• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권4호
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• pp.563-573
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• 2022

Xanthomonas arboricola pv. juglandis (Xaj) is a globally important bacterial pathogen of walnut trees that causes substantial economic losses in commercial walnut production. Although prophages are common in bacterial plant pathogens and play important roles in bacterial diversity and pathogenicity, there has been limited investigation into the distribution and function of prophages in Xaj. In this study, we identified and characterized 13 predicted prophages from the genomes of 12 Xaj isolates from around the globe. These prophages ranged in length from 11.8 kb to 51.9 kb, with between 11-75 genes and 57.82-64.15% GC content. The closest relatives of these prophages belong to the Myoviridae and Siphoviridae families of the Caudovirales order. The phylogenetic analysis allowed the classification of the prophages into five groups. The gene constitution of these predicted prophages was revealed via Roary analysis. Amongst 126 total protein groups, the most prevalent group was only present in nine prophages, and 22 protein groups were present in only one prophage (singletons). Also, bioinformatic analysis of the 13 identified prophages revealed the presence of 431 genes with an average length of 389.7 bp. Prokka annotation of these prophages identified 466 hypothetical proteins, 24 proteins with known function, and six tRNA genes. The proteins with known function mainly comprised prophage integrase IntA, replicative DNA helicase, tyrosine recombinase XerC, and IS3 family transposase. There was no detectable insertion site specificity for these prophages in the Xaj genomes. The identified Xaj prophage genes, particularly those of unknown function, merit future investigation.

• 한국응용곤충학회지
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• 제54권1호
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• pp.7-15
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• 2015

폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus) 바이러스 게놈에 포함된 시스타틴(CpBV-CST1) 유전자의 과발현이 곤충의 면역 및 발육을 교란한다. 이 연구는 바이러스 유래 시스타틴의 생물적 기능의 심화 연구와 해충저항성 작물 개발을 위해 담배형질전환체를 구축하는 데 목적을 두었다. 이를 위해 형질전환체를 대상으로 목표유전자의 발현분석과 곤충에 대한 발육억제에 대한 생물검정을 수행했다. 시스타틴 유전자를 pBI121 운반체에 재조합한 pBI121-CST를 제작하고, 이를 아그로박테리움(Agrobacterium tumefasciens) 세균 매개에 의한 담배 형질전환 및 재분화를 유도하여 약 92%의 높은 신초 재분화율을 나타냈다. 이들 재분화된 개체 가운데 담배 genomic DNA에 시스타틴 유전자가 삽입된 형질전환 추정 개체를 PCR 분석법으로 선발하였다. 다시 quantitative real-time PCR (qRT-PCR) 분석을 통해 이들 목표유전자의 발현을 분석하였다. qRT-PCR 결과는 형질전환 추정 개체가 비형질전환체에 비해 유전자 발현이 약 17 배 높게 나타나 형질전환계통에서 목표유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 확인했다. 선발된 형질전환담배를 대상으로 갓 부화한 담배나방(Helicoverpa assulta) 1령 유충에 대한 살충효과를 확인하였다. 살충력에 있어서 형질전환계통간의 차이가 있었다. 특히 T9와 T12계통은 섭식 후 7 일차 조사에서 95% 이상의 살충효과를 보였다. 이상의 결과들은 CpBV-CST1이 해충저항성 작물 개발에 필요한 유용 유전자 자원으로서 활용될 수 있음을 제시하고 있다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권4호
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• pp.296-302
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• 2011

해충저항성 Bacillus thuringiensis (Bt) 벼와 낙동벼의 비표적 생물체인 물벼룩(Daphniamagna)에 대한 급성독성시험을 실시한 결과, 해충저항성 Bt벼의 48시간-$EC_{50}$은 4,429.13 mg/L(95% 신뢰한계는 3908.130~5020.363 mg/L), 무영향 농도(NOEC)는 1,800 mg/L이었고, 낙동벼는 48시간-$EC_{50}$은 2,889.56mg/L (95% 신뢰한계는 1,073.407~6,854.321 mg/L), 무영향농도는 1,000 mg/L이었다. 처리기간 중 해충저항성 Bt벼와 낙동벼간의 급성독성에 영향을 미칠 수 있는 요인은 발생하지 않았다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권6호
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• pp.753-762
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• 2008

