• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권2호
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• pp.135-141
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• 2004

인간 과립구 성장인자(hG-CSF)는 골수에서 생산되는 단백질로 호중구의 분화 및 생성을 촉진시키는 역할을 한다. 현재 재조합 hG-CSF는 암화학요법에 의한 호중구감소증, 골수이식시 호중구 감소증, 재생불량성 빈혈에 수반되는 호중구 감소증 등으로 적응증이 확대되고 있다. 본 연구에서는 OmpA signal sequence를 삽입하여 인간 과립구 성장인자(hG-CSF)가 분비발현되도록 고안된 T7 promoter 에 의하여 발현되는 pYRCl 발현백터를 제조하였다. E. coli BL2l (pYRCl) 발현시 $37^{\circ}C$에서 배양하는 경우 많은 양의 봉입체(aggregates)를 형성한다. 이에 비하여 $10\mu$M ucose를 포함하는 변형된 MBL배지에서 10 g/$\ell$IPTG를 유도물질로 7시간동안 $25^{\circ}C$에서 배양하였을 때 전체 periplasm단백질의 15%가 soluble rhG-CSF이었다. 또한, 유가식 배양방법을 사용하여 E. coli BL2l(pYRCl)에서 soluble rhG-CSF의 생산조건을 조사하였다. 유가식 배양에서 rhG-CSF의 발현량이 비증식속도를 $0.43 h^{-1}$ 에서 0.14 $h^{-1}$ 으로, 유도 배양시간을 최적화함으로써 rhG-CSF의 발현량이 4.4mg/$\ell$에서 24mg/$\ell$ 로 증가하였다.

• 미생물학회지
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• 제55권2호
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• pp.160-163
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• 2019

본 연구에서는 건강한 한국인 분변으로부터 Senegalimassilia sp. KGMB 04484 균주를 분리하였으며 PacBio Sequel 플랫폼을 이용하여 유전체서열을 분석하였다. 유전체는 G+C 구성비율이 61.18%이며, 2,300개의 유전자와 2,139개의 단백질 코딩 유전자, 21개의 rRNA 및 51개 tRNA로 구성되었으며, 염색체의 크기는 2,748,041 bp였다. 유전체의 주요 특징은 가수분해효소와 지방산생합성 및 대사에 관련된 유전자를 포함한다. 이러한 유전체의 분석은 KGMB 04484 균주가 사람의 건강 및 소화에 관여할 것으로 여겨진다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권3호
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• pp.178-186
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• 2022

볼리비아 유래의 4배체 감자 야생종 중 하나인 Solanum acaule는 서리, 감자역병, 감자바이러스X, 감자바이러스Y, 감자잎말림바이러스, 감자걀쭉병, 선충 등에 대한 저항성과 같이 감자의 신품종 육성에 매우 유용한 형질들을 가지고 있어 감자 육종에 많이 이용되고 있다. 그러나 이러한 유용 형질들을 재배종 감자에 전통적인 교잡에 의해 도입하는 것은 야생종과 재배종 간의 서로 다른 EBN에 따라 매우 제한적이다. 따라서, 이러한 생리적 장벽을 극복하기 위해서는 체세포융합을 이용할 수 있는데, 육종에 활용할 적절한 체세포융합체를 선발하기 위해서는 적절한 분자마커의 개발이 필수적이다. 이에, 본 연구에서는 앞서 차세대 유전체 기술에 의해 완성되어 보고된 S. acaule의 엽록체 전장 유전체 정보를 기반으로 이를 다른 8개의 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 정보와 비교를 통해 S. acaule 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체 총 길이는 155,570 bp였으며, 총 158개의 유전자로 구성되어 있었다. 전체적인 구조와 유전자의 구성은 다른 Solanum 종들과 매우 유사하였고 12종의 다른 가지과에 속해 있는 종과의 계통수 분석에서 다른 Solanum 종과 매우 가까운 유연관계를 가지는 것을 확인하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체와 다른 7개 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 다중 정렬의 결과로 각각 4개와 79개의 S. acaule 특이적인 InDel 및 SNP 영역이 확인되었으며, 이 정보를 이용하여 각각 1개씩의 InDel 및 SNP 영역 유래의 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. acaule의 진화적 측면에서의 연구와 S. acaule를 이용한 감자품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.30-30
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• 2022

