• 생명과학회지
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• 제31권6호
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• pp.568-573
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• 2021

본 연구는 전장 유전체 연관성 분석(genome-wide association study, GWAS)을 통해 ERp29의 mRNA 발현과 관련된 유전좌위(expression quantitative trait loci, eQTL)을 식별하는 것을 목표로 하였다. 대상 유전자는 ERp29이다. ERp29는 소포체(ER)의 lumen에 단백질의 folding & assembly 기능을 가진 분자 chaperone 단백질로서 소포체 스트레스에 의해 발현량이 증가하며, 분비 단백질의 생합성에 관여한다. 최근 연구 결과 발암과 연관성이 알려지면서 주목을 받고 있다. 총 373명의 유럽인의 genome을 대상으로 GWAS 분석 결과, ERp29 유전자 발현은 정소와 뇌에서 강하게 발현하는 long noncoding RNA (LncRNA) LOC105372577과 관계가 있었다. 즉, 3개의 eQTL: rs6138266 (p<4.172e10-9), rs62193420 (p<1.173e10-8), rs6138267 (p<2.041e10-8)와 연관성이 깊은 것으로 밝혀졌다. ERp29의 발현과 연관이 있는 것으로 확인된 3개의 eQTL을 사용한 transcriptome-wide association study (TWAS) 결과 osteosarcoma amplified 9 (OS9) 발현과 유의한 연관성을 보이며 OS9 유전자의 up-stream에 upstream of transcription factor 1 (USF1)이 결합할 수 있는 것을 알았다.

• Animal Bioscience
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• 제35권11호
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• pp.1698-1710
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• 2022

Objective: Raw potato starch (RPS) is resistant to digestion, escapes absorption, and is metabolized by intestinal microflora in the large intestine and acts as their energy source. In this study, we compared the effect of different concentrations of RPS on the intestinal bacterial community of weaned piglets. Methods: Male weaned piglets (25-days-old, 7.03±0.49 kg) were either fed a corn/soybean-based control diet (CON, n = 6) or two treatment diets supplemented with 5% RPS (RPS5, n = 4) or 10% RPS (RPS10, n = 4) for 20 days and their fecal samples were collected. The day 0 and 20 samples were analyzed using a 16S rRNA gene sequencing technology, followed by total genomic DNA extraction, library construction, and high-throughput sequencing. After statistical analysis, five phyla and 45 genera accounting for over 0.5% of the reads in any of the three groups were further analyzed. Furthermore, short-chain fatty acids (SCFAs) in the day 20 fecal samples were analyzed using gas chromatography. Results: Significant changes were not observed in the bacterial composition at the phylum level even after 20 d post feeding (dpf); however, the abundance of Intestinimonas and Barnesiella decreased in both RPS treatment groups compared to the CON group. Consumption of 5% RPS increased the abundance of Roseburia (p<0.05) and decreased the abundance of Clostridium (p<0.01) and Mediterraneibacter (p< 0.05). In contrast, consumption of 10% RPS increased the abundance of Olsenella (p<0.05) and decreased the abundance of Campylobacter (p<0.05), Kineothrix (p<0.05), Paraprevotella (p<0.05), and Vallitalea (p<0.05). Additionally, acetate (p<0.01), butyrate (p<0.05), valerate (p = 0.01), and total SCFAs (p = 0.01) were upregulated in the RPS5 treatment group Conclusion: Feeding 5% RPS altered bacterial community composition and promoted gut health in weaned piglets. Thus, resistant starch as a feed additive may prevent diarrhea in piglets during weaning.

• 한국해양생명과학회지
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• 제6권2호
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• pp.47-57
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• 2021