GenBank database로부터 돼지 genomic 서열과 사람의 CFB 유전자의 CDS를 정렬하여 돼지 CFB 유전자의 CDS를 추정하였다. 이를 바탕으로 제작된 primer를 이용하여 RT-PCR을 실시하여 CDS 내부서열을 결정하였으며, 결정된 서열을 바탕으로 primer 제작 및 RACE-PCR을 실시하였다. 돼지 CFB 유전자의 전체 CDS 길이는 2298 bp였으며, 사람 및 마우스와의 비교결과 염기삽입/결실이 확인되었다. CDS 및 아미노산 서열을 사람 및 마우스와 비교한 결과 CDS는 84% 및 80%, 아미노산 서열은 79%, 77%의 상동성을 보였다. 포유류의 CFB에서 일반적으로 나타나는 보체조절단백질(complement control protein, CCP) 영역, Von willebrand factor A(VWFA) 영역, 그리고 serine protease 영역이 확인되었으며, 단백질 기능에 중요하게 작용하는 아미노산 잔기들은 돼지를 포함한 사람, 마우스, 소, 말에서 동일하게 나타났다. 사람, 마우스, 소, 말, 돼지 CFB 유전자의 아미노산 서열에 의한 유전적 거리지수 및 neighbor-joining tree 작성 결과 돼지는 같은 우제목에 속하는 소와 가장 가까운 계통유전학적 유연관계를 나타내었다. 결정된 CDS를 바탕으로 exon 영역을 증폭하기 위한 primer를 제작하였고, cSNP 분석을 위해서 돼지 6품종을 대상으로 direct sequencing을 실시하였다. 그 결과 아미노산 치환을 일으키는 3개(C13T, A1696G, A2015C)의 cSNP가 동정되었다. 동일한 DNA를 사용하여 동정된 3개의 cSNP를 대상으로 Multiplex- ARMS 방법으로 유전자형 분석 결과 direct sequencing 결과와 일치하였다. Multiplex-ARMS 방법의 재현성 확인을 위해 무작위로 2개의 DNA 시료를 선발한 후 direct sequencing과 Multiplex-ARMS 분석을 각각 실시하였으며, 3개의 cSNP에 대한 유전자형이 일치함을 재확인하였다. 따라서 본 연구에서 확인된 3개의 cSNP는 SLA class III 영역의 haplotype 분석을 위한 기초 자료로 사용될 수 있으며, Multiplex- ARMS 기법은 이종장기 개발에 필수적인 SLA 전체 영역 내 유전자들의 유전자형 분석을 위한 효율적인 분석방법이라고 사료된다.

• Molecules and Cells
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• 제27권5호
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• pp.563-570
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• 2009

We previously isolated the OsCBT gene, which encodes a calmodulin (CaM)-binding protein, from a rice expression library constructed from fungal elicitor-treated rice suspension cells. In order to understand the function of OsCBT in rice, we isolated and characterized a T-DNA insertion mutant allele named oscbt-1. The oscbt-1 mutant exhibits reduced levels of OsCBT transcripts and no significant morphological changes compared to wild-type plant although the growth of the mutant is stunted. However, oscbt-1 mutants showed significant resistance to two major rice pathogens. The growth of the rice blast fungus Magnaporthe grisea, as well as the bacterial pathogen Xanthomonas oryzae pv. oryzae was significantly suppressed in oscbt-1 plants. Histochemical analysis indicated that the hypersensitive-response was induced in the oscbt-1 mutant in response to compatible strains of fungal pathogens. OsCBT expression was induced upon challenge with fungal elicitor. We also observed significant increase in the level of pathogenesis-related genes in the oscbt-1 mutant even under pathogen-free condition. Taken together, the results support an idea that OsCBT might act as a negative regulator on plant defense.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제2권1호
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• pp.11-15
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• 1998

This paper reports 3 cases with 46,XX sex reversed male. Three 46,XX hypogonadal subjects showed complete sex reversal and had normal phallus and azoospermia. We studied them under clinical, cytogenetic and molecular aspects to find out the origin of the sex reversal. Patients had markedly elevated serum follicle-stimulating hormone (FSH) and lutenizing hormone (LH) and decreased or normal range of serum testosterone. The testicular volumes were small (3-8ml). Testicular biopsy showed Leydig cell hyperplasia and atrophy of seminiferous tubules. We obtained the results of normal 46,XX, and the presence of Y chromosome mosaicism was ruled out through XY dual fluorescent in situ hybridization (FISH). By using polymerase chain reaction (PCR), we amplified short arm (SRY, PABY, ZFY and DYS14), centromere (DYZ3), and heterochromatin (DYZ1) region of the Y chromosome. PCR amplification of DNA from these patients showed the presence of the sex-determining region of the Y chromosome (SRY) but didn't show the centromere and heterochromatin region sequence. The SRY gene was detected in all the three patients. Amplification patterns of the other regions were different in these patients; one had four amplified loci (PABY+, SRY+, ZFY+, DYS14+), another had two loci (SRY+, ZFY+) and the other had two loci (PABY+, SRY+). We have found that each patient's translocation elements had different breakpoints at upstream and downstream of the SRY gene region. We conclude that the testicular development in 46,XX male patients were due to insertion or translocation of SRY gene into X chromosome or autosomes.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제5권3호
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• pp.225-234
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• 2011

