• Genomics & Informatics
• /
• 제12권4호
• /
• pp.240-246
• /
• 2014

Mutation in HNF1B, the hepatocyte nuclear factor-$1{\beta}$ (HNF-$1{\beta}$) gene, results in maturity-onset diabetes of the young (MODY) 5, which is characterized by gradual impairment of insulin secretion. However, the functional role of HNF-$1{\beta}$ in insulin secretion and glucose metabolism is not fully understood. We identified a family with early-onset diabetes that fulfilled the criteria of MODY. Sanger sequencing revealed that a heterozygous P159L (CCT to CTT in codon 159 in the DNA-binding domain) mutation in HNF1B was segregated according to the affected status. To investigate the functional consequences of this HNF1B mutation, we generated a P159L HNF1B construct. The wild-type and mutant HNF1B constructs were transfected into COS-7 cells in the presence of the promoter sequence of human glucose transporter type 2 (GLUT2). The luciferase reporter assay revealed that P159L HNF1B had decreased transcriptional activity compared to wild-type (p < 0.05). Electrophoretic mobility shift assay showed reduced DNA binding activity of P159L HNF1B. In the MIN6 pancreatic ${\beta}$-cell line, overexpression of the P159L mutant was significantly associated with decreased mRNA levels of GLUT2 compared to wild-type (p < 0.05). However, INS expression was not different between the wild-type and mutant HNF1B constructs. These findings suggests that the impaired insulin secretion in this family with the P159L HNF1B mutation may be related to altered GLUT2 expression in ${\beta}$-cells rather than decreased insulin gene expression. In conclusion, we have identified a Korean family with an HNF1B mutation and characterized its effect on the pathogenesis of diabetes.

• Mycobiology
• /
• 제43권4호
• /
• pp.373-383
• /
• 2015

Five halophytic plant species, Suaeda maritima, Limonium tetragonum, Suaeda australis, Phragmites australis, and Suaeda glauca Bunge, which are native to the Muan salt marsh of South Korea, were examined for fungal endophytes by sequencing the internal transcribed spacer (ITS) region containing ITS1, 5.8S rRNA, and ITS2. In total, 160 endophytic fungal strains were isolated and identified from the roots of the 5 plant species. Taxonomically, all 160 strains belonged to the phyla Ascomycota, Basidiomycota, and Zygomycota. The most dominant genus was Fusarium, followed by the genera Penicillium and Alternaria. Subsequently, using 5 statistical methods, the diversity indices of the endophytes were determined at genus level. Among these halophytic plants, P. australis was found to host the greatest diversity of endophytic fungi. Culture filtrates of endophytic fungi were treated to Waito-C rice seedlings for plant growth-promoting effects. The fungal strain Su-3-4-3 isolated from S. glauca Bunge provide the maximum plant length (20.1 cm) in comparison with wild-type Gibberella fujikuroi (19.6 cm). Consequently, chromatographic analysis of the culture filtrate of Su-3-4-3 showed the presence of physiologically active gibberellins, $GA_1$ (0.465 ng/mL), $GA_3$ (1.808 ng/mL) along with other physiologically inactive $GA_9$ (0.054 ng/mL) and $GA_{24}$ (0.044 ng/mL). The fungal isolate Su-3-4-3 was identified as Talaromyces pinophilus.

