• 생명과학회지
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• 제19권3호
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• pp.343-348
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• 2009

벼도열병균은 벼의 주요 병해인 벼도열병의 원인균이다. 식물병원균의 침입 시 식물체로부터 발생하는 ROS는 식물의 방어기작으로 중요하며, 특히 아미노산의 하나인 methionine은 ROS에 의해 산화되어 methionine sulfoxide로 변화될 수 있다. 식물병원균은 식물체로 부터의 ROS에 의한 산화반응을 회피하기 위해 methionine sulfoxide reductase B (MSRB)와 같은 항산화 효소를 가지는데 본 연구에서는 벼도열병균에서의 MSRB 유전자를 동정하고 분자적 특성을 살펴보았다. MSRB 유전자는 벼도열병균의 게놈 상에 단일 유전자로 존재하며 과산화수소 처리에 의해 유전자발현이 다소 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과로 MSRB 유전자는 벼도열병균의 항산화 기작에 관여할 가능성이 높다고 판단된다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제1권3호
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• pp.186-192
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• 2006

짧은 집단 반복 요소 (Short Interspersed Repetitive Elements, SINE) 는 수백개 정도의 염기로 구성된 반복염기서열로서 LINE (Long Interspersed Nucleotide Elements)와 함께 바이러스와는 구별되는 레트로트랜스포존 (Retrotransposon)의 하나로 알려져 있다. 이들의 생체 내 역할은 정확하게 밝혀진 것은 없지만 게놈 내에서 반복염기서열의 재배열을 통해 완전히 새로운 유전자를 창조하거나 기존의 유전자를 변형시킴으로써 유전물질의 운반수단 및 진화적 변화에 있어서 중요한 역할을 할 것이라 예상되며, 질병의 원인이 된다고도 밝혀져 있다. 본 연구에서는 미꾸라지로부터 SINE의 새로운 두 그룹을 분리하였다. 두 SINE 그룹, mlSINE-L과 mlSINE-S는 각각 약 410bp와 270bp의 염기로 구성되어 있다. 두 SINE 그룹의 5'과 3'말단의 서열은 RSg-1와 SmaI SINE 의 그것과 높은 유사도를 보였다. 계통발생분석결과, mlSINE들은 미꾸라지에서 유일하였으며, dot blot hybridization의 결과는 mlSINE-L이 미꾸라지 게놈 $2{\times}10^9bp$ (2.8 pg)당 $1{\times}10^3$ copy를 가지는 것으로 추정되며, loop DNA보다 핵기질부착부위 (nuclear matrix attachment regions, MARs)에서 그 분포도가 높았다. 이런 결과는 미꾸라지의 새로운 SINE 들이 핵기질 부착부위 내에서나 혹은 가까운 주변에 우선적으로 삽입될 수 있음을 나타낸다.

• 생명과학회지
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• 제33권8호
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• pp.623-631
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• 2023

본 연구는 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 사용하여 벤자리의 microsatellite 마커를 개발하고, 개발한 마커를 사용하여 벤자리 집단의 유전학적 특성을 분석하기 위해 수행되었다. 차세대 염기서열 분석 장비인 Illumina Hiseq X ten을 사용하여 총 402,244,934개의 read들을 얻어 assembly를 실행한 결과, 전체의 약 0.33%에 해당하는 1,320,995개의 read들이 assembly 되었으며, 이 read들의 총 길이는 705,613,658 bp로 확인되었다. 크기가 640 bp 이상이 되는 contig는 952,326개로 나타났으며, 이 중 microsatellite 영역을 포함하는 contig를 151개(0.016%)로 1차 선별하고, PCR 증폭 여부를 통해 microsatellite 후보 34개를 2차로 선별하였다. 그 중 벤자리 집단의 마커로서 유용한 15개의 microsatellite 마커를 최종 선택하였다. 새로 개발한 15개의 microsatellite 마커를 사용하여 벤자리 집단을 대상으로 분석한 결과, 관찰된 유효 대립유전자 수(N_A)는 평균 12(6~25)로 나타났다. 평균 관측치 이형접합도(H_O)와 평균 기대치 이형접합도(H_E)는 각각 0.750(0.530-0.873)와 0.793 (0.647-0.895)으로 나타냈으며, 이는 해산어의 평균 값인 0.79와 유사한 수치를 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발한 15개의 microsatellite 마커는 벤자리 집단의 유전학적 특성 분석에 유용할 것으로 사료된다.

