• 제목/요약/키워드: PCR primer

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돼지 Melanocortin 4 Receptor (MC4R) 유전자의 육질연관성 분석 (Characterization and Evaluation of Melanocortin 4 Receptor (MC4R) Gene Effect on Pork Quality Traits in Pigs)

  • 노정건;김상욱;최정석;최양일;김종주;최봉환;김태헌;김관석
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제54권1호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 본 연구는 한국재래돼지의 MC4R 유전자 내의 단일염기변이들을 규명하고 그 유전자형 효과가 유전자표지인자를 이용한 선발(Marker assisted selection, MAS)에 활용 가능한지를 검증하기 위해서 수행되었다. 한국재래돼지의 MC4R 유전자 총 염기서열을 분석하기 위해 6개의 Primer들을 이용하여 증폭산물을 생성하였으며, 염기서열분석을 통해 총 6개(c.-780C>G, c-135C>T, c.175C>T-Leu59Leu, c.707A>G-Arg236His, c.892A>G-Asp298Asn, c.*430A>T)의 단일염기변이를 발견하였다. 한국재래돼지 MC4R 유전자내의 총 6개의 단일염기변이들간의 연관불균형과 반수체 분석을 통해 단일염기변이들간의 연관성을 분석하였으며, c.-780C>G, c-135C>T, c.175C>T-Leu59Leu, c.707A>G-Arg236His와 c.*430A>T는 완전한 연관불균형을 이루고 있었고, c.892A>G(Asp298Asn) 단일염기변이만 $r^2$-value가 0.028, D'-value가 0.348로 연관불균형 정도가 매우 낮았다. c.707A>G (Arg236His)와 c.892A>G (Asp298Asn) 단일염기변이들을 선발하여 PCR-RFLP 유전자형 분석방법을 이용해 돼지 5품종간의 유전자형 빈도를 추정한 결과, c.707A>G (Arg236His) 단일염기변이는 요크셔 품종 집단에서 오직 A (His) 대립유전자를 관찰할 수 있었으며, 나머지 한국재래돼지, 랜드레이스, 버크셔와 듀록 품종에서는 G 대립유전자의 고정으로 나타났다. c.707A>G 단일염기변이와 육질형질을 484두에서 연관성 분석을 실시한 결과, 조지방, 등심 내의 수분, 육색, 적색도 그리고 황색도 등에서 유의적인 연관성을 관찰할 수 있었다. c.892A>G (Asp298Asn) 단일염기변이의 유전자형 빈도는 품종별로 차이가 났으며, A (Asn) 대립유전자의 빈도가 가장 높은 품종은 듀록으로 나타났고, G (Asp) 대립유전자의 빈도가 가장 높은 품종은 한국재래돼지로 조사되었다. c.892A>G (Asp 298Asn) 단일염기변이와 돼지 4 집단의 육질형질을 1,126두에서 분석한 결과, 등지방두께에 고도의 유의적인 효과를 관찰할 수 있었다(P<0.002). AA 유전자형을 가진 개체가 AG나 GG 유전자형을 가진 개체보다 등지방두께가 두꺼운 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 MC4R 유전자 내의 c.892A>G (Asp298Asn) 단일염기변이는 돼지의 선발개량에 유전자표지인자로서 충분한 효과가 있음을 검증하였다.

인체 기관지 상피세포에서 Mycoplasma pneumoniae 감염에 의한 천식 매개물질의 발현 (Mycoplasma pneumoniae-induced production of proasthmatic mediators in airway epithelium)

