• Journal of Plant Biotechnology
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• 제1권1호
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• pp.20-30
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• 1999

In order to modify lipid production of Perilla qualitatively as well as quantitatively by genetic engineering, genes involved in carbon metabolism were isolated and characterized. These include acyl-ACP thioesterases from Perilla frutescens and Iris sp., four different $\beta$-ketoacyl- ACP synthases from Perilla frutescens, and two $\Delta$15 a-cyl-ACP desaturases(Pffad7, pffad3). Δ15 acyl-ACP desa turase (Δ15-DES) is responsible for the conversion of linoleic acid (18:2) to $\alpha$-linolenic acid (ALA, 18:3). pffad 3 encodes Δ15 acyl-desaturase which is localized in ER membrane. On the other hand, Pffad7 encodes a 50 kD plastid protein (438 residues), which showed highest sequence similarity to Sesamum indicum fad7 protein. Northern blot analysis revealed that the Pffad7 is highly expressed in leaves but not in roots and seeds. And Pffad3 is expressed throughout the seed developmental stage except very early and fully mature stage. We constructed Pffad7 gene under 355 promoter and Pffad3 gene under seed specific vicillin promoter. Using Pffad7 construct, Perilla, an oil seed crop in Korea, was transformed by Agrobacterium leaf disc method. $\alpha$-linolenic acid contents increased in leaves but decreased in seeds of transgenic Perilla. Currently, we are transforming Perilla with Pffad3 construct to change Perilla seed oil composition. We isolated three ADP-glucose pyrophosphorylase (AGP) genes from Perilla immature seed specific cDNA library. Nucleotide sequence analysis showed that two of three AGP (Psagpl, Psagp2) genes encode AGP small subunit polypeptides and the remaining (Plagp) encodes an AGP large subunit. PSAGPs, AGP small subunit peptide, form active heterotetramers with potato AGP large subunit in E. coli expressing plant AGP genes.

• Journal of Microbiology
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• 제45권1호
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• pp.21-28
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• 2007

In order to search for specific genotypes related to this unique phenotype, we used whole genomic DNA microarray to characterize the genomic diversity of Helicobacter pylori (H. pylori) strains isolated from clinical patients in China. The open reading frame (ORF) fragments on our microarray were generated by PCR using gene-specific primers. Genomic DNA of H. pylori 26695 and J99 were used as templates. Thirty-four H. pylori isolates were obtained from patients in Shanghai. Results were judged based on In(x) transformed and normalized Cy3/Cy5 ratios. Our microarray included 1882 DNA fragments corresponding to 1636 ORFs of both sequenced H. pylori strains. Cluster analysis, revealed two diverse regions in the H. pylori genome that were not present in other isolates. Among the 1636 genes, 1091 (66.7%) were common to all H. pylori strains, representing the functional core of the genome. Most of the genes found in the H. pylori functional core were responsible for metabolism, cellular processes, transcription and biosynthesis of amino acids, functions that are essential to H. pylori's growth and colonization in its host. In contrast, 522 (31.9%) genes were strain-specific genes that were missing from at least one strain of H. pylori. Strain-specific genes primarily included restriction modification system components, transposase genes, hypothetical proteins and outer membrane proteins. These strain-specific genes may aid the bacteria under specific circumstances during their long-term infection in genetically diverse hosts. Our results suggest 34 H. pylori clinical strains have extensive genomic diversity. Core genes and strain-specific genes both play essential roles in H. pylori propagation and pathogenesis. Our microarray experiment may help select relatively significant genes for further research on the pathogenicity of H. pylori and development of a vaccine for H. pylori.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제26권1호
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• pp.33-41
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• 1996