수산업은 수산물의 남획, 국가 간의 제한, 기후변화로 인하여 수산물 개체 수 감소 등으로 전 세계 수산물 생산량이 정체되면서, 양식업은 항상 세계 식량 소비를 위해 오랫동안 지속되어온 패러다임을 뒤집고 인류가 바다, 호수, 강의 풍부함을 새로운 방식으로 확장할 수 있도록 하는 '푸른 혁명'의 가능성을 제시하고 있다. 양식산업은 이제 인간 소비를 위한 해산물의 원료로서 해양에서 얻는 어업생산량의 절반이상을 넘어섰다. 지속 가능한 양식산업의 발전을 위하여 다양한 최신 생물학적 연구 방법들이 적용되고 있다. 유전체학은 2011년 대서양 대구의 염기서열이 규명된 이래 최근 상당한 진전을 이루었으며 더 많은 종의 유전체가 해독되어 우수 형질의 육종 및 번식 기술, 질병 저항성 품질 개량, 양식 사료 및 사료방식의 최적화 등 양식산업을 위한 보다 견고하고 생산적인 지식 기반을 제공한다. 본 리뷰는 수산양식종의 유전체 연구를 위한 유전체 분석 기술과 수산양식종의 유전체 연구의 현황에 대해서 살펴보았다. 이와 같이 유전체 분석 기술과 유전체학의 발전은 수산양식산업의 과제를 해결하는 데 중요하며 지속 가능한 어업과 양식에 도움을 줄 것이다.

• 생명과학회지
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• 제32권2호
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• pp.94-100
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• 2022

B형간염바이러스(HBV)의 만성 감염은 간경화와 간세포암 발생 빈도를 현저히 높인다. HBV 감염의 임상적 결과는 숙주 유전적 요인과 바이러스의 유전자 변이, 그리고 환경적 요인 등에 결정된다. HBV 복제를 위한 HBV의 pre-genomic RNA 전사는 바이러스의 core promoter 활성화에 의해 조절된다. Core promoter 돌연변이는 급성간 질환과 간세포암 발생에 연관되어 있다. 본 연구팀은 미얀마의 HBV 감염 환자들로부터 바이러스 유전자를 획득하여 core promoter 부위의 유전자 변이들을 파악하였다. Core promoter의 상대적 유전자 활성 차이를 분석하기 위해서 core promoter를 luciferase reporter에 재조합한 시스템을 제작하였다. 분석한 core promoter의 유전자 변이들 중에서 C1731T와 G1806A 돌연변이가 HBV core promoter의 전사 활성화를 증가에 관여하였다. 돌연변이 부위를 중심으로 전사 인자들의 가능한 결합 부위 변화를 컴퓨터 프로그램 분석을 통해 조사한 결과, C/EBPβ와 XBP1 반응 부위가 새롭게 생성되었음을 도출하였다. C/EBPβ의 세포 내 발현은 C1713T 돌연변이를 가진 core promoter의 전사 활성을 증가시켰으며, XBP1 발현은 G1806A 돌연변이를 함유한 M95 promoter를 활성을 증가시켰다. HBV 감염의 치료는 약제 내성과 백신 회피 돌연변이 발생으로 문제점을 가지고 있는 상황에서, 이 연구 결과는 HBV core promoter 돌연변이의 분자생물학적 그리고 임상학적 중요성을 제공한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권7호
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• pp.909-914
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• 2023

While searching for the bacteria which are responsible for degradation of pesticide in soybean field soil, a novel bacterial strain, designated 5-5^T, was isolated. The cells of the strain were Gram-staining-positive, aerobic and non-motile rods. Growth occurred at 10-42℃ (optimum, 30℃), pH 5.5-9.0 (optimum, pH 7.0-7.5), and 0-2% (w/v) NaCl (optimum, 1%). The predominant fatty acids were C_15:0 anteiso, C_17:0 anteiso, and summed feature 8 (C_18:1 ω7c and/or C_18:1 ω6c). The predominant menaquinone was MK-9 (H₂). Diphosphatidylglycerol, glycolipids, phosphatidylinositol, and phosphatidylglycerol were the major polar lipids. Phylogenetic analysis of 16S rRNA gene sequences indicated that strain 5-5^T is a member of the genus Sinomonas and its closest relative is Sinomonas humi MUSC 117^T, sharing a genetic similarity of 98.4%. The draft genome of strain 5-5^T was 4,727,205 bp long with an N50 contig of 4,464,284 bp. Genomic DNA G+C content of strain 5-5^T was68.0 mol%. The average nucleotide identity (ANI) values between strain 5-5^T and its closest strains S. humi MUSC 117^T and S. susongensis A31^T were 87.0, and 84.3 % respectively. In silico DNA-DNA hybridization values between strain 5-5^T and its closest strains S. humi MUSC 117^T and S. susongensis A31^T were 32.5% and 27.9% respectively. Based on the ANI and in silico DNA-DNA hybridization analyses, the 5-5^T strain was considered as novel species belonging to the genus Sinomonas. On the basis of the results from phenotypic, genotypic and chemotaxonomic analyses, strain 5-5^T represents a novel speciesof the genus Sinomonas, for which the name Sinomonas terrae sp. nov. is proposed. The type strain is 5-5^T (=KCTC 49650^T =NBRC 115790^T).