  • 김경원;이병철;이경은;김은수;송태원;박미연;손명현;김규언
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권9호
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    • pp.977-982
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    • 2006
  • 목 적 : M. pneumoniae는 기도 점막의 상피세포에서 증식하면서 호흡기 질환을 일으키며 기관지 천식의 발생이나 악화와 관계된다고 알려져 있다. IL-6은 급성 염증을 유도하는 사이토카인으로 B 세포의 분화에 관여하며 Th2 염증반응을 촉진시키며, IL-8은 기도에서 염증부위로의 세포이동을 매개하는 케모카인으로 알레르기 염증 반응에 밀접한 관련을 가진다. 기도 상피세포에서 생성되는 NO는 기도 염증과 기도과민성의 조절에 중요하다. VEGF는 천식에서 기도개형에 주된 역할을 담당한다. 본 연구에서는 기관지 상피세포에 M. pneumoniae를 감염시켰을 때 IL-6, IL-8, NO 및 VEGF의 발현을 살펴보았다. 방 법 : M. pneumoniae를 기관지 상피 세포주인 A549 세포에 감염시킨 후 여러 시간 간격으로 배양하여 세포와 배양 상층액을 수거하였다. 면역 형광 염색과 M. pneumoniae 16S ribosomal RNA gene의 oligonucleotide primers를 이용한 중합효소 연쇄반응을 시행하여 감염을 확인하였다. IL-6, IL-8, VEGF 단백질 생성은 ELISA kit를 이용하여 정량하였고, NO는 Griess 반응을 이용하여 측정하였다. 역전사 중합효소 연쇄반응을 이용하여 IL-6, IL-8, VEGF의 mRNA 발현을 관찰하였다. 결 과 : 기관지 상피세포에 M. pneumoniae를 감염시킨 후 시간이 지남에 따라 IL-6, IL-8, NO, VEGF의 생성이 증가하였고, IL-6, IL-8, VEGF mRNA 발현이 증가됨을 관찰하였다. 결 론 : M. pneumoniae 감염은 IL-6, IL-8, NO, VEGF 등의 매개물질의 발현을 증가시켜 기관지 천식의 알레르기 염증반응에 관여할 것으로 사료된다.

생쥐 난포의 체외배양 중 생식샘자극호르몬에 따른 미세리보핵산 발현 양상 (Profiles of microRNAs in Mice Follicles According to Gonadotropins during in vitro Culture)

  • 김용진;구승엽;김윤영;오선경;김석현;최영민;문신용
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제36권4호
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    • pp.265-274
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    • 2009
  • 목 적: 미세리보핵산 (microRNA, miR)은 전사 후 (post-transcriptional) 단계에서 목표 유전자 (target gene)의 발현을 억제하여 세포의 발달과 성장에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그러나 난포의 성장과정 중의 miR 발현 양상에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 따라서 존 연구는 생쥐 난포의 체외배양 후 생식샘자극호르몬 (gonadotropin)과 사람융모성생식샘자극호르몬 (hCG) 첨가에 따른 난자와 난구세포에서의 miR 발현 양상을 살펴보고자 수행되었다. 연구방법: 생후 12일된 생쥐 (C57BL6)의 난소 적출 후, 전동 난포 (preantral follicle)를 분리하여 무작위로 $20\;{\mu}L$ 점적의 배양액만 있는 군 (control group), 재조합 난포자극호르몬을 첨가한 군 (FSH group), 재조합 황체형성호르몬을 첨가한 군 (LH group), FSH와 LH를 같이 첨가한 군 (FSH+LH group)으로 나누어 배양하였다. 난포가 충분히 성장하였을 때, 다시 hCG를 첨가한 군 (hCG (+) group)과 첨가하지 않은 군 (hCG (-) group)으로 나누어 hCG (-) group에서 난자와 난구세포를 각각 분리하여 RNA를 추출하였다. 36시간 후, 배란된 난자 난구세포 복합체 (cumulus oocyte complex, COC)에서 난자와 난구세포를 각각 분리하여 RNA를 추출하고, mmu--miR-16, -miR-27a, -miR-126, -miR-721 등의 miR에 대한 primer를 이용하여 실시간 중합연쇄반응을 시행하였다. 결 과: 배란율과 MII 난자 생성율은 다른 군들에 비해 FSH+LH군에서 유의하게 높았다. 각 군내의 난자와 난구세포 사이에서도 miR 발현 양상의 차이가 관찰되었다. 또한, 난자와 난구세포에서의 miR 발현 양상은 각 군간 차이가 있었으며, hCG (+)군과 hCG (-)군간에도 차이를 나타냈다. 결 론: 생쥐 난포의 체외배양 중 난자 및 난구세포에서의 miR 발현 양상은 gonadotropin의 종류 및 난자의 성숙도에 따라 다르다. 이러한 결과는 표적 유전자의 발현에 대한 추후 연구를 통한 확인이 필요할 것으로 사료된다.