In order to study the effect of phenobarbital(PB) on the hepatic transport of diltiazem(DTZ), $Ca^{2+}$ channel blocker, we used isolated hepatocytes of rat which was intraperitoneally pretreated with phenobarbital sodium(75 mg/kg) for four days once a day. For the isolation of rat liver cells, a modification of the two step procedure of Seglen was used. DTZ was dissolved in incubation buffer to the final DTZ concentrations of 200, 400, 600, 800 and 1000 ng/ml in order to elucidate the uptake characteristics of DTZ by hepatocytes. Reactions were stopped at 10, 20, 30, 45, 60, 90, 120 and 300 sec. The initial velocity was determined by disappearance of diltiazem in the hepatocyte suspension. On the other hand, to determine the effect of PB on the in vitro hepatic intrinsic clearance of DTZ we obtained the metabolism rates of DTZ in the control and the PB-pretreated rat hepatocyte at various time intervals. According to pretreatment with PB, the size of hepatocyte and the amount of protein per $10^6$ cells were significantly (p<0.01) increased from $26.92{\pm}0.1364\;m$ to $35.31{\pm}1.00\;m$ and from $468{\pm}6.5\;{\mu}g/10^6$ cells to $628.8{\pm}12.1{\mu}g/10^6$ cells, respectively. In the case or hepatic uptake of diltiazem, $K_m$ was not different in the normalization by cell numbers and increased from $2.90\;{\mu}M\;to\;13.89\;{\mu}M$ in the normalization by protein amount. $V_max$ was increased regardless of normalization by protein amount and cell numbers, from $1.21\;{\mu}mole/min \;{\cdot}\;mg\;protein\;to\;3.96\;{\mu}mole/min\;{\cdot}\;mg\;protein\;and\;from\;2.38\;{\mu}mole/min\;{\cdot}\;10^6\;cells\;to\;2.83\;{\mu}mole/min\;{\cdot}\;10^6\;cells$, respectively. The in vitro hepatic intrinsic clearance of DTZ was significantly (p<0.01) increased from $0.640{\pm}0.038\;ml/mim\;{\cdot}\;10^6\;cells\;to\;2.385{\pm}0.212\;ml/min\;{\cdot}\;10^6\;cells$ due to PB-pretreatment. These results suggest that the uptake of DTZ by hepatocyte is extremely fast and PB enhances the hepatic intrinsic metabolic clearance of DTZ.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권2호
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• pp.287-294
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• 2003

본 연구는 임상영양 분야의 전문 웹사이트로서 고지혈증 환자를 위한 식사관리 및 영양평가 프로그램을 개발하기 위하여 수행되었다 프로그램은 고지혈증을 고콜레스테롤혈증과 고중성지방혈증으로 분류하고 이들에 대한 식사관리, 영양상담 및 영양평가 프로그램으로 구성하였다. 프로그램은 표준체중 및 열량 필요량 파일, 열량별 식단 및 일일 식단표 파일, 식사요법 및 영양관리 파일, 식사력 조사 및 평가파일, 식품 및 영양소 데이터베이스 파일, 식품의 지방산 파일, 음식 영양소 함량 및 영양소별 20순위 식품 파일 등을 데이터베이스로 하여 웹 페이지 형식으로 만들어졌다. 사용자는 인터넷 사이트로 들어가 자신의 정보를 입력하면 그 결과로 1일 열량 필요량 및 기타 영양소 필요량이 제시되고 그에 알맞은 식단을 보고 이용할 수 있도록 하였다. 식사관리 프로그램에서는 열량별 식단 자료실을 두어 1200 kcal에서 2500kcal까지 100 kcal 단위로 일주일간의 식단을 볼 수 있게 하였고, 식단계획시 고려사항, 식품의 선택방법, 식품교환표, 고지혈증 식사지침, 식사요법 및 영양관리, 영양소별 20순위식품, 용어설명 및 관련 사이트를 소개하였다 영양상담 프로그램으로는 고지혈증 예방을 위한 식습관 평가와 질환에 바른 식사력조사 및 상담 평가, on-line 영양상담, FAQ 등이 있다. 영양평가프로그램으로는 섭취음식을 입력함으로서 영양소 섭취 상태, 열량 영양소, 지방산, 식사별, 식품군별 영양소 섭취상태, 동ㆍ식물성 식품 영양소 섭취 상태, 기간별 영양소 섭취 변화 등을 평가받을 수 있도록 하였다. 영양소 섭취상태는 환자의 필요량과 비교하여 그래프로 제시되고, 열량영양소, 식사별 영양소, 지방산 섭취 상태는 아침, 점심, 저녁 ,간식으로 구분하여 결과를 볼 수 있고, 동ㆍ식물성 식품 섭취 및 기간별 영양소 변화 등은 각각의 영양소별로 그 섭취 상태를 비교할 수 있도록 하였다.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.758-763
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• 2016