Arabidopsis mutants with T-DNA insertion in seven calmodulin genes (CAM) were used to determine the specific role of CAM in the tolerance of plants to oxidative stress induced by paraquat and hydrogen peroxide ($H_2O_2$) treatments. Arabidopsis calmodulin mutants (cam) were screened for seedling growth, seed germination, induced oxidative damage, and levels of ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) shunt metabolites. Only the cam5-4 and cam6-1 mutants exhibited an increased sensitivity to paraquat and $H_2O_2$ during seed germination and seedling growth. In response to treatments with $3{\mu}M$ paraquat and 1 mM $H_2O_2$, only the cam5-4, cam6-1 mutants showed significant changes in malonaldehyde (MDA) levels in root and shoot tissues, with highly increased levels of MDA. In terms of the GABA shunt metabolites, GABA was significantly elevated in root and shoot tissues in response to the paraquat treatments in comparison to alanine and glutamate, while the levels of all shunt metabolites increased in root tissue but not in the shoot tissue following the $H_2O_2$ treatments. GABA, alanine and glutamate levels were significantly increased in root and shoot of the cam1, cam4, cam5-4, and cam6-1 mutants in response to paraquat (0.5, 1 and $3{\mu}M$), while they were increased only in the root tissue of the cam1, cam4, cam5-4, and cam6-1 mutants in response to $H_2O_2$ (200 and $500{\mu}M$, 1 mM). These data show that the cam5-4 and cam6-1 mutants were sensitive to the induced oxidative stress treatments in terms of seed germination, seedling growth, and oxidative damage. The accumulation of GABA shunt metabolites as a consequence of the induced oxidative stress treatments (paraquat and $H_2O_2$ treatments) suggests that the GABA shunt pathway and the accumulation of GABA metabolites may contribute in antioxidant machinery associated with reactive oxygen species and in the acquisition of tolerance in response to induced oxidative stress in Arabidopsis seedlings.

• 한국초지조사료학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-8
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• 2011

난지형 사료작물들의 신품종 개발을 위해서는 형질전환기법에 의한 유용 유전자의 도입이 필수적이다. 기니아그라스를 포함하여 높은 조직배양 능력을 가진 3종의 Panicum속 식물을 대상으로 Agrobacterium법을 통한 효율적인 형질전환 체계를 확립하였다. P. meyerianum의 성숙종자 유래 캘러스를 이용하여 acetosyringone과 betaine이 Agrobacterium의 감염에 미치는 영향을 GUS 유전자의 발현 정도를 통해 조사하였다. 그 결과, acetosyringone 10 mg/L와 betaine 60 mg/L를 첨가하였을 때 높은 GUS 유전자의 발현이 관찰되었다. 최적의 형질전환조건을 이용하여 기니아그라스 2품종의 미성숙 배 유래 캘러스와 P. longijubatum, P. stapfianum의 성숙종자 유래 캘러스에 각각 형질전환을 시도한 결과, 모든 캘러스에서 높은 GUS 유전자의 발현이 관찰되었다. 또한 hygromycin이 첨가된 선발배지에서 저항성을 나타내는 캘러스를 대상으로 GFP 유전자의 발현을 관찰한 결과 안정적으로 세포 내에서 발현되고 있음을 확인할 수 있었다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 나타낸 P. meyerianum 캘러스는 유식물체로 재분화되었다. 형질전환체를 대상으로 PCR 분석을 실시한 결과, 발현벡터 T-DNA 영역의 hpt 유전자가 형질전환체의 genome내에 성공적으로 도입되었음을 확인할 수 있었다.

• Molecules and Cells
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• 제37권11호
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• pp.833-840
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• 2014

