• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.190-196
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• 2013

멍게의 물렁증 발병으로 인해 멍게 양식에 커다란 타격을 받고 있는 가운데 물렁증 발병에 대한 분자적인 접근을 위해 정상 멍게와 물렁증 걸린 멍게에서 DEG 법을 수행하였다. 이번 연구에서 멍게의 당 생합성 효소인 PGK가 물렁증에 걸린 멍게 개체에서 발현이 감소하는 것을 다양한 실험을 통해서 확인하였다. PGK에 대한 유전자 서열을 확보함과 동시에 이 유전자의 발현에 영향을 미치는 부위인 프로모터를 클로닝 하였다. 프로모터 부위의 단일 염기 다형성 분석을 통해서 -106과 -254 위치의 염기에서 다형성이 일어나는 것을 확인하였다. 물렁증에 대한 저항성을 가진 멍게와 다른 개체군의 멍게와의 염기서열을 비교한 결과 많은 차이가 나타남을 확인하였다. 이러한 염기의 차이가 PGK의 발현에 영향을 미치는 지 확인하기 위해서 각각의 멍게 개체군에서 genomic DNA와 total RNA를 분리하여 genotyping과 RT-PCR을 수행하였다. 그 결과 -106과 -254 위치의 염기가 AA와 GT인 개체에서 PGK의 발현량이 상대적으로 많은 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 물렁증에 대한 저항성을 가진 멍게를 선발육종하기 위한 분자적인 마커의 개발에 활용됨으로써 물렁증 발병을 줄일 수 있음을 시사하였다.

• 원예과학기술지
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• 제33권5호
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• pp.722-729
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• 2015

딸기 흰가루병은 Podosphaera aphanis에 의해 발병되며 수확기에 가장 큰 피해를 주는 병으로 현재 유황, 농약으로 주로 방제 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 딸기 흰가루병 저항성 품종 육성을 위한 흰가루병 저항성 특이마커 개발로 내병성 육종효율을 높이고자 하였다. 흰가루병 저항성 계통 선발을 위한 분자마커를 개발하기 위해 아키히메${\times}$설향 집단을 대상으로 자가수분을 통해 후대 양성 후 병저항성을 검정하였다. 마커분석은 RAPD primer 200 세트 중 OPE10 331bp에서부터 흰가루병 저항성 특이 마커 선발하였다. 흰가루병 저항성 특이밴드만 선발하기 위하여 클로닝 후 유전자정보 분석하여 SP1F/R의 Primer를 제작하였다. 그러나 SP1F/R을 이용하여 PCR한 결과 저항성, 감수성간에 다형성이 확인되지 않아 염기서열을 정렬한 후 SNP, In/del의 다형성 유무를 확인한 결과 6개의 SNP를 확인하였다. 이들 PCR 산물을 해당 사이트와 연관된 제한효소로 절단한 결과 그 중 Eae I(Y/GGCCR)의 절단으로 231bp 위치에서 저항성과 감수성간의 다형성을 확인함으로써 흰가루병 저항성 계통선발을 위한 분자마커를 선발하였다. 이러한 과정을 통해 딸기 흰가루병 저항성 품종 육성을 위한 MAS(marker assisted selection) 체계 확립으로 내병성 육종효율 증진에 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제10권1호
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• pp.115-124
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• 2016