치주적으로 건강한 한국인에서 $Fc{\gamma}R$ 유전자의 유전자 다형성 발생빈도에 관한 연구 (Genetic polymorphisms of the $Fc{\gamma}R$ genes in periodontally healthy Korean population)

  • 신승윤;김경화;박옥진;김각균;정종평;;구영
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제33권4호
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    • pp.747-753
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    • 2003
  • 면역글로불린의 Fc 부분에 대한 수용기인 $Fc{\gamma}R$는 세균에 대한 인식, 결합과 포식작용과정에서 중요한 역할을 한다. 이 $Fc{\gamma}R$에서 $Fc{\gamma}R$IIa, $Fc{\gamma}R$IIIa, $Fc{\gamma}R$IIIb의 유전자 다형성이 치의학 분야에서 연구되고 있다. $Fc{\gamma}R$IIa에서는 두 번째 세포외 면역글로불린 유사 영역의 131번째 아미노산에서 아르기닌($Fc{\gamma}R$IIa-R131) 혹은 히스티딘($Fc{\gamma}R$IIa-H131)을 갖고 있으며, $Fc{\gamma}R$IIIa에서는 두번째 세포외 영역의 158번째 아미노산이 발린($Fc{\gamma}R$IIIa-158V) 혹은 페닐알라닌($Fc{\gamma}R$IIIa-158F)을 갖고 있다. $Fc{\gamma}R$IIIb에서는 첫 번째 세포외 면역글로불린 유사영역의 4개의 아미노산의 유전자 다형성으로 인해서 $Fc{\gamma}R$IIIb-NA1과 $Fc{\gamma}R$IIIb-NA2의 두가지 유전자 다형성을 보이고 있다. 이번 연구는 치주적으로 건강한 한국인에서 $Fc{\gamma}R$IIa, $Fc{\gamma}R$IIIa, $Fc{\gamma}R$IIIb에 대한 유전자형의 분포를 조사하고자 한 것으로 서울대학교 치과병원에 근무하는 치과의사, 치과위생사, 간호조무사 및 서울대학교 치과대학 4학년 학생 중 치주낭 깊이와 부착소실이 4mm 이하인 치주적으로 건강한 한국인 65명을 대상으로 하였다. $Fc{\gamma}R$IIa, $Fc{\gamma}R$IIIa, $Fc{\gamma}R$IIIb의 유전자 다형성은 분리한 DNA에 각 대립유전자에 특이성을 지닌 primer를 넣고 PCR(polymerase Chain Reaction)법을 이용하여 증폭시킨후 전기영동법을 이용하여 각 대립유전자의 존재를 확인함으로써 결정하였다. $Fc{\gamma}R$IIa의 유전자 다형성은 R/R131, R/H131, H/H131의 유전자형에 대하여 각각 7.7%, 38.5%, 53.8%의 분포를 보였으며, $Fc{\gamma}R$IIIa의 158V/V, 158V/F, 158F/F 유전자형에 대하여 각각 7.7%, 35.4%, 56.9%의 분포를 보였다. 또한 $Fc{\gamma}R$IIIb의 NA1/NA1, NA1/NA2, NA2/NA2 유전자형은 각각 33.9%, 53.8%, 12.3%의 분포를 보였다. 이를 바탕으로 각 대립유전자의 발생빈도 계산한 결과 $Fc{\gamma}R$IIa의 R131과 H131이 26.9% 73.1%로 나타났으며, $Fc{\gamma}R$IIIa의 158V, 158F의 유전자형이 25.4%, 74.6%로 나타났다. $Fc{\gamma}R$IIIb의 NA1, NA2 유전자형의 발생빈도는 60.8%, 29.2%로 나타났다. 이번 연구는 치주적으로 건강한 한국인에서의 $Fc{\gamma}R$IIa, $Fc{\gamma}R$IIIa, $Fc{\gamma}R$IIIb에 대한 유전자형의 분포를 조사한 것으로, 이후 치주질환자의 유전자형 분포와의 비교로 치주질환과 $Fc{\gamma}R$IIa, $Fc{\gamma}R$IIIa, $Fc{\gamma}R$IIIb의 유전자다형성과의 관련성에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 여겨진다.