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 1994년도 Proceedings of International Symposium on BIOLOGICAL CONTROL OF PLANT DISEASES Korean Society of Plant Pathology
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• pp.11-26
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• 1994

Crown gall of stonefruit and nut trees is one of the very few plant diseases subject to efficient biological control. The disease is caused by the soil-inhabiting bacteria Agrobacterium tumefaciens and Agrobacterium rhizogenes and the original control organism was a non-pathogenic isolate of A. rhizogenes strain K84. Control is achieved by dipping planting material in a cell suspension of strain K84 which specifically inhibits pathogenic strains containing a nopaline Ti plasmid. Because the agrocin 84-encoding plasmid (pAgK84) is conjugative, it can be transmitted from the control strain to pathogenic strains which, as a result, become immune to agrocin 84 and cannot be controlled. To prevent this happening, the transfer genes on pAgK84 were located and then largely eliminated by recombinant DNA technology. The resulting construct, strain K1026, is transfer deficient but controls crown gall just as effectively as does strain K84. Field data from Spain confirm that pAgK84 can transfer to pathogenic recipients from strain K84 but not from strain K1026. The latter has been registered in Australia as a pesticide and is the first genetically engineered organism in the world to be released fro commercial use. It is recommended as a replacement for strain K84 to prevent a breakdown in the effectiveness of biological control of crown gall. Several reports indicate that both strains K84 and K1026 sometimes control crown gall pathogens that are resistant to agrocin 84. A possible reason for this is that both strains produce a second antibiotic called 434 which inhibits growth of nearly all isolates of A. rhizogenes, both pathogens and non-pathogens. Crown gall of grapevine is caused by another species, Agrobacterium vitis. It is resistant to agrocin 84 and cannot be controlled by strains K84 or K1026. It is different from other crown gall pathogens in several characteristics, including the fact that, although a rhizosphere coloniser, its also lives systemically in the vascular tissue of grapevine. Pathogen free propagating material can be obtained from tissue culture or, less surely, by heat therapy of dormant cuttings. A number of laboratories are searching for a biocontrol strain that will prevent, or at least delay, reinfection. A non-pathogenic A. vitis strain F/25 from South Africa looks very promising in this regard.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권2호
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• pp.341-349
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• 2020

Background: The replicative senescence of human dermal fibroblasts (HDFs) is accompanied by growth arrest. In our previous study, the treatment of senescent HDFs with Rg3(S) lowered the intrinsic reactive oxygen species (ROS) levels and reversed cellular senescence by inducing peroxiredoxin-3, an antioxidant enzyme. However, the signaling pathways involved in Rg3(S)-induced senescence reversal in HDFs and the relatedness of the stereoisomer Rg3(R) in corresponding signaling pathways are not known yet. Methods: We performed senescence-associated β-galactosidase and cell cycle assays in Rg3(S)-treated senescent HDFs. The levels of ROS, adenosine triphosphate (ATP), and cyclic adenosine monophosphate (cAMP) as well as the mitochondrial DNA copy number, nicotinamide adenine dinucleotide (NAD)⁺/1,4-dihydronicotinamide adenine dinucleotide (NADH) ratio, and NAD-dependent sirtuins expression were measured and compared among young, old, and Rg3(S)-pretreated old HDFs. Major signaling pathways of phosphatidylinositol 3-kinase/Akt, 5' adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK), and sirtuin 1/3, including cell cycle regulatory proteins, were examined by immunoblot analysis. Results: Ginsenoside Rg3(S) reversed the replicative senescence of HDFs by restoring the ATP level and NAD⁺/NADH ratio in downregulated senescent HDFs. Rg3(S) recovered directly the cellular levels of ROS and the NAD⁺/NADH ratio in young HDFs inactivated by rotenone. Rg3(S) mainly downregulated phosphatidylinositol 3-kinase/Akt through the inhibition of mTOR by cell cycle regulators like p53/p21 in senescent HDFs, whereas Rg3(R) did not alter the corresponding signaling pathways. Rg3(S)-activated sirtuin 3/PGC1α to stimulate mitochondrial biogenesis. Conclusion: Cellular molecular analysis suggests that Rg3(S) specifically reverses the replicative senescence of HDFs by modulating Akt-mTOR-sirtuin signaling to promote the biogenesis of mitochondria.