• 미생물학회지
• /
• 제44권4호
• /
• pp.311-316
• /
• 2008

BTEX 분해능을 가진 BJ10세균을 이용하여 호기조건에서 toluene 첨가 시 tetrachloroethylene (PCE) 분해에 관한 연구를 수행하였다. BJ10은 형태학적 특징, 생리 생화학적 특징, 16S rRNA 염기서열 분석 및 지방산 분석 결과에 따라 Pseudomonas putida로 동정되었다. BJ10의 PCE 저농도 5 mg/L에서 PCE 분해 실험 결과(toluene 첨가 기질 농도 50mg/L, 균초기 접종농도 1.0g/L, 온도 $30^{\circ}C$, pH7 그리고 DO $3.0{\sim}4.2\;mg/L$), 10일간 52.8%의 분해 효율을 보였으며, PCE 분해 속도는 5.9 nmol/hr로 나타났다. 또한 BJ10의 PCE 고농도 100 mg/L에서 PCE 분해 실험 결과 (toluene 첨가 기질 농도 50 mg/L, 균 초기 접종 농도 1.0 g/L, 온도 $30^{\circ}C$, pH 7 그리고 DO $3.0{\sim}4.2\;mg/L$), 10일간 20.3%의 분해 효율을 보였으며, PCE 분해 속도는 46.0 nmol/hr로 나타났다. Toluene 첨가 농도에 따른 PCE 분해 효율 증감 효과를 알아보기 위하여, 동일한 배양 조건하에 10 mg/L의 PCE에 toluene ($5{\sim}200\;mg/L$)을 첨가하여 분해 실험을 실시한 결과, toluene 200 mg/L 첨가시 10일간 57.0%의 PCE가 분해되어 가장 높은 제거 효율을 보였다. 또한 PCE 5.5 mg/L(총 7.6 mg/L)를 추가적으로 주입하여 동일조건하에서 PCE 분해를 확인하였으며 결과적으로 8일 동안 63.0%의 PCE가 분해되었다. 이 때의 PCE 분해 속도는 13.5 nmol/hr로 초기의 분해속도(8.1 nmol/hr)보다 증가되었다.

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.339-344
• /
• 2014

The clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR associated protein (Cas9) system can be applied to produce transgenic pigs. Therefore, we applied CRISPR/Cas9 system to generate FoxN1-targeted pig parthenogenetic embryos. Using single guided RNA targeted to pig FoxN1 genes was injected into cytoplasm of in vitro matured oocyte before electrical activation. In results, regardless of the concentrations of vector, the cleavage rate were significantly (p<0.05) decreased ($4ng/{\mu}l$, 51.24%; $8ng/{\mu}l$, 40.88%; and $16ng/{\mu}l$; 45.22%) compared to no injection group (70.44%). The blastocyst formation rates were also decreased in vector injected 3 groups ($4ng/{\mu}l$, 7.96%; $8ng/{\mu}l$, 6.4%; and $16ng/{\mu}l$; 9.04%) compared to no injection group (29.07%). In addition, the blastocyst formation rates between sham injected group (13.51%) and no injection group (29.07%) also showed significant difference (p<0.05). The mutation rates were comparable between groups ($4ng/{\mu}l$, 18.4%; $8ng/{\mu}l$, 12.5%; and $16ng/{\mu}l$; 20.0%). The sequencing analysis showed that blastocysts derived from each group were successfully mutated in FoxN1 loci regardless of the vector concentrations. However, the deletion patterns were higher than the patterns of point mutation and insertion regardless of the vector concentrations. In conclusion, we described that cytoplasmic microinjection of FoxN1-targeted CRISPR/Cas9 vector could efficiently generate transgenic pig parthenogenetic embryos in one-step.

• 한국균학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.160-166
• /
• 2010

모델 사상성 진균 Aspergillus nidulans는 분화과정을 연구하는 진핵세포 시스템으로 사용되어 왔다. 이러한 분화과정은 매우 다양한 유전자들의 발현을 통하여 조절되며 이와 관련된 다양한 전사요소들의 기능이 연구되어 왔다. 이들 중 forkhead 유전자는 일반적으로 감수분열 및 세포주기 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 왔으며 A. nidulans에서도 유사한 기능을 하리라 예상되어 왔다. 이와 관련된 연구를 위하여 A. nidulans 유전체에 존재하는 6개의 forkhead 유전자를 발견, 확보하였고, 최근에는 효모 및 다른 진균에서는 발견되지 않는 A. nidulans 특이적 forkhead 유전자인 fkhF의 구조와 기능이 분석된 바 있다. 본 연구에서는 fkhF와 매우 유사한 단백질 서열을 가지고 있는 fkhE(AN2025.3) 유전자의 기능을 분석하였다. 본 유전자의 기능을 분석하기 위해 RT-PCR을 통하여 cDNA 서열을 분석한 결과 약 3종류의 서로 다른 mRNA가 존재하는 것이 밝혀졌고 이는 alternative splicing에 의한 것으로 추정되었다. 이들 3종류의 mRNA중 한 종류만 정상적인 ORF를 가지고 있으며 조사한 전체 cDNA 발현의 61%를 차지하였다. fkhE 유전자는 718개의 아미노산을 암호화하는 하나의 ORF를 가지고 있었으며 N 말단에 보존된 forkhead 도메인을 가지고 있었다. fkhE 유전자를 제거한 유전자 제거 돌연변이 균주는 fkhF와 유사하게 고체배지에서는 무성포자의 형성이 저해되었으나 유성분화에는 별다른 영향을 미치지 않았으며 액체 진탕배양에서는 야생형과 다르게 무성포자병(conidiophore)이 형성되었다. 이러한 결과는 fkhE 유전자가 무성분화에 관련되었음을 보여준다.