본 연구에서는 C2C12 근육 세포의 분화 과정에 있어 IGF-I이 지방산의 수송을 담당하는 지방산 수송체인 FAT/CD36의 mRNA 및 단백질 발현에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 그 결과 근육세포의 분화 과정에 있어 FAT/CD36의 단백질과 mRNA 발현이 분화 시간 의존적으로 유의하게 증가하였으며, IGF-I의 처리에 의해서도 유의하게 조절되었음을 알 수 있었다. 이는 IGF-I이 골격근 세포의 성장 및 분화를 촉진하여 근육 관련 유전자들의 발현을 조절하는 기능뿐만 아니라, 골격근의 주요 에너지원으로 사용되는 지방산의 수송을 담당하는 FAT/CD36의 발현에도 영향을 미친다는 것으로 해석할 수 있겠다. 향후 IGF-I이 골격근 세포에서 FAT/CD36의 발현에 영향을 미침으로써 골격근의 지방산 흡수와 산화율을 조절하는지, 그에 따라 지방대사에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 연구가 필요할 것이며, 이와 관련된 신호전달 체계 및 기전에 대한 연구도 진행 되어야 할 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제33권1호
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• pp.114-123
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• 2015

식물은 다양한 생화학적 및 생리적 과정에 속한 유전자들의 발현 수준을 조절함으로써 저온 스트레스에 반응 및 적응을 할 수 있다. 이러한 스트레스 환경은 막 기능 손실, 세포벽의 변화, 대사 속도 변화 등과 같이 부정적인 영향을 초래한다. 따라서 본 연구는 배추(Brassica rapa ssp. pekinensis)에서의 시간 변화에 따른 저온 스트레스 반응 기작 관련 유전자 상호발현 네트워크를 구축하였다. 배추의 저온 스트레스 네트워크는 2,030개 node, 20,235개 edge, 및 34개 connected component로 구성되었으며, 구축된 네트워크는 배추에서 저온에 관여하는 유전자가 생육도 조절한다는 것을 보여 주었다. 구축한 네트워크를 이용하여 배추에서 저온 스트레스($4^{\circ}C$) 처리가 미치는 영향을 분석한 결과 WRKY 전사인자와 살리실산 신호에 의해 chitinase 부동 단백질이 활성화되고, 전신적 획득저항성을 작동하기 위해 기공 개폐 및 탄수화물 대사과정이 조절됨을 확인하였다. 또한 저온 처리 후 48시간 후에 저온 스트레스가 영양생장에서 생식 생장 및 분열 조직 단계의 변화를 초래하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 구축한 네트워크 모델은 배추에서 저온 저항성 관련 유전자들의 발현 패턴을 정확히 유추하는 데 이용될 수 있을 것이다.

• Animal Bioscience
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• 제35권2호
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• pp.184-195
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• 2022