BACKGROUND/OBJECTIVES: This is the first study to identify common genetic factors associated with the basal metabolic rate (BMR) and body mass index (BMI) in obese Korean women including overweight. This will be a basic study for future research of obese gene-BMR interaction. SUBJECTS/METHODS: The experimental design was 2 by 2 with variables of BMR and BMI. A genome-wide association study (GWAS) of single nucleotide polymorphisms (SNPs) was conducted in the overweight and obesity (BMI > $23kg/m^2$) compared to the normality, and in women with low BMR (< 1426.3 kcal/day) compared to high BMR. A total of 140 SNPs reached formal genome-wide statistical significance in this study (P < $1{\times}10^{-4}$). Surveys to estimate energy intake using 24-h recall method for three days and questionnaires for family history, a medical examination, and physical activities were conducted. RESULTS: We found that two NRG3 gene SNPs in the 10q23.1 chromosomal region were highly associated with BMR (rs10786764; $P=8.0{\times}10^{-7}$, rs1040675; $2.3{\times}10^{-6}$) and BMI (rs10786764; $P=2.5{\times}10^{-5}$, rs10786764; $6.57{\times}10^{-5}$). The other genes related to BMI (HSD52, TMA16, MARCH1, NRG1, NRXN3, and STK4) yielded P < $10{\times}10^{-4}$. Five new loci associated with BMR and BMI, including NRG3, OR8U8, BCL2L2-PABPN1, PABPN1, and SLC22A17 were identified in obese Korean women (P < $1{\times}10^{-4}$). In the questionnaire investigation, significant differences were found in the number of starvation periods per week, family history of stomach cancer, coffee intake, and trial of weight control in each group. CONCLUSION: We discovered several common BMR- and BMI-related genes using GWAS. Although most of these newly established loci were not previously associated with obesity, they may provide new insights into body weight regulation. Our findings of five common genes associated with BMR and BMI in Koreans will serve as a reference for replication and validation of future studies on the metabolic rate.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권12호
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• pp.1801-1808
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• 2019

Objective: As an iconic symbol of Qinghai-Tibetan Plateau and of high altitude, yak are subjected to hypoxic conditions that challenge aerobic metabolism. Matrix metalloproteinases-3 (MMP3) is assumed to be a key target gene of hypoxia-inducible factor-$1{\alpha}$ that function as a master regulator of the cellular response to hypoxia. Therefore, the aim of this investigation was to identify the DNA polymorphism of MMP3 gene in domestic yak and to explore its possible association with high-altitude adaptation. Methods: The single-nucleotide polymorphisms (SNPs) genotyping and mutations scanning at the MMP3 locus were conducted in total of 344 individuals from four domestic Chinese yak breeds resident at different altitudes on the Qinghai-Tibetan Plateau, using high-resolution melting analysis and DNA sequencing techniques. Results: The novel of SNPs rs2381 $A{\rightarrow}G$ and rs4331 $C{\rightarrow}G$ were identified in intron V and intron VII of MMP3, respectively. Frequencies of the GG genotype and the G allele of SNP rs2381 $A{\rightarrow}G$ observed in high-altitude Pali yak were significantly higher than that of the other yak breeds resident at middle or low altitude (p<0.01). No significant difference was mapped for SNP rs4331 $C{\rightarrow}G$ in the yak population (p>0.05). Haplotype GC was the dominant among the 4 yak breeds, and Pearson correlation analysis showed that the frequencies of GC was significantly lower in Ganan (GN), Datong (DT), and Tianzhu white yaks (TZ) compared with Pali (PL) yak. The two SNPs were in moderate linkage disequilibrium in high-altitude yaks (PL) but not in middle-altitude (GN, DT) and low-altitude (TZ) yaks. Conclusion: These results indicate that MMP3 may have been subjected to positive selection in yak, especially that the SNP rs2381 $A{\rightarrow}G$ mutation and GC haplotypes might contribute to adaptation for yak in high-altitude environments.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권3호
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• pp.131-138
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• 2021

본 리뷰에서는 우리나라, 중국, 일본 등에서 각각 그 기원식물을 달리하는 당귀 속 식물 계통의 기원 계통을 판별하기 위한 DNA barcoding 기술의 발전현황에 관하여 조사하였다. 약용작물들에 대한 종의 기원을 판별하기 위하여 단일염기다형성을 이용한 DNA 바코드의 개발에 관한 연구가 활발하게 진행되어왔다. 그러나 가까운 근연종간에는 단일염기다형성을 보이는 염기의 수가 많지 않아 어려움이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 ARMS-PCR 및 HRM curve 패턴 비교 분석기술 등이 개발되었다. 이들 기술을 적용하여 국내 자생종 및 국외에서 수집된 당귀 계통들에 대하여 이들의 기원을 판별 할 수 있는 조건이 확립되었다. 특히 단하나의 단일염기다형성을 보이는 국내 자생종인 참당귀와 세발당귀의 판별이 가능하여 향후 현장에 적용이 가능한 실용화 연구가 필요한 것으로 조사되었다. 그러나 이들 연구결과는 그 기원이 확인된 계통의 시료들을 대상으로 분리한 순수 DNA를 대상으로 조사한 결과로, 현장에서 실용화하기에는 아직 보다 많은 연구가 필요하다. 실제로 일정한 비율로 혼합한 계통들을 대상으로 분리한 DNA를 대상으로 한 후속 연구가 필요하다. 또한, 수확 후 가공 및 처리 방법에 따른 시료들에 대한 후속 연구도 필요하다. 당귀와 같은 약용작물은 건조한 시료, 다양한 가공제품(잼, 잴리, 쥬스 등), 약탕(탕재) 등으로 유통이 되기 때문에 이들에 대한 시료별 적용 가능성에 대한 연구도 필요한 것으로 조사되었다.