Philippines is the second world supplier of coconut by-products. As its first major genomics project, the Philippine Genome Center program for Agriculture (PGC-Agriculture) took the challenge to sequence and assemble the whole coconut genome. The project aims to provide advance genetics tools for our collaborating coconut researchers while taking the opportunity to initiate local capacity. Combination of different NGS platforms was explored and the Philippine 'Catigan Green Dwarf' (CATD) variety was selected with the breeders to be the crop's reference genome. A high quality genome assembly of CATD was generated and used to characterize important genes of coconut towards the development of resilient and outstanding varieties especially for added high-value traits. The talk will present the significant results of the project as published in various papers including the first report of whole genome sequence of a dwarf coconut variety. Updates will include the challenges hurdled and specific applications such as gene mining for host insect resistance and screening for least damaged coconuts (thus potentially insect resistant varieties). Genome-wide DNA markers as published and genes related to coconut oil qualitative/quantitative traits will also be presented, including initial molecular/biochemical studies that support nutritional and medicinal claims. A web-based genome database is currently built for ease access and wider utility of these genomics tools. Indeed, a major milestone accomplished by the coconut genomics research team, which was facilitated with the all-out government support and strong collaboration among multidisciplinary experts and partnership with advance research institutes.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.34-44
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• 2023

멕시코 유래의 4배체 감자 근연야생종 중 하나인 Solanum hjertingii는 괴경에서 발생하는 흑변현상에 강한 것으로 알려져 감자의 신품종 육성에 유용한 형질로 이용이 가능하다. 이러한 저항성은 생리적 장해인 효소적 갈변과 흑반을 감소시킬 수 있다. 하지만, S. hjertingii와 S. tuberosum은 생리적 장벽에 기인한 교잡종 생산이 제한적인 관계로 직접적인 교배육종보다는 체세포잡종을 육성하는 방법을 활용할 수 있다. 체세포잡종 계통이 육성이 되면 분자표지를 이용한 적절한 잡종 계통을 선발하는 것이 필요하여, 본 연구에서는 S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체 정보를 이용하여 S. hjertingii 특이적인 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체는 155,545 bp였으며, 다른 Solanum 종들과 구조 및 유전자 구성이 매우 유사하였고, 가지과의 다른 15개의 종들과 계통수 분석에서 근연야생종 S. demissum, S. hougasii, S. stoloniferum과 매우 가까운 유연관계를 나타냈다. 또한, S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체와 8개의 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체의 다중 정렬 결과로 S. hjertingii 특이적인 1개의 InDel 영역과 7개의 SNP 영역을 확인하였고, 이를 이용하여 1개의 InDel 및 4개의 SNP 기반 PCR마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. hjertingii의 진화적 측면에서의 연구와 S. hjertingii를 이용한 감자의 신품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1592-1599
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• 2008