Objective: In this study we aimed to evaluate the effect of dietary live yeast supplementation on ruminal pH pattern, fermentation characteristics and associated bacteria in beef cattle. Methods: This work comprised of in vitro and in vivo experiments. In vitro fermentation was conducted by incubating 0%, 0.05%, 0.075%, 0.1%, 0.125%, and 0.15% active dried yeast (Saccharomyces cerevisiae, ADY) with total mixed ration substrate to determine its dose effect. According to in vitro results, 0.1% ADY inclusion level was assigned in in vivo study for continuously monitoring ruminal fermentation characteristics and microbes. Six ruminally cannulated steers were randomly assigned to 2 treatments (Control and ADY supplementation) as two-period crossover design (30-day). Blood samples were harvested before-feeding and rumen fluid was sampled at 0, 3, 6, 9, and 12 h post-feeding on 30 d. Results: After 24 h in vitro fermentation, pH and gas production were increased at 0.1% ADY where ammonia nitrogen and microbial crude protein also displayed lowest and peak values, respectively. Acetate, butyrate and total volatile fatty acids concentrations heightened with increasing ADY doses and plateaued at high levels, while acetate to propionate ratio was decreased accordingly. In in vivo study, ruminal pH was increased with ADY supplementation that also elevated acetate and propionate. Conversely, ADY reduced lactate level by dampening Streptococcus bovis and inducing greater Selenomonas ruminantium and Megasphaera elsdenii populations involved in lactate utilization. The serum urea nitrogen decreased, whereas glucose, albumin and total protein concentrations were increased with ADY supplementation. Conclusion: The results demonstrated dietary ADY improved ruminal fermentation dose-dependently. The ruminal lactate reduction through modification of lactate metabolic bacteria could be an important reason for rumen pH stabilization induced by ADY. ADY supplementation offered a complementary probiotics strategy in improving gluconeogenesis and nitrogen metabolism of beef cattle, potentially resulted from optimized rumen pH and fermentation.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.944-949
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• 2023

이 연구의 목적은 122종의 고세균 종에 보존된 대사 경로와 보존된 유전자를 확인하는 것이었다. 각각의 122개 고세균이 63개의 COG 대사 경로, 이를 구성하는 822개의 COG, 총 4,877개의 COG를 보유하고 있는지 분석했다. 대사경로에서는 archaeal ribosomal proteins만이 가장 보존적이었다. 122종의 고세균 모두에 공통적인 COG는 7개의 COG pathways에서 46개, 그리고 그 외가 20개였다. COG pathways에서는 ribosome을 구성하는 29개, tRNA synthetase와 전사인자가 각각 5개, RNA polymerase를 구성하는 3개, 그리고 tRNA modification에 관련된 2개의 COG가 공통적이었다. COG pathways에 속하지 않고 122종의 고세균에 공통적인 보존적 유전자까지 고려하면 외부와 세포질을 구분 짓는 세포벽과 세포외기질의 합성, 복제, 전사, 번역, 단백질 대사에 관련된 유전자들 중에서 일부가 공통적이었다. 계통수에서 구한 각 고세균의 distance value를 분류단위로 보면 Euryarchaeota 문의 Halobacteria강의 평균이 가장 낮았고 표준편차는 Thaumarchaeota 문의 Nitosospharia강, 강을 알 수 없는 Thaumarchaeota문의 고세균, Euryarchaeota 문의 Halobacteria 강, Crenarchaeota 문의 Thermoprotei 강, 기타 고세균(OA)이 높았다. 계통수 분석으로 6가지의 공통점을 찾았다. 본 연구결과는 보존된 유전자에 관한 자료 외에도 의약품 개발, 균주 개선을 위한 유전자의 선택 등에 활용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제33권12호
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• pp.987-994
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• 2023

이 연구는 제주도 한우집단에서 galactose mutarotase (GALM) 유전자형과 도체형질의 연관성을 시험하였다. GALM 유전자형은 3'-비해독부위(3'-UTR)의 14-bp (5'-GGTCTAATGACCAG-3') 삽입/결실 다형성을 이용하였다. 한우 비육우 집단에서 GALM 유전자의 세 가지 유전자형(LL, LS, SS)이 모두 관찰되었다. 연관성 분석결과는 근내지방의 함량과 밀접한 상관을 보이는 육질등급과 근내지방도의 수준과, 등지방두께의 수준이 유전자형에 따른 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.05). 동형접합인 SS 유전자형을 보유한 도체에서 LL 또는 LS 유전자형인 도체에 비해 근내지방 함량 수준은 더 높고, 등지방두께도 더 얇은 수준을 보였다. 반면, 도체중, 등심단면적, 육색, 지방색 등은 GALM 유전자형에 따른 유의적인 차이는 없었다(p>0.05). 3'-UTR에서 14-bp 절편의 결실은 RNA의 2차 구조의 변형과 RNA-결합 단백질, microRNA와의 결합능력에 대한 방해를 통해 유전자 발현에 영향을 줄 수 있는 것으로 예측되었다. GALM 유전자의 3'-UTR 영역에서 14-bp 삽입/결실 다형성에 대한 이번 연구결과는 소에서 근육과 등지방 조직에서 galactose 대사에 의한 지방 축적을 통해 성장형질, 도체형질에 영향을 주는 것으로 판단된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제13권4호
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• pp.207-215
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• 2009