• 생명과학회지
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• 제15권1호
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• pp.124-131
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• 2005

세포주기 조절에서 유전자 발현의 조절은 매우 중요한 부분이다. 본 연구에서는 인간의 유전자인 SMARCADl과 상동성을 가지는 분열형 효모의 새로운 유전자 $mas3^+$를 분리하였다. 이 두 유전자는 $87\%$의 상동성을 보인다. $mas3^+$유전자는 DEAD/H box를 포함한 7개의 motif를 가지고 있어서 helicase superfamily 중에서도 SNF2 family에 속한다. kanMX6를 선별 표지로 이용하여 $mas3^+$유전자 결손 세포를 구성하였고 $mas3^+$ 유전자 결손 세포는 UV와 MMS처리 실험에서 정상의 세포와 생존율이 비슷하여 DNA상해회복과는 관련이 없음을 알 수 있었다. $mas3^+$ 유전자의 세포주기별 발현 양을 분석한 결과 $G_2$단계부터 점차적으로 발현양이 늘어났다. $mas3^+$결손 돌연변이를 $26^{\circ}C$와 $35^{\circ}C$에서 배양한 결과, 비정상적인 세포질 분열 과정으로 인해 다중 격막 세포의 빈도가 증가하였다. 이상의 결과들은 $mas3^+$유전자는 세포질 분열과 세포형태 형성에 연관되어 있음을 시사한다.

• 한국버섯학회지
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• 제21권3호
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• pp.145-149
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• 2023

일부 버섯품목의 편중재배 해소를 목적으로 경쟁력이 있고 상품성 있는 백령느타리를 육성하고자 하였다. 국내 외에서 유전자원을 수집하고 교배하여, 특성검정 및 생산력 검정, 농가실증의 과정을 통해 육성된 백령느타리 신품종 '보람'의 주요 특성은 다음과 같다. 균사생장적온은 26~29℃, 발이 및 생육온도는 15~18℃이고, 병재배 기준으로 재배일수는 95일로 대조품종(우람)과 유사하였고, 형태는 둥근형으로 주걱형인 대조품종(우람)과 구별되었다. 병재배에서 자실체 갓의 직경과 두께, 대굵기는 각각 73.5 mm, 15.7 mm, 37.0 mm로 대조품종에 비해 갓 직경이 작지만 갓 두께와 대 굵기는 두꺼웠다. 병당 수량은 1,100 cc(∅ 75 mm)병 기준 181.1 g으로 대조품종(180.4 g)과 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 경기도 여주 소재 병재배, 봉지재배 농가에서 실증한 결과, 재배방법과 배지량의 차이가 자실체 크기와 형태, 수량에 영향을 미치는 것으로 추정되었다. 신품종 '보람'을 대상으로 대치배양 하였을 때 대치선이 뚜렷하고, 균사체의 PCR 증폭 결과 밴드패턴이 모본 및 대조품종과 다른 양상을 보여 교배종임을 확인하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제60권4호
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• pp.451-463
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• 2006

연구배경: 활성산소종은 기계환기로 인한 폐손상 (ventilator-induced lung injury, VILI)에서 주요한 역할을 한다. Poly (ADP-ribose) polymerase-1 (PARP1)은 DNA 손상 감시 기능을 하는 단백질로서, DNA 파열을 신호하고 복구에 관여한다. 그러나 활성산소종에 의한 것과 같은 심한 유전자 손상을 받게 되면, 과활성화되어 ${\beta}$-nicotinamide adenine dinucleotide ($NAD^+$)의 결핍을 통한 세포의 사멸을 초래하여, 염증 반응을 일으킨다. 본 연구에서는 VILI의 기전에 있어서 PARP1의 역할 및 그 억제제의 효과를 고찰하고자 하였다. 방법: 48마리의 수컷 C57BL/6 생쥐를 겉보기 수술군 (Sham군), 폐보호적 환기군(lung protective ventilation group, LPV군), 기계환기기로 인한 폐손상군 (ventilator-induced lung injury group, VILI군) 및 PARP1 억제제인 PJ34 전처치 후 기계환기로 인한 폐손상군 (PJ34+VILI군)으로 나누어 실험하였다. LPV군에 대한 기계환기는 $PIP\;15cmH_2O$ + $PEEP\;3cmH_2O$ + RR 90/min. 조건으로, VILI 및 PJ34+VILI군에 대해서는 $PIP\;40cmH_2O$ + $PEEP\;0cmH_2O$ + RR 90/min.의 조건으로 2시간 동안 시행하였다. PJ34+VILI군에서 PARP1 억제제로는, PJ34 20 mg/Kg을 기계환기 2시간 전에 복강 내로 주사하였다. VILI의 정도는 습건중량비 및 급성폐손상 지수로 측정하였고, PARP1의 활성은 biotinylated NAD를 이용한 면역조직화학적 방법을 이용하였다. 또한 기관지폐포세척액 (bronchoalveolar lavage fluid, BALF) 내에서 myeloperoxidase (MPO) 활성 및 tumor necrosis factor-${\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$), interleukin-$1{\beta}$ ($IL-1{\beta}$), IL-6 등의 염증성 시토카인의 농도를 측정하였다. 결과: PJ34+VILI군에서 VILI군과 비교하여, PJ34 전처치로 인하여 폐손상의 정도가 현저히 감소하였다 (p<0.05). 5개의 고배율 시야에서 관찰한 PARP1의 활성을 보이는 세포의 수는 VILI군에서 유의하게 증가하였고, PJ34+VILI군에서 현저히 감소하였다 (p=0.001). BALF 내에서 측정한 MPO 활성 및 $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6의 농도 역시 PJ34+VILI군에서 의미 있게 감소하였다 (p<0.05). 결론: VILI의 기전에 있어서 PARP1의 과활성이 주요한 역할을 하고, PARP1 억제제가 MPO 활성 및 염증성 시토카인의 감소와 함께 VILI의 발생을 억제한다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제33권3호
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• pp.199-205
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• 2009