$\beta$-Lactam계 항생물질에 강한 내성을 가지는 균주 Bacillus sp. J105가 생산하는 $\beta$-lactamase의 유전자를 E. coli DH5$\alpha$에 cloning하였다. Cosmid vector pLAFR3을 이용하여, Sau3AI 으로 부분 분해한 chromosomal DNA와 BamHI으로 처리한 pLAFR3을 ligation하였다. In vitro packaging kit를 사용하여 E. coli에 형질도입 하였으며 $\beta$-lactamase양성 clone주를 획득하였다. 이 recombinant plasmid ($\beta$-lac+)를 pACYC184 (4.2kb) vector를 사용하여 subcloning 하여 최종 $\beta$-lactamase의 활성이 있는 6.4 kb 단편이 포함된 pKL11${\Delta}4.6$을 제작하였다. 이 단편을 DNA 염기서열을 분석한 결과 309개의 아미노산으로 구성된 $\beta$-lactamase를 코딩하는 927 bp를 포함하고 있었다. 클로닝된 $\beta$-lactamase 유전자의 upstream을 포함하는 170 bp의 염기서열을 분석한 결과, B. thuringinesis와 B. cereus 유래의 $\beta$-lactamase 유전자의 upstream 부위와 97%의 일치를 보였다. 본 연구에서 클로닝된 $\beta$-lactamase의 아미노산을 서열을 NCBI BLAST program을 이용하여 분석해 본 결과 B. thuringinesis와 B. cereus의 $\beta$-lactamase와 각각 97%와 94%의 일치를 보였다. 또한 계통도 분석 결과 역시 본 연구에서 클로닝된 $\beta$-lactamase의 아미노산을 서열은 B. thuringinesis와 B. cereus 와 유전학적으로 아주 밀접한 관계를 보여주었다. 이 pKL11-${\Delta}4.6$를 E. coli에서 형질전환 시켜 발현 양상을 조사해 본 결과 $\beta$-lactamase의 secretion efficiency는 약 $4{\sim}5%$％였다. E. coli의 세포 내 단백질로부터 $\beta$-lactamase를 정제하여 분자량을 확인한 결과 31 kDa로 wild type의 분자량과 일치함을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제17권12호
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• pp.1641-1648
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• 2007

Yippee 패밀리를 구성하는 yippee-유사 단백질들은 한 개의 zinc-finger 도메인을 지닌 Drosophila yippee 단백질의 homolog로서 모든 진핵생물에 존재하는 것으로 알려졌으나 그 기능은 밝혀진 바가 없다. 인체 T 림프구의 활성화과정 중 발현수준이 변화하는 유전자들을 선별하기 위해 인체 말초혈액에서 분리한 resting T 세포, immobilized anti-CD3에 의해 26시간 혹은 30시간 동안 활성화시킨 T 세포로부터 각각 정제한 total RNA를 이용하여 ODD-PCR을 수행한 결과, resting T 세포에서는 발현되지만 immobilized anti-CD3 활성화에 의해 세포주기를 개시하여 $G_1/S$ boundary에 도달한 T 세포들로부터는 전혀 발현되지 않는 흥미로운 유전자로서 Drosophila yippee 단백질 유전자의 인체 homolog인 YPEL5 유전자를 분리하였다. 노던 블로팅법으로 T 세포 활성화에 뒤이은 YPEL5 mRNA의 발현 변화를 조사한 결과, ${\sim}2.2kb$ 크기의 YPEL5 mRNA는 resting T 세포를 비롯하여 immobilize anti-CD3에 의한 활성화 후 1.5시간까지는 확인되었으나 활성화 후 5시간 이후부터 48시간에 이르는 시간에는 전혀 확인되지 않았다. YPEL5 단백질을 GFP-fusion 단백질로서 인체 암세포주인 HeLa 세포에 transfection하여 발현시킨 결과, GFP-YPEL5 단백질이 모두 핵에 위치하는 것으로 나타나 YPEL5 단백질이 핵단백질임을 확인하였다. 또한 YPEL5의 기능을 규명하기 위해 YPEL5 발현벡터를 HeLa 세포에 transfection 하고 발현시켜 HeLa 세포의 증식에 미치는 YPEL5의 영향을 MTT assay로 분석한 결과, vector plasmid를 transfection시킨 대조구의 47% 수준으로 세포증식이 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 YPEL5 mRNA의 발현이 T 세포 수용체를 통한 T 세포 활성화의 초기단계에 현저히 감소됨을 보여주며, 또한 YPEL5가 핵단백질로서 세포증식에 대해 저해효과를 미칠 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제19권5호
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• pp.684-687
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• 2009