Cullin4-RING ubiquitin ligase (CRL4) is a family of multi-subunit E3 ligases. To investigate the possible involvement of CRL4 in heat stress response, we screened T-DNA insertion mutants of putative CRL4 substrate receptors that exhibited altered patterns in response to heat stress. One of the mutants exhibited heat stress tolerance and was named heat stress tolerant DWD1 (htd1). Introduction of HTD1 gene into htd1-1 led to recovery of heat sensitivity to the wild type level, confirming that the decrease of HTD1 transcripts resulted in heat tolerance. Therefore, HTD1 plays a negative role in thermotolerance in Arabidopsis. Additionally, HTD1 directly interacted with DDB1a in yeast two-hybrid assays and associated with DDB1b in vivo, supporting that it could be a part of a CRL4 complex. Various heat-inducible genes such as HSP14.7, HSP21, At2g03020 and WRKY28 were hyper-induced in htd1-1, indicating that HTD1 could function as a negative regulator for the expression of such genes and that these genes might contribute to thermotolerance of htd1-1, at least in part. HTD1 was associated with HSP90-1, a crucial regulator of thermotolerance, in vivo, even though the decrease of HTD1 did not affect the accumulation pattern of HSP90-1 in Arabidopsis. These findings indicate that a negative role of HTD1 in thermotolerance might be achieved through its association with HSP90-1, possibly by disturbing the action of HSP90-1, not by the degradation of HSP90-1. This study will serve as an important step toward understanding of the functional connection between CRL4-mediated processes and plant heat stress signaling.

• 한국수정란이식학회지
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• 제22권1호
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• pp.53-61
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• 2007

본 연구는 PI한 한국흑염소 수정란의 이식 결과를 통해 수란 흑염소의 수태율에 영향을 미칠 것으로 생각되는 여러 가지 요인을 분석함으로써, 높은 수태율을 얻을 수 있는 수란 흑염소의 최적 조건을 찾아낼 목적으로 수행하였다. 분석 결과, 수태율에 유의적인 영향을 주는 요인들은 발정형태, 수술 빈도, 이식 부위, 황체의 발육 단계, 수정란의 발육단계, 이식된 수정란의 수 등이었다. 자연 발정이 관찰되어 이식된 흑염소(59.1%, 13/22)들이 $CIDR^(R)$로 발정이 유도된 후 이식된 흑염소(36.8%, 118/321)에서보다 높은 수태율을 나타내었으며(P<0.05), 두 번째 수술 받은 흑염소의 수태율(56.5%, 13/23)이 처음 이식 받은 흑염소(36.5%, 116/318)에 비해 수태율이 높았다(P<0.05). 이식한 부위에 따른 수태율은 좌측 난관에 이식한 흑염소(49.0%, 50/102)가 오른쪽 난관에 이식한 흑염소(35.9%, 46/128)에 비해 수태율이 더 높게 나타났으며(P<0.05), 황체의 발육 단계에 따른 수태율에서는 $CH_1$단계(47.5%, 57/120) 출혈체를 가진 수란 흑염소에서 $CH_3(17.9%,\;7/39)$의 출혈체를 가진 수란 흑염소보다 높은 수태율을 얻었다(P<0.01). 수정란의 발육단계에 따른 차이는 난관 이식의 경우에 1세포기 배가 이식된 수란 흑염소의 수태율(51.6%, 49/95)이 4세포기배를 이식한 경우(24.5%, 12/49)보다 높았다(P<0.01). 수정란의 수는 2개를 이식했을 때(27.%, 37/137)보다 3개를 이식했을 때(47.6%, 50/105) 더 높은 수태율을 얻었다(P<0.01). 수태율에 유의적인 영향이 없는 요인들은 난관 유착이나 자궁 유착, 난소 유착, 자궁각의 크기, 황체의 수, 대형 난포의 존재 유무, 이식의 난이도 등이었다 그러나, 중간 크기의 자궁을 가진 수란 흑염소(38.9%, 122/314)에서 직경 5mm 이하의 작은 자궁을 가진 수란 흑염소(20%, 1/5)나 20mm 이상의 큰 자궁을 가진 수란 흑염소(18.2%, 2/11)보다 수태율이 높은 경향을 보였고, 배란 황체가 있는 같은 쪽 난소에 대형 난포가 존재할 경우(53.3%, 16/30)에 존재하지 않는 경우(37.1%, 104/280)보다 수태율이 높아지는 경향을 보였으며, 이식이 쉽게 이루어진 경우(39.2%, 125/319)에 이식이 어렵거나(27.8%, 5/18) 곤란한 경우(0%, 0/3)에서보다 높은 수태율을 얻을 수 있었다. 따라서, 자궁각의 크기나 대형 난포의 존재 유무, 이식의 난이도 등도 수정란 이식 후의 수태율에 영향을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 이상의 결과로 볼 때 PI한 한국 흑염소 수정란의 이식 시 높은 수태율을 얻기 위해서는 수란 흑염소는 자연 발정 온 개체를 이용하고, 난관에 이식하고자하는 경우에는 난소에 $CH_1$ 단계의 출혈체가 존재하는 쪽 난관에 1세포기의 수정란을, 그리고 자궁에 이식하는 경우에는 난소에 발육 단계가 $CL_3$인 황체가 존재하는 쪽 자궁각에 중기 배반포나 후기 배반포를 이식하는 것이 가장 바람직하다는 결론을 얻었다.