• 식물병연구
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• 제28권4호
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• pp.231-236
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• 2022

2021년 5월 전북 김제시 화훼류 시설재배 농가에서 재배중인 옥시페탈룸(Oxypetalum coeruleum)에서 원형괴사 반점등의 전형적인 바이러스 감염 증상을 보이는 잎을 발견하였다. 이상 증상을 보이는 옥시페탈룸에서 원인 바이러스를 동정하기 위해 high-throughput sequencing을 수행한 결과 tomato spotted wilt virus (TSWV)에 의한 단독 감염이 확인되었다. TSWV의 감염을 확인하기 위해 TSWV 특이적인 프라이머를 이용하여 reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) 진단을 수행한 결과 777 bp의 예상 사이즈의 polymerase chain reaction 산물이 검출되었으며, TSWV의 기주인 청양고추(Capsicum annuum cv. 'Cheongyang')에 접종한 결과 TSWV의 전형적인 윤문무늬가 관찰되었으며 RT-PCR 진단법으로 고추에 감염된 TSWV를 확인할 수 있었다. 옥시페탈룸에서 분리한 TSWV (TSWV-Oxy)의 전체 염기서열을 결정하였으며, 기 보고된 13종 TSWV 분리주들의 S, M, L 유전체 염기서열과 상동성을 비교하였다. 'Oxy' 분리주는 국내 거베라에서 분리된 'Gumi' 분리주(MW048590, MW048591, MW048592)와 가장 상동성이 높았으며, 계통학적 연관성을 비교 분석한 결과 거베라 분리주 'Gumi' 및 고추 분리주인 'GS' (MF159043)와 'GC' (MF159066)와 가장 유연관계가 높은 것으로 확인되었다. 옥시페탈룸은 줄기삽목 혹은 종자로 증식되는 작물로서 시설재배지에서 연속적으로 재배되는 작물이다. TSWV는 총채벌레에 의해 잡초 등 TSWV 감염주로부터 시설 재배지로 유입되어 발생되었을 것으로 판단된다. 옥시페탈룸은 TSWV의 기주 중 하나로 보고되었으나 전 세계적으로 발생 및 증상에 관한 연구는 보고된 바 없다. 본 연구는 우리나라에서 옥시페탈룸에서 TSWV 발생에 관한 최초의 보고이다.

• 대한본초학회지
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• 제24권4호
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• pp.115-120
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• 2009

Objectives : Due to the morphological similarity and frequent occurrence of intermediate forms as well as morphological variations of aerial part, the correct identification between Rhei Radix et Rhizoma and Rhei Undulatai Rhizoma is very difficult. To develop a reliable method for correct identification and improving the quality standards of Rhei Radix et Rhizoma and Rhei Undulatai Rhizoma, we analyzed RAPD and developed SCAR marker. Methods : To amplify target DNA at the genomic level, 32 Operon 10-mer random primers were applied with four Rheum species, R. officinale, R. palmatum, R. tanguticum and R. undulatum. The nucleotide sequences were determined and species-specific primers were prepared depending on the species-specific RAPD amplicons after subcloned into the pGEM-Teasy vector. To develop the SCAR markers, species-specific PCR amplification and multiplex-PCR were carried out using the single species-specific primer pairs and combinations of them, respectively. Results : We used RAPD analysis of four Rheum plant species to obtain several species-specific RAPD amplicons. From nucleotide sequences of these RAPD amplicons, we developed two SCAR markers that amplified 314 bp and 390 bp DNA fragments in only R. undulatum but not in R. officinale, R. palmatum, R. tanguticum and R. undulatum, for distinguishing Rhei Undulatai Rhizoma and Rhei Radix et Rhizoma. Furthermore, we established SCAR markers for the simultaneous discrimination of the three species within a single reaction by using multiplex-PCR. Conclusions : These genetic markers can be used for the efficient discrimination of plants species and commercial herbal medicines between Rhei Undulatai Rhizoma and Rhei Radix et Rhizoma, to ultimately prevent indiscriminate distribution and prescription of these herbal medicines.