핵과류 과수에 세균성구멍병을 일으키는 Xanthomonas arboricola pv. pruni는 집단의 다양성이 적은 것으로 알려지고 있다. 우리나라에서 분리된 X. arboricola pv. pruni의 유전적 특성을 조사하기 위하여 동일한 16S rDNA 염기서열을 갖는 X. arboricola pv. pruni의 type strain인 LMG852, 일본 균주 MAFF301420, 우리나라 균주 XWD1의 세 균주를 대상으로 세 개 유전자 부위의 DNA 염기서열과 RAPD 분석을 실시하였다. 그 결과 ITS와 glnA, atpD의 염기서열은 세 균주가 동일하였다. 그러나 756 염기로 구성된 atpD의 염기서열은 GenBank에 등록된 프랑스균주와 5곳에서 차이가 있었다. 40개의 random primer를 사용한 RAPD 결과는 우리나라와 일본균주는 동일한 밴드 패턴을 보이나 대표균주와는 다른 양상을 보였다. 이러한 사실은 우리나라와 일본의 X. arboricola pv. pruni의 개체군은 매우 가까워 유전적 다양성이 낮은 것으로 보이며 유럽균주와는 다른 기원과 전파 경로를 갖는 것으로 생각된다.

• 미생물학회지
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• 제49권4호
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• pp.336-342
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• 2013

산업에서 널리 사용되고 있는 Trichloroethylene (TCE)은 토양 및 지하수의 오염을 일으키며, 암 유발물질로 환경에서 반드시 제거해야 하는 물질이다. 본 연구에서는 미생물 고정화 담체를 이용한 TCE로 오염된 지하수 처리 시스템의 세균 군집구조를 조사하고, 우점종을 분리 및 동정하고 TCE 제거특성을 확인하였다. TCE로 오염된 지하수 처리공정의 세균군집을 16S rRNA 유전자 라이브러리의 염기서열 분석방법을 이용하여 조사한 결과, 주요 개체군은 BTEX 분해세균으로 알려진 Pseudomonas 속이었으며 Pseudomonas putida 그룹이 가장 우점하였다. Pseudomonas putida 그룹의 우점은 높은 toluene과 TCE의 농도에서 기인한 것으로 생각된다. TCE로 오염을 제거하기 위한 미생물 반응기에서 toluene과 TCE 분해 세균을 분리 배양하였으며 Pseudomonas sp. DHC8로 명명하였다. 형태학적 특징, 생리 생화학적 특징, 16S rRNA 유전자 염기서열분석 결과 DHC8 균주는 P. putida 그룹에 속하는 것으로 확인되었다. Pseudomonas sp. DHC8을 이용하여 TCE (0.83 mg/L)와 toluene (60.61 mg/L)에 대해 분해실험을 실시하였을 때 12.5시간 동안 TCE는 72.3%, toluene은 100.0% 제거되었다. 또한, TCE와 toluene의 제거속도는 각각 0.02 ${\mu}mol/g$-DCW/h와 2.89 ${\mu}mol/g$-DCW/h였다. 본 연구 결과는 TCE의 생물정화를 위한 반응기의 최대 효율을 유지하기 위한 노력에 도움이 될 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권4호
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• pp.356-363
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• 2015

나무의 유전 공학적 연구를 위해서는 목본 고유의 유전자 및 프로모터 연구가 필수적이다. 우리는 포플러(P. alba ${\times}$ P. glandulosa)의 Pagns-LTP 유전자의 867 bp 프로모터를 분리하였고, ${\beta}$-glucuronidase (GUS) reporter 유전자를 이용한 프로모터의 형질전환 포플러를 제작하여 특성 분석하였다. Pagns-LTP 유전자는 어린뿌리에서 강하게 발현되었고 어린잎에서는 약하게 발현되었으며, 그밖에 다른 조직에서는 발현되지 않았다. 또한, 프로모터의 활성은 뿌리와 어린잎에서 한정되었으며 어린뿌리의 세포 전체에서 강한 활성을 나타내었다. 이에 포플러 ns-LTP 프로모터 내의 cis-element를 조사하고 현사시나무에서 Pagns-LTP 프로모터를 분리한 후 활성을 분석하였다. 프로모터 내의 cis-element를 분석한 결과, 조직 특이적 발현과 호르몬 및 스트레스에 반응하는 다양한 cis-element가 존재함을 확인하였다. 이를 통해 포플러의 ns-LTP는 생장뿐만 아니라, 스트레스에도 관여할 것이라고 추측할 수 있었다. 본 연구는 목본의 유전자 기능 분석 및 다양한 응용 연구를 위해 유용하게 이용될 수 있는 도구로서의 가능성을 제시하였다.