) database and ingenuity pathway analysis (IPA). Results: The average number of high-quality reads was 3,046,279. After filtering, a total of 16,831 deletions, 12,735 insertions and 490 CNVs were identified. The annotation results showed that these mapped genes were significantly enriched for specific biological functions, such as disease and reproduction. In addition, the enrichment results based on the cattle QTL database showed that the number of variants related to milk and reproduction was higher than the number of variants related to other traits. IPA core analysis found that the structural variations were related to reproduction, lipid metabolism, and inflammation. According to the functional analysis, structural variations were important factors affecting the variation of different traits in Shanghai Holstein cattle. Our results provide meaningful information about structural variations, which may be useful in future assessments of the associations between variations and important phenotypes in Shanghai Holstein cattle. Conclusion: Structural variations identified in this study were extremely different from those of previous studies. Many structural variations were found to be associated with mastitis and reproductive system diseases; these results are in accordance with the characteristics of the environment that Shanghai Holstein cattle experience.

• 정신신체의학
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• 제28권2호
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• pp.99-107
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• 2020

섬유근통은 피로, 수면장애, 기분변화, 인지장애 및 만성 전신통증을 핵심 증상으로 하는 질환이다. 섬유근통은 유전적 취약성, 통증 처리과정 및 스트레스 반응 체계의 변화 등을 포함하는 생물학적 요인과 불안, 우울, 분노, 스트레스 등의 심리적 요인, 그리고 감염, 발열 질환, 외상 등의 환경적 요인이 함께 작용하여 발생하는 것으로 알려져 있으며, 핵심 병인으로 감각 자극이 인식되는 과정에서 증폭되어 통증이 증진되는 중추성 감작의 역할이 강조되고 있다. 가이드라인들은 개별 환자의 필요에 따라 선택된 다원적 접근을 권고하며, 임상의는 충분한 교육을 통해 지적 이해의 틀을 제공하고 자기 관리의 중요성을 강조해야 한다. 섬유근통에서 정신건강 문제의 유병률은 일반인구집단의 7~9배로 유의하게 높으며, 특정 정신병리 및 수면장애와의 관련성도 제기되고 있다. 정신과적 상태는 섬유근통과 양방향성 상호작용을 하며 경과에 영향을 주고, 취약성을 공유하며 서로의 위험 요인으로 작용할 수 있으므로, 동반질환을 면밀히 평가하여 보다 통합적인 관리가 필요할 것이다.