Ribosomal DNA의 Internal Transcribed Spacer(ITS) 부위의 염기서열분석에 의한 Phellinus속의 계통분석에 관한 연구 (Phylogenetic Analysis of the Genus Phellinus by Comparing the Sequences of Internal Transcribed Spacers and 5.8S Ribosomal DNA)

  • 정지원;김기영;하명규;이태호;이재동
    • 한국균학회지
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    • 제27권2호통권89호
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    • pp.124-131
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    • 1999
  • 본 실험은 진흙버섯류 7종 15균주에 대한 5.85 rDNA와 ITS 부위의 염기서열을 비교 분석함으로서 종간 및 종내의 유연관계를 조사하였다. 5.8S rDNA와 ITS 부위를 증폭하고자 18S rDNA의 3'말단 부위와 28S rDNA의 5'말단 부위에 두 개의 primer를 이용하여 PCR증폭을 행하였다. 5.8S rDNA와 ITS 부위를 증폭하여 염기서열을 비교 분석한 결과 본 실험에 공시된 Phellinus속의 제균종은 크게 4개의 cluster를 형성하였다. 첫 번째 cluster는 Phellinus hartigii IMSNU 32041, Phellinus robustus IMSNU 32068로 이루어졌고, 두 번째 cluster는 Phellinus linteus KCTC 6190, IMSNU 31014, DGUM 25003, DGUM 25004, Phellinus sp. DGUM 25007, Namsan No. 1과 Phellinus weirianus IMSNU 32021, 세 번째 cluster는 Phellinus laevigatus KCTC 6229, KCTC 6230과 Phellinus igniarius KCTC 6227, KCTC 6228로 이루어졌으며, Phellinus chrysoloma KCTC 6225와 KCTC 6226이 마지막 cluster를 형성하였다. 결과적으로 ITS 염기서열의 결과만으로 볼 때 Phellinus linteus와 Phellinus weirianus는 명확하게 종 단위의 개념을 정립할 수 없었다. 따라서 정확한 분류를 위해 생리학적, 분자생물학적 인 분류방법이 첨가되어야 하며, type strain에 대한 ITS 염기서얼도 결정되어야 한다. Phellinus속의 균들에서는 ITS2부위에 비해 ITS1부위의 변이율이 높았다. ITS 염기서열은 종 구분에 유용한 도구이며, 다른 균종들과 비교해 보았을 때 Phellinus linteus와 Phellinus weirianus에서만 ITS1 부위에서 특이적인 염기서열을 가지고 있었다.

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신생 백서의 저 산소 허혈 뇌손상에서 항세포사멸사를 통한 resveratrol의 신경보호 효과 (Neuroprotective effects of resveratrol via anti-apoptosis on hypoxic-ischemic brain injury in neonatal rats)

  • 신진영;서민애;최은진;김진경;서억수;이준화;정혜리;김우택
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제51권10호
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    • pp.1102-1111
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    • 2008
  • 목 적: Resveratrol은 주로 포도나무의 과실이나 잎 부위에서 추출되는 성분으로, 주로 심질환에서 암 예방 효과, 항염증 효과, 항산화 효과의 기능이 밝혀지고 있다. 최근 성인에 대한 신경보호 효과가 있는 것으로 알려졌지만. 신생아에서 연구는 아직까지 없다. 그래서 본 연구에서는 resveratrol이 신생 백서의 저 산소 허혈 뇌손상에서 신경보호 효과가 있는지를 알아보고자 실험하였다. 방 법: 재태기간 18일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% $O_2$ 배양기에서 저 산소 상태로 뇌세포손상을 유도하여 저 산소군, 저 산소 30분 전 resveratrol 투여군 (1, 10, $30{\mu}g/mL$)으로 나누어 정상 산소군과 비교하였다. 또한, 동물 모델에서는 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저 산소 (8% $O_2$) 상태로 2.5시간 노출시켜서 저 산소 허혈 뇌 손상을 유발하였고, 뇌손상 전후 30분에 resveratrol을 체중 kg당 30 mg을 복막내로 투여하였다. 세포사멸사의 관련을 알아보기 위해 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer를 이용한 실시간 중합효소연쇄반응과 동일 항체를 이용한 Western blotting을 시행하였다. 결 과: 태아 백서 뇌세포 배양 실험에서 저 산소군의 경우 Bcl-2의 발현이 정상 산소군에 비해 감소하였고, Bax의 발현과 caspase-3의 발현, 그리고 Bax/Bcl-2의 비율은 증가하였다. Reaveratrol을 투여한 실험군의 경우에서는 Bcl-2 발현은 증가하였고, Bax의 발현과 caspase-3의 발현, Bax/Bcl-2의 비율은 저 산소군에 비하여 감소하는 결과를 보였다. 또한 이는 저 산소 허혈 뇌손상 동물 모델에서도 같은 결과를 보였다. 결론: 본 연구에서 resveratrol은 주산기 저 산소 허혈 뇌손상에서 세포사멸사 작용의 억제를 통하여 신경보호 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