인삼에 대한 microsatellite 개발은 다른 분자적 마커들에 비해 늦게 이루어져, 최근에 와서야 인삼의 microsatellite 들이 보고되고 있는 실정이다. 본 연구에서는, 분리된 microsatellite들 중에서 5 개의 다형성 마커를 선별하여 국내 경작지나 시장에서 유통되는 인삼을 대상으로 유전적 다형성을 조사하고, 각 마커의 특성을 규명하였다. 유전자형 분석은 변성 PAGE와 silver staining법으로 하거나 형광표지 primer로 표지한 PCR 산물을 자동 염기서열 분석기로 분석하였다. 본 연구에서 개발한 5개의 microsatellite 마커들의 평균 대립유전자 수는 3.2 개였으며, 평균 GD는 0.367 였다. 전체적으로 볼 때, PG1419가 가장 높은 다형성을 보였으며 (PIC: 0.460, GD: 0.543), PG770은 가장 낮은 다형성을 나타내었다 (PIC: 0.070, GD: 0.078). 각 좌위들의 예상 이형접합도 (H$_{exp}$)는 0.077에서 0.541 (mean = 0.313)로 계산되었으나, 관측 이형접합도 (H$_{obs}$)는 0.040에서 0.130 (mean = 0.083)으로 훨씬 낮게 관찰되었으며, 유전자형의 분포는 Hardy-Weinberg 평형상태에서 벗어남을 보였다. 본 연구에서 개발한 인삼의 microsatellite 마커들은 인삼의 분자적 마커의 데이터베이스 확립의 기초 자료로 활용될 뿐 아니라, 인삼의 분자적 구별법 및 QTL 좌위의 염색체지도 작성에 유용하게 활용될 것이다.

• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.481-486
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• 2010

유럽마가목에서 핵 및 엽록체 유전자의 서열을 이용하여 동의 및 비동의치환율을 산출하였다. 유럽마가목 엽록체 유전자의 서열은 핵 유전자에 비해 평균적으로 움진화가 느리게 일어나고 있음을 나타내었으며 다른 쌍자엽식물과 유사하였다. 핵에서 동의치환율(Ks)은 2.45-2.60이었으며 비동의치환율(Ka=1.15-1.30)보다 약 2배 정도 높았다. 엽록체에서 Ks는 1.20-1.26이었으며 엽록체에서 Ka (0.26-0.42) 보다 약 6배 높았다. 유럽마가목에서 핵 및 엽록체 Ka/Ks은 각각 0.178과 0.056이었다. 이 Ka/Ks의 비율이 1보다 작다는 것은 음의 도태에 있다는 것을 나타낸다. 엽록체 유전자는 유효유전자코돈(ENC)이 22.4-32.2로 핵의 값(35.8-38.7)에 비해 낮았다. G+C 함량 분석에서 엽록체 유전자는 동의코돈 A와 T에 대해 높은 선호성(G+C 함량은 28.4-29.1%에 불과)을 나타낸 반면 핵에서는 G와 C가 더 선호성을 나타내었다(G+C 함량은 63.2-64.2%).