• Animal Bioscience
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• 제36권1호
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• pp.29-42
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• 2023

Objective: Pigs, an ideal biomedical model for human diseases, suffer from about 50% early embryonic and fetal death, a major cause of fertility loss worldwide. However, identifying the causal variant remains a huge challenge. This study aimed to detect single nucleotide polymorphisms (SNPs) and candidate genes for the number of mummified (NM) piglets using the imputed whole-genome sequence (WGS) and validate the potential candidate genes. Methods: The imputed WGS was introduced from genotyping-by-sequencing (GBS) using a multi-breed reference population. We performed genome-wide association studies (GWAS) for NM piglets at birth from a Landrace pig populatiGWAS peak located on SSC11: 0.10 to 7.11 Mbp (Top SNP, SSC11:1,889,658 bp; p = 9.98E-13) was identified in cyclin dependent kinase on. A total of 300 Landrace pigs were genotyped by GBS. The whole-genome variants were imputed, and 4,252,858 SNPs were obtained. Various molecular experiments were conducted to determine how the genes affected NM in pigs. Results: A strong GWAS peak located on SSC11: 0.10 to 7.11 Mbp (Top SNP, SSC11:1,889,658 bp; p = 9.98E-13) was identified in cyclin dependent kinase 8 (CDK8) gene, which plays a crucial role in embryonic retardation and lethality. Based on the molecular experiments, we found that Y-box binding protein 1 (YBX1) was a crucial transcription factor for CDK8, which mediated the effect of CDK8 in the proliferation of porcine ovarian granulosa cells via transforming growth factor beta/small mother against decapentaplegic signaling pathway, and, as a consequence, affected embryo quality, indicating that this pathway may be contributing to mummified fetal in pigs. Conclusion: A powerful imputation-based association study was performed to identify genes associated with NM in pigs. CDK8 was suggested as a functional gene for the proliferation of porcine ovarian granulosa cells, but further studies are required to determine causative mutations and the effect of loci on NM in pigs.

• 대한조현병학회지
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• 제21권2호
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• pp.43-50
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• 2018

Objectives : Genome-wide association studies (GWASs) and meta-analyses indicate that single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in the a-1C subunit of the L-type voltage-dependent calcium channel (CACNA1C) gene increase the risk for schizophrenia and bipolar disorders (BDs). We investigated the association between the genetic variants on CACNA1C and schizophrenia and/or BDs in the Korean population. Methods : A total of 582 patients with schizophrenia, 336 patients with BDs consisting of 179 bipolar I disorder (BD-I) and 157 bipolar II disorder (BD-II), and 502 healthy controls were recruited. Based on previous results from other populations, three SNPs (rs10848635, rs1006737, and rs4765905) were selected and genotype-wise association was evaluated using logistic regression analysis under additive, dominant and recessive genetic models. Results : rs10848635 showed a significant association with schizophrenia (p=0.010), the combined schizophrenia and BD group (p=0.018), and the combined schizophrenia and BD-I group (p=0.011). The best fit model was dominant model for all of these phenotypes. The association remained significant after correction for multiple testing in schizophrenia and the combined schizophrenia and BD-I group. Conclusion : We identified a possible role of CACNA1C in the common susceptibility of schizophrenia and BD-I. However no association trend was observed for BD-II. Further efforts are needed to identify a specific phenotype associated with this gene crossing the current diagnostic categories.

