• 제목/요약/키워드: ancient DNA (aDNA)

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Molecular Characterization of TEM-type $\beta$-Lactamases Identified in Cold-Seep Sediments of Edison Seamount (South of Lihir Island, Papua New Guinea)

  • Song Jae Seok;Jeon Jeong Ho;Lee Jung Hun;Jeong Seok Hoon;Jeong Byeong Chul;Kim Sang Jin;Lee Jung Hyun;Lee Sang Hee
    • Journal of Microbiology
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    • 제43권2호
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    • pp.172-178
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    • 2005
  • To determine the prevalence and genotypes of $\beta$-lactamases among clones of a metagenomic library from the cold-seep sediments of Edison seamount (10,000 years old), we performed pulse-field gel electrophoresis, antibiotic susceptibility testing, pI determination, and DNA sequencing analysis. Among the 8,823 clones of the library, thirty clones produced $\beta$-lactamases and had high levels of genetic diversity. Consistent with minimum inhibitory concentration patterns, we found that five ($167\%$) of thirty clones produced an extended-spectrum $\beta$-lactamase. 837- and 259-bp fragments specific to bla$_{TEM}$ genes were amplified, as determined by banding patterns of PCR amplification with designed primers. TEM­1 was the most prevalent $\beta$-lactamase and conferred resistance to ampicillin, piperacillin, and cephalothin. TEM-116 had a spectrum that was extended to ceftazidime, cefotaxime, and aztreonam. The resistance levels conferred by the pre-antibiotic era alleles of TEM-type $\beta$-lactamases were essentially the same as the resistance levels conferred by the TEM-type alleles which had been isolated from clinically resistant strains of bacteria of the antibiotic era. Our first report on TEM-type $\beta$-lactamases of the pre-antibiotic era indicates that TEM-type $\beta$-lactamases paint a picture in which most of the diversity of the enzymes may not be the result of recent evolution, but that of ancient evolution.

PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY OF PSORALENS

  • Shim, Sang-Chul;Jeon, Young Hee;Kim, DongWon;Han, GyuSeok;Yoo, Dong Jin
    • Journal of Photoscience
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    • 제2권1호
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    • pp.37-45
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    • 1995
  • INTRODUCTION : Psoralens are planar tricyclic furocoumarins present in numerous plants and fungi found throughout the world.' Naturally occurring and synthesized psoralen derivatives(see Figure 1) are photosensitizers of UVA especially from 320 nm to 400 nm, a range at which cellular nucleic acids and proteins are weakly absorbing if any at all. Because of their skinphotosensitizing properties, these compounds have been used in the photochemotherapy of psoriasis and vitiligo. However, undesirable side effects such as carcinoma development in hairless mice as well as possible liver damage from the use of 8-methoxypsoralen(8-MOP) have been reported. The other photobiological effects include inactivation of DNA viruses, killing and mutagenesis of bacteria, inhibition of tumor transmitting capacity of various cells, and hyperpigmentation on human and guinea pig skin. PUVA(psoralen+UVA) photochemotherapy is in fact thousands of years old, having been used in Egypt and India since B.C. 1200-2000. Photochemotherapy for a common disfiguring disease, vitiligo, was practiced in the ancient world by physicians and herbalists who used boiled extracts of the fruits of certain umbelliferous plants, e.g. Ammi majus Linnaeus in Egypt or the leguminous plants, Psoralea corylifolia L. in India. It was first described by Kuske in 19388 that photosensitization of skin by plants was related to the presence of psoralen. He identified natural psoralens in plants as photosensitizers and isolated bergapten(5methoxypsoralen) from the oil of bergamot. The scientific interest in photosensitizing psoralens, however, has grown considerably after the introduction into clinics of the psoralen photochemotherapy for the treatment of psoriasis and of other skin (abbreviation)

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인간 Y 염색체: 구조, 기능 그리고 진화 (Human Y Chromosome: Structure, Function and Evolution)