• 환경생물
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• 제41권1호
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• pp.1-13
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• 2023

잠두위조바이러스2 (BBWV2)는 경제적으로 중요한 원예, 관상작물에 심각한 피해를 주는 바이러스 중의 하나다. BBWV2의 넓은 기주 범위, 매개충 방제의 어려움 등 효과적인 치료제가 없기 때문에, 병을 예방하거나 저항성 품종의 개발 등을 위해서는 BBWV2의 새로운 분리주들의 특성 조사와 연구가 필요하다. 본 연구에서는 2019년 금산지역의 잎들깨 재배농가에서 분리된 BBWV2 분리주(BBWV2-GS-PF)의 유전학적·생물학적 특성을 구명하고 기존에 보고된 분리주들과의 특성을 비교하였다. 순수 분리된 BBWV2-GS-PF는 기존 분리주와 달리 들깨에서 심한 모자이크 증상과 고추에서 원형 반점 증상을 보였다. BBWV2-GS-PF의 유전자 계통분석 결과, 기존에 알려진 2개의 그룹과 약 76~80%의 비교적 낮은 유전자 상동성을 보이며 계통이 분화된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국가축번식학회지
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• 제25권3호
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• pp.237-242
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• 2001

본 실험실에서는 최근에 SINE계 B$_1$과 B$_2$의 융합서열이 리포터유전자의 게놈내 삽입을 증가 시킴을 증명하는 결과를 보고하였다. Supercoil 형태일 때 대조구가 6%, SINE 벡터가 25%, 그리고 linear 형태일 때 각각 16%와 63%로 나타났다. 이번 실험에서는 이들 두가지 형태의 벡터를 같은 양으로 혼합한 DNA를 미세주입에 응용함으로서, 전체 게놈내 삽입률 중에서 과연 supercoil 형태의 벡터가 어느 정도로 기여하는지를 조사하였다. 수정란의 전핵에 혼합형태의 DNA를 미세주입한 후 배반포기의 생쥐배아를 대상으로 베타-갈락토시데아제 발현 여부를 조사한 결과 대조구의 경우 17.3%, SINE계 벡터의 경우 46.6%가 양성을 나타내었다. 이 결과는 아마도 supercoil 형태의 벡터는 독자적인 삽입 경로를 가지지 않음을 의미하는 것이며, 대부분의 경우 외래 유전자의 삽입은 linear 형태로 삽입이 이루어지는 듯 하다. 부가적으로 미세주입 결과로부터 일부 삽입 기작을 짐작할 수 있는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국어류학회지
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• 제34권3호
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• pp.208-217
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• 2022

멸종위기어류 퉁사리 Liobagrus obesus를 대상으로 종 특이 프라이머 한 쌍과 프로브를 제작하여 하천수 시료에서 추출된 환경 DNA로부터 퉁사리를 검출할 수 있는 실시간 PCR 분석방법을 개발하고자 하였다. 퉁사리 종 특이 프라이머와 프로브는 미토콘드리아 DNA의 cytochrome b (cytb) 유전자 영역 내에서 국내에 서식하는 65종의 담수어류 간에 단일염기다형성 부위를 고려하여 비교한 후 제작하였다. 실시간 PCR 분석에서 제작한 프라이머 및 프로브는 국내에 서식하는 65종의 담수어류 gDNA를 이용한 특이성 검증 결과, 퉁사리 gDNA에서만 양성으로 나타나 높은 특이성을 보였다. 퉁사리 gDNA의 연속 희석 농도를 이용한 검출한계 분석에서는 0.2 pg까지 검출이 가능한 것으로 나타나 높은 감도를 보였다. 이후, 제작한 프라이머 및 프로브를 사용하여 금강 중·상류 유역의 8개 지점에서 확보한 하천수 시료를 대상으로 실시간 PCR 분석을 수행한 결과, 5개 지점에서 퉁사리의 cytb 유전자가 검출되었으며, 해당 검출 지점들은 현장 조사 당시에 퉁사리가 채집된 3개 지점을 모두 포함하였다. 따라서, 본 연구에서 개발한 퉁사리의 종 특이 프라이머와 프로브를 이용한 실시간 PCR 분석 방법은 하천수 채수로 확보한 환경 DNA로부터 퉁사리의 cytb 유전자를 검출할 수 있어 기존 서식지 모니터링과 더불어 잠재적인 신규 서식지 발굴에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.