토종 '우리맛닭' 부계 및 실용계에서 MC1R 유전자 변이 및 모색과의 연관성 분석 (Genetic Variations of Chicken MC1R Gene and Associations with Feather Color of Korean Native Chicken (KNC) 'Woorimatdag')

  • 박미나;김태헌;이현정;최진애;허강녕;김종대;추효준;한재용;이태헌;이준헌;이경태
    • 한국가금학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.139-145
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    • 2013
  • 본 연구는 '우리맛닭 실용계의 외모 균일화 및 판별 마커개발을 위하여 수탉으로 이용되는 토종닭 순계 H계통 암탉 207수, 수탉 40수와 '우리맛닭' 실용계 60수의 혈액을 채취하고 DNA를 분리하였다. 모색 관련 후보 유전자 MC1R primer를 제작하여 PCR을 수행한 후, direct sequencing을 실시하였다. 개체별 모색 표현형을 조사한 결과, H계통 순계 암탉 207수 중 157수는 흑색 모색, 50수는 흑색+갈색 모색으로 조사되었다. 수탉의 경우, 40수 중 흑색 모색만 있는 개체는 없고, 흑색+갈색의 모색이 다양한 부위에 섞여 있었다. '우리맛닭' 실용계의 경우 흑색 모색 30수와 갈색 모색 30수를 암수 관계없이 샘플링하여 조사하였다. 모색 표현형과 유전형과의 연관성을 알아보기 위하여 모색 관련 후보유전자 MC1R의 sequencing 결과를 분석하여 유전자 변이를 살펴보았지만, 모색 표현형과 유전형과의 유의적인 연관성을 찾을 수 없었다. 이는 토종닭 순계 H계통의 경우, 검정색의 같은 품종 내에서 갈색 이모색을 가진 개체와의 유전적 변이를 탐색한 결과, 그 차이가 분명하게 구별되지 않은 것으로 생각되어진다. '우리맛닭' 실용계에서 haplotype 및 유전자빈도 분석을 통하여 이모색과의 연관성을 보다 명확하게 결정하기 위해서는 부계와 모계의 모색 표현형과 유전특성을 함께 고려해야 할 것으로 판단된다. '우리맛닭'의 모색 균일도 향상을 위한 모색 표현형과 관련 유전자의 연관성분석 및 유전적 특성에 대한 연구는, 향후 이를 이용하여 '우리맛닭'의 불법 유통을 막고 고품질 브랜드화를 위한 분자마커 개발의 기초 자료로 활용될 것으로 생각된다.