• 미생물학회지
• /
• 제47권4호
• /
• pp.281-288
• /
• 2011

스트레스 반응에 관여하는 Saccharomyces cerevisiae 전사인자인 Msn2/4의 $C_2H_2$ zinc finger 부위와 아미노산 서열 유사성을 보이는 Aspergillus nidulans MsnA의 하위 유전자 획득을 위하여 msnA 결손 돌연변이체 또는 과발현 균주에서 야생주와 비교하여 차별적으로 발현되는 유전자(Differentially Expressed Gene, DEG)들을 분리하였다. 선별된 DEG들은 염기서열 결정을 통해 해당 유전자들을 동정하였고 이들 중 DEG6는 단당류 수송자(monosaccharide transporter)로 예측된 mstB 유전자로 밝혀졌다. mstB의 발현은 MsnA 과발현에 의하여 증가되었으며 MsnA는 in vitro에서 mstB 프로모터 부위에 직접적으로 결합하였다. MstB는 12개의 막결합 부위를 가지며 A. niger의 고친화성 단당류 수송자(high-affinity monosaccharide transporter)인 MstA와 80%의 높은 아미노산 서열 동일성을 보였다. mstB 결손 돌연변이체의 표현형은 야생주와 유사하였으나 MstB가 과발현된 균주는 낮은 당 농도인 0.1% glucose 배지에서 유성생식 기관인 cleistothecia의 형성이 증가하였다. 이러한 결과는 단당류 수송자인 MstB가 유성분화 과정에서 요구되는 당의 수송에 관여하고 있음을 시사한다.

• 한국키틴키토산학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.285-292
• /
• 2018

음식물쓰레기 분해용 균주를 선발하기 위하여 전통발효식품과 토양으로부터 내염성, 내열성을 갖는 균주 분리를 시도하였으며, protease, amylase, cellulase 및 lipase의 효소활성도를 평가하였다. 5% NA 배지에서 분리된 균주는 212종이었으며, 전통발효식품의 경우 4가지 효소활성을 가지고, 토양의 경우 2가지 이상의 효소활성을 가지며, 억제환이 15 mm 이상의 크기를 지닌 79종의 균주를 우선 선발하였다. 선발된 균주를 대상으로 분자유전학적 동정을 진행한 결과, 중복성을 배제하여 11종의 균주를 최종적으로 선발하여 혼합균주로 사용하였다. 혼합균주의 최적 배양조건으로는 배양시간은 24시간, 배양온도는 $30^{\circ}C$ 그리고 pH의 최적 조건은 7.0 부근인 것으로 확인되었다. 최적배양된 혼합균주 처리에 따른 음식물쓰레기 분해능 평가 결과 멸균수 첨가군은 10 mesh ($2000{\mu}m$)에서 103 g, 혼합균주 첨가군은 10 mesh ($2000{\mu}m$)에서 18 g인 것으로 보아 혼합균주로 나타나 음식물의 고형분의 입자가 액상으로 분해되었음을 확인하였다.

• Journal of Biomedical and Translational Research
• /
• 제19권4호
• /
• pp.116-124
• /
• 2018