시상하부-뇌하수체-생식소(hypothalamus-pituitary-gonad, HPG) 호르몬 축의 활성에 영향을 미치는 수많은 인자들은 생식 기능을 조절하고, 사춘기 개시와 폐경기 진입과 같은 뚜렷한 생식 능력의 단계 전이를 초래한다. 지방세포로부터 분비되는 다기능적 호르몬인 leptin의 발견 이후, 곧 이어 생식과 신체의 에너지 균형 사이의 긴밀한 관계에 대한 증거들이 밝혀졌다. 위장관으로부터 분비되는 또 다른 다기능 호르몬인 ghrelin은 이미 알려져 있던 growth hormone secretagogue receptor(GHSR)의 내인성 리간드이며, 에너지 항상성의 조절에서 leptin에 상응하는 물질로 알려졌다. 예상대로, ghrelin 또한 HPG 축의 활성의 조절을 통해 생식 능력을 조절함이 증명되었다. 이 논문은 ghrelin의 발견과 유전자 구조, 조직 내의 분포, 그리고 역할과 HPG 축에서의 생식 호르몬 분비 조절에 대한 포유동물의 생식에서의 ghrelin-GHSR 신호에 관한 최신 정보를 요약한 것이다. 뇌하수체에서의 POMC 유전자 발현과 유사하게, preproghrelin 유전자는 alternative splicing과 번역 후 변형(posttranslational modification)을 거치는 복잡한 레퍼토리의 전사체들과 펩티드 산물을 만들어 낸다. 에너지 항상성을 제외한 신체 생리 기능의 조절에서의 preproghrelin 유전자 산물의 역할에 관한 정보는 제한적이지만, 신진 대사와 생식 사이에서의 ghrelin의 상호작용에 관해서는 충분한 증거들이 있다. 흰쥐와 인간에서, ghrelin 수용체인 GHSRs(GHSR1a와 GHSR1b)의 분포는 본래 ghrelin의 표적으로 여겨진 시상하부와 뇌하수체뿐만 아니라 정소와 난소에서도 확인되었다. 뇌와 생식소에서도 preproghrelin 유전자 발현이 확인되었는데, 이것은 HPG 축에서 ghrelin이 국부적인 역할을 담당할 가능성을 시사한다. 비록 뇌하수체에서의 기능은 아직 확실치 않지만, ghrelin은 시상하부의 GnRH, 뇌하수체의 생식소자극호르몬과 생식소의 성 스테로이드 호르몬 분비에 대한 음성적인 조절자로서의 역할을 수행하는 것으로 보인다. 최근의 연구들은 사춘기 개시, 그리고 아마도 폐경기 진입의 조절에서 ghrelin의 관여를 시사한다. 이제 ghrelin이 '뇌-위장관' 축의 필수적인 호르몬 요인이며, 신 진 대사와 생식 사이를 연결하는 조절 물질이라는 가능성은 매우 높다. '배부름'을 반영하는 leptin 신호와는 정반대인 ghrelin 신호는 신체 에너지 균형 상태로 볼 때 '배고픔'을 표현하는 것으로 생각되며, 항상성의 유지에서 최우선 사항으로 고려되지 않는 생식으로의 에너지 투자가 이루어지지 않도록 하는데 필수적일 것으로 사료된다. 생식능력 조절에 있어서 ghrelin의 보다 명확한 작용 메커니즘과 역할에 대한 깊은 통찰력을 얻고 성공적인 생의학적 적용을 위해서는 향후 더 많은 연구들이 필요하다.