국내(國內) 가시오갈피 군락(群落)의 유전변이(遺傳變異) 분석(分析) (Genetic Variation of some Patches of Eleutherococcus senticosus (Rupr. & Maxim) Maxim. in Korea)

  • 홍경락;조경진;박유헌;허성두;홍용표;강범용
    • 한국산림과학회지
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    • 제89권5호
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    • pp.645-654
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    • 2000
  • 가시오갈피 군락의 유전변이를 파악하기 위하여 국내산 8개 군락과 러시아산, 중국산 각 1개 군락등 총 10개 군락, 67개체에 대한 ISSR(inter-simple sequence repeats) 표지자 분석을 실시하였다. 국내산 가시오갈피의 ISSR 표지자 분석에서 76%의 다형성 증폭산물 (primer당 평균 11.5개)을 확인했으며, 가시오갈피 수집종에 대한 RAPD 표지자 분석 (Kim등(等), 1998)의 다형성 비율 57%(primer당 평균 5.7 개) 보다 높게 나타나서, ISSR 표지자 분석이 RAPD 표지자 분석보다 많은 정보를 제공할 수 있었다. 국내 가시오갈피 8개 군락의 유전변이분석에서 군락간 유전변이가 62.8%로 매우 높게 나타났는데, 이러한 결과는 자생지의 좁은 면적과 무성번식에 의한 군락 유지기작에 기인하는 것으로 생각된다. 또한 본 연구의 제한된 시료수가 군락간 높은 유전변이를 설명하는 요인이 될 수도 있지만, 가시오갈피 군락의 번식특성과 분포양상을 고려할 때 유전적 해석에 미치는 영향은 미미한 것으로 생각된다. 유연관계분석에서는 자생지의 지리적 위치와 군락의 유전적 연관성을 찾을 수 없었으며 이러한 경향은 AMOVA 결과 및 주성분분석에서도 확인할 수 있었다. 따라서 국내 가시오갈피의 유전자원보존을 위해서는 자생지 보호와 더불어 현지의(ex situ)보존에서는 군락당 소수 개체를 다수의 군락에서 선발하는 군락 위주의 선발이 효과적일 것으로 생각된다.

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제주재래흑돼지와 랜드레이스 교배 축군에서 MYH3 유전자의 6-bp 결실 변이와 육색 형질간의 연관성 분석 (Association Analysis of the 6-bp Deletion Variant of the MYH3 Gene with Meat Color Traits in Crossbred (Landrace × Jeju Native Black Pig) Pigs)

  • 강용준;김상금;김수연;김민지;김현아;신문철;유지현;양병철;조인철
    • 생명과학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.626-630
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    • 2021
  • 본 연구는 랜드레이스와 제주재래흑돼지 교잡축군에서 MYH3 6-bp 결실 변이 유전자형과 육색 형질간의 상관관계를 분석하였다. 돼지의 등심(longissimus dorsi), 상완세갈래근(triceps brachii), 대퇴두갈래근(biceps femoris), 반막모양근(semimembranosus)을 이용하였다. 총 187두의 등심, 상완세갈래근, 대퇴두갈래근, 반막모양근에서 육색 형질인 적색도(CIE a*), 황색도(CIE b*), 명도(CIE L*)를 조사하였다. Mismatch primer 세트를 이용하여 MYH3 6-bp 결실 변이 QQ, Qq, qq의 세가지 유전자형을 확인하였고, 그 빈도는 각각 0.358, 0.551, 0.091를 확인하였다. 적색도, 황색도, 명도와 MYH3 6-bp 결실변이 유전자형간의 상관관계를 확인한 결과 등심(p>0.05, p<0.001, p<0.001), 상완세갈래근(p<0.001, p<0.001, p<0.001), 대퇴이두근(p<0.01, p<0.001, p<0.001), 반각모양(p>0.05, p<0.001, p<0.001) 부위에서 QQ 유전자형이 qq 유전자형 보다 높은 결과를 확인하였다. 이번 연구에서 랜드레이스와 제주재래흑돼지 교잡축군에서 적색도, 황색도, 명도를 높일 수 있을 것이며, 또한 MYH3 6-bp 유전자 다형성을 이용하여 제주재래흑돼지를 이용한 교배프로그램에서의 육색 형질 향상을 위한 유전적 마커로서 사용되어 돼지고기 육질 향상에 도움될 것으로 사료된다.