Korean Native Pig (KNP) has a uniform black coat color, excellent meat quality, white colored fat, solid fat structure and good marbling. However, its growth performance is low, while the western origin Yorkshire pig has high growth performance. To take advantage of the unique performance of the two pig breeds, we raised crossbreeds (KNP ${\times}$ Yorkshire to make use of the heterotic effect. We then analyzed the liver transcriptome as it plays an important role in fat metabolism. We sampled at two stages: 10 weeks and at 26 weeks. The stages were chosen to correspond to the change in feeding system. A total of 16 pigs (8 from each stage) were sampled and RNA sequencing was performed. The reads were mapped to the reference genome and differential expression analysis was performed with edgeR package. A total of 324 genes were found to be significantly differentially expressed (${\left|log2FC\right|}$ > 1 & q < 0.01), out of which 180 genes were up-regulated and 144 genes were down-regulated. Principal Component Analysis (PCA) showed that the samples clustered according to stages. Functional annotation of significant DEGs (differentially expressed genes) showed that GO terms such as DNA replication, cell division, protein phosphorylation, regulation of signal transduction by p53 class mediator, ribosome, focal adhesion, DNA helicase activity, protein kinase activity etc. were enriched. KEGG pathway analysis showed that the DEGs functioned in cell cycle, Ras signaling pathway, p53 signaling pathway, MAPK signaling pathway etc. Twenty-nine transcripts were also part of the DEGs, these were predominantly Cys2His2-like fold group (C2H2) family of zinc fingers. A protein-protein interaction (PPI) network analysis showed that there were three highly interconnected clusters, suggesting an enrichment of genes with similar biological function. This study presents the first report of liver tissue specific gene regulation in a cross-bred Korean pig.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제29권10호
• /
• pp.1644-1655
• /
• 2019

Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) and glucagon-like peptide-2 (GLP-2) have been employed to improve the intestinal development of weaned animals. The goal of this study was to determine whether either exogenous S. cerevisiae or GLP-2 elicits major effects on fecal microbiotas and cytokine responses in weaned piglets. Ninety-six piglets weaned at 26 days were assigned to one of four groups: 1) Basal diet (Control), 2) empty vector-harboring S. cerevisiae (EV-SC), 3) GLP-2-expressing S. cerevisiae (GLP2-SC), and 4) recombinant human GLP-2 (rh-GLP2). At the start of the post-weaning period (day 0), and at day 28, fecal samples were collected to assess the bacterial communities via sequencing the V1-V2 region of the 16S-rRNA gene, and piglets' blood was also sampled to measure cytokine responses (i.e., IL-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$, and IFN-${\gamma}$). This study revealed that, on the one hand, although S. cerevisiae supplementation did not significantly alter the growth of weaned piglets, it induced increases in the relative abundances of two core genera (Ruminococcaceae_norank and Erysipelotrichaceae_norank) and decreases in the relative abundances of two other core genera (Lachnospiraceae_norank and Clostridiale_norank) and cytokine levels (IL-$1{\beta}$ and TNF-${\alpha}$) (p < 0.05, Control vs EV-SC; p < 0.05, rh-GLP2 vs GLP2-SC). On the other hand, GLP-2 supplementation had no significant influence on fecal bacterial communities and cytokine levels, but it produced better body weight and average daily gain (p < 0.05, Control vs EV-SC; p < 0.05, rh-GLP2 vs GLP2-SC). Therefore, altered fecal microbiotas and cytokine response effects in weaned piglets were due to S. cerevisiae rather than GLP-2.

• 한국패류학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.171-179
• /
• 2013

동양달팽이의 arginine kinase 유전자는 염기서열 1065개로 이루어져있으며 355개의 아미노산으로 이루어져 있으며, BLAST 결과를 토대로 유사도가 높은 25개의 참고 서열과 동양달팽이의 arginine kinase의 아미노산 서열을 MEGA5 프로그램의 clustalW 모듈을 이용하여 multiple sequence alignment 를 수행한 결과, 연체동물문에 속하는 복족강 (5종), 두족강 (5종), 이매패강 (4종) 등에 속하는 생물들이 같은 군으로 묶였으며, 절지동물문 곤충강 에 속하는 나비목 (2종), 벌목 (1종), 노린재목 (2종) 등에 속하는 생물들이 같은 군으로 묶이고, 갑각강 (5종), 거미강 (1종) 에 속하는 생물들이 묶이는 것을 알 수 있었다. Psipred 소프트웨어를 통해 2D 구조를 비교 분석한 결과도 multiple align 및 phylodendrogram 결과와 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 시간에 따른 arginine kinase의 발현양상을 확인한 결과 control에 비하여 6시간에서 약 1.2배 정도 발현이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 12시간이 지나면 점차 감소하는 것을 확인할 수 있었다. EST를 통해 밝혀진 N. samarangae 의 Ark 서열은 근연종들의 서열과 일치함을 알 수 있었으며, 본 연구 결과를 통해 무척추동물에서의 선천성 면역 관련 유전자 연구에 동양달팽이가 좋은 모델이 될 수 있음을 제시하고 있다.