• 한국어류학회지
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• 제34권3호
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• pp.208-217
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• 2022

멸종위기어류 퉁사리 Liobagrus obesus를 대상으로 종 특이 프라이머 한 쌍과 프로브를 제작하여 하천수 시료에서 추출된 환경 DNA로부터 퉁사리를 검출할 수 있는 실시간 PCR 분석방법을 개발하고자 하였다. 퉁사리 종 특이 프라이머와 프로브는 미토콘드리아 DNA의 cytochrome b (cytb) 유전자 영역 내에서 국내에 서식하는 65종의 담수어류 간에 단일염기다형성 부위를 고려하여 비교한 후 제작하였다. 실시간 PCR 분석에서 제작한 프라이머 및 프로브는 국내에 서식하는 65종의 담수어류 gDNA를 이용한 특이성 검증 결과, 퉁사리 gDNA에서만 양성으로 나타나 높은 특이성을 보였다. 퉁사리 gDNA의 연속 희석 농도를 이용한 검출한계 분석에서는 0.2 pg까지 검출이 가능한 것으로 나타나 높은 감도를 보였다. 이후, 제작한 프라이머 및 프로브를 사용하여 금강 중·상류 유역의 8개 지점에서 확보한 하천수 시료를 대상으로 실시간 PCR 분석을 수행한 결과, 5개 지점에서 퉁사리의 cytb 유전자가 검출되었으며, 해당 검출 지점들은 현장 조사 당시에 퉁사리가 채집된 3개 지점을 모두 포함하였다. 따라서, 본 연구에서 개발한 퉁사리의 종 특이 프라이머와 프로브를 이용한 실시간 PCR 분석 방법은 하천수 채수로 확보한 환경 DNA로부터 퉁사리의 cytb 유전자를 검출할 수 있어 기존 서식지 모니터링과 더불어 잠재적인 신규 서식지 발굴에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국육종학회지
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• 제51권4호
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• pp.318-325
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• 2019

식물은 다양한 환경 스트레스에 적응하기 위해 스트레스 내성 유전자의 발현과 자연 돌연변이를 통해 외부 환경 및 자극에 대한 반응 특성을 강화시켜 왔다 본 연구는 사료용 옥수수를 대상으로 감마선을 이용하여 돌연변이 집단을 구축하고 내염성이 증대된 계통을 개발하고자 수행되었다. 140RS516은 NaCl 처리 조건에서 대조군인 KS140과 비교하여 증가된 염 스트레스 내성을 보였다. 감마선에 의한 다양한 유전변이를 보인 140RS516 식물체는 염 스트레스 조건에서 대조군보다 높은 발아율과 생장, 기공전도도 그리고 proline함량을 나타냈으며, 내염성에 관여하는 유전자들의 발현이 증가하였다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 140RS516 옥수수는 간척지 염화토양과 같이 불량한 환경에서 작물 재배 및 생산이 가능한 내염성 품종을 개발하기 위한 육종 소재로 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제57권2호
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• pp.211-227
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• 2024

본 연구에서는 해조류 섭취와 염증과 관련된 유전자의 변이 및 다유전자 위험 점수 간의 상호작용이 염증에 미치는 영향을 확인하였다. 남성과 여성 모두 PRS가 높은 그룹에서 염증 발생 위험은 증가하였다. 본 연구에서는 해조류의 섭취가 염증과 직접적인 관련이 있는 것으로 밝혀지지 않았지만, 해조류 섭취와 다유전자 위험 점수 변이 사이에선 통계적으로 유의한 결과를 보였다. 특히, 낮은 해조류의 섭취는 높은 다유전자 위험 점수를 가진 여성에서 고염증 발생 위험이 높았다. 따라서 본 연구결과는 한국인에게서 작용하는 염증 및 염증질환에 대한 유전자 소인을 파악할 수 있고 면역 체계의 균형 및 건강 유지에 새로운 중재방안을 제시할 수 있음을 기대한다.