담배 연기에 의한 Muc5ac 유전자 발현에 관여하는 세포 내 신호 전달 경로로서의 ERK1/2와 p38 MAPK (Muc5ac Gene Expression Induced by Cigarette Smoke is Mediated Via a Pathway Involving ERK1/2 and p38 MAPK)

  • 김용현;윤형규;김치홍;안중현;권순석;김영균;김관형;문화식;박성학;송정섭;조경숙
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제58권6호
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    • pp.590-599
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    • 2005
  • 연구배경 : 만성폐쇄성폐질환에서 나타나는 기도점액의 과다분비는 이 질환의 중요한 병리학적 소견이며 호흡곤란 등 환자의 증상을 악화시키는 요인 중의 하나이다. 기도 점액을 구성하는 여러 성분 중 Muc 유전자에 의해 만들어지는 당 단백이 흡연에 의해 생성이 증가하는데 이에 관여하는 세포 내 신호전달 과정에 대하여 확실히 밝혀진 바가 없다. 저자는 Muc 유전자 중 인체의 기도에 가장 많이 분비되는 Muc5ac 점액 생성을 담당하는 Muc5ac 유전자의 발현이 흡연에 의하여 증가하는데 관여하는 세포 내 신호전달 과정을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법 : 사람 폐선암 세포주인 A549 세포를 배양하여 Muc5ac 유전자의 promotor를 luciferase reporter plasmid를 사용하여 세포 내에 transfection시키고 5% 담배연기 추출물로 자극하여 배양하였다. 또 세포 내 신호전달에 관여하는 표피성장인자 수용체 kinase의 억제제인 AG1478, mitogen-activated protein kinase kinase(MAPKK) 억제제인 PD98059, p38 mitogen-activated protein kinase 억제제인 SB203580으로 각각 전 처치 후 역시 5% 담배연기 추출물로 자극 배양하였다. 배양된 세포에서 단백질을 추출하여 luciferase 분석을 통하여 Muc5ac promoter 활성도를 측정하고 Western blot을 이용하여 표피성장인자 수용체와 mitogen-activated protein kinase (MAPK)인 extracellular signalrelated kinase (ERK)1/2, p38 MAPK, c-Jun N-terminal kinase (JNK)의 발현을 확인하였다. 또 세포에서 RNA를 추출한 후 Muc5ac primer를 이용하여 역전사효소 중합연쇄반응을 수행하여 Muc5ac mRNA 발현을 관찰하였다. 결 과 : 1. Muc5ac promoter를 삽입한 A549 세포를 5% 담배연기 추출물로 자극하였을 때 의의 있게 luciferase 활성도가 증가하였고(P<0.001) 자극하는 시간이 3시간이었을 때 luciferase 활성도가 최고치를 보였다(P<0.01). 또 담배연기 추출물 자극은 표피성장인자 수용체를 인산화시켰으며 인산화는 AG1478과 PD98059에 의하여 억제되었다. 2. AG1478 혹은 PD98059로 전 처치 후 5% 담배연기 추출물로 자극한 경우 5% 담배연기 추출물 단독으로 자극한 것에 비하여 유의하게 lucifearse 활성도가 억제되었고 (P<0.01) 세 가지 종류의 MAPK 중 ERK1/2와 p38 MAPK의 인산화는 관찰되었으나 JNK의 인산화는 관찰되지 않았다. 역전사효소 중합연쇄반응을 이용하여 관찰한 Muc5ac mRNA 발현은 담배연기 추출물에 의해 증가되었고 PD98059와 AG1478에 의하여 역시 억제되었다. 3. 담배연기 추출물에 의하여 인산화 된 ERK1/2는 PD98059에 의하여 인산화가 감소하였고 p38 MAPK의 인산화는 PD98059와 SB203580에 의하여 감소하였으며 이 두 가지 억제제는 모두 luciferase 활성도를 유의하게 억제시켰다(P<0.0001). 결 론 : 담배연기 추출물은 Muc5ac 유전자의 발현을 증가시켜 기도 내 점액 분비를 증가시키며 이는 표피성장인자 수용체를 매개로 ERK1/2와 p38 MAPK를 경유하여 세포 내 신호전달이 이루어진다고 생각된다. 따라서 점액 유전자 활성화를 매개하는 신호전달 과정을 차단하는 약제나 방법이 개발된다면 과도한 점액분비를 치료할 수 있을 것으로 생각한다.