  • 홍경원;허재원;김희수
    • 생명과학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.958-969
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    • 2003
  • 인간 Y 염색체는 엄격히 부계 유전되고 그 길이의 대부분은 남성 감수분열 동안 교차가 일어나지 않는다. 비록 이영역이 비 재조합 영역 Y (non-recombining region Y: NRY)로 불려왔지만, 풍부한 재조합의 발견으로 그것은 남성 특이 영역 (male-specific region Y: MSY)으로 재 명명(命名)되었다. MSY는 이질염색질 (heterochromatin) 서열과 세가지 분류의 진정염색질 (euchromatin) 서열 (X-전위영역, X-퇴화영역, 증폭영역)이 모자이크화 되어있다. X-전위영역의 서열은 X 염색체의 상동 좌위와 약 99% 동일성을 가진다. X-퇴화영역 서열은 고대 상 염색체가 현대의 X와 Y 염색체로 진화되면서 남아 있는 부분이다. 증폭영역의 8개의 회문구조는 인간 Y염색체의 남성 특이영역의 4분의 1을 차지한다. 이들은 많은 정소 특이 유전자를 포함하고, 회문구조서열 사이의 상동성은 약 99.97%이다. 이 회문구조의 양쪽 팔은 계속되는 유전자 교환에 의해 유지되며, 서로 협력하여 진화된다. 새로 태어나는 남성당 평균 약 600 염기당 하나가 Y-Y유전자 교환을 겪고, 정소 특이적 다중유전자군의 진화에 중요한 역할을 한다.

통초(通草), 목통(木通) 신속 감별용 ITS 염기서열 기반 SCAR 마커 및 Multiplex-SCAR 분석법 개발 (Development of ITS sequence based SCAR marker and multiplex-SCAR assay for the rapid authentication of Tetrapanacis Medulla and Akebiae Caulis)

  • 노푸름;김욱진;박인규;양선규;최고야;문병철
    • 대한본초학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.9-17
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    • 2021
  • Objectives : Tetrapanacis Medulla and Akebiae Caulis are one of the most frequently adulterated herbal medicines because of their confusability of terms in the ancient writings and the similarity of morphological features of dried herbal products. The major adulterant is Aristolochia manshuriensis (Guanmutong) which has a serious safety concern with its toxicity. To ensure the safety and quality of the two herbal medicines, it is necessary to discriminate the toxic adulterant from authentic species. The aim of this study is to develop SCAR markers and to establish the multiplex-SCAR assay for discrimination of four plant species related to Tetrapanacis Medulla and Akebiae Caulis. Methods : ITS regions of fifteen samples of four species (Tetrapanax papyrifer, Fatsia japonica, Aristolochia manshuriensis, and Akebia quinata) collected from different sites were amplified and sequenced. Fifteen obtained ITS sequences were aligned and analysed for the detection of species-specific sequence variations. The SCAR markers were designed based on the sequence alignments and then, multiplex-SCAR assay enhancing rapidity was optimized. Results : ITS sequences clearly distinguished the four species at the species level. The developed SCAR markers and multiplex-SCAR assay were successfully discriminated four species and detected the adulteration of commercial product samples by comparison of the amplified DNA fragment sizes. Conclusions : These SCAR markers and multiplex-SCAR assay are a rapid, simple, and reliable method to identify the authentic Tetrapanacis Medulla and Akebiae Caulis from adulterants. These genetic tools will be useful to ensure the safety and to standardize the quality of the two herbal medicines.

동아시아 물부추속 식물의 분자계통 및 식물지리학적 기원에 대한 고찰 (Molecular phylogeny and the biogeographic origin of East Asian Isoëtes (Isoëtaceae))

  • 최홍근;정종덕;나혜련;김호준;김창균
    • 식물분류학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.249-259
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    • 2018
  • 물부추속($Iso{\ddot{e}}tes$ L.)은 물부추과($Iso{\ddot{e}}taceae$)에 속하는 이형포자성을 보이는 다년생 정수성 수생식물로, 전 세계에 200여종이 분포하는 것으로 알려져 있다. 물부추속 식물은 고생대 말기에 출현하여 오랜 진화적인 역사를 지닌다. 다양한 생육환경에서 광범위하게 분포하고, 분포 지역에서는 많은 종들이 높은 고유성을 보임으로서 멸종위기종으로 보호되고 있다. 오랜 종분화 과정에서 극도의 수렴진화와 자가배수체 형성과정을 거치면서 형태적으로 매우 단순화되었다. 이로 인하여 이 식물군의 형태적인 형질을 이용한 계통학적 연구와 유연관계의 규명에 많은 어려움을 보여주고 있다. 본 연구에서는 분자계통학적 마커를 이용하여 극동아시아에 분포하는 물부추속의 계통학적 유연관계를 파악하고, 분자시계를 이용하여 이들의 식물지리학적 기원 및 분화시기 등에 대해서 알아보고자 하였다. 분자마커로서 핵과 엽록체 DNA의 염기서열을 이용한 분자계통학적 연구결과, 동아시아 물부추속은 크게 두 개의 분계군으로 구분된다: 일본 홋카이도에 분포하는 북방계분계군과 나머지 물부추속 식물을 포함하는 동아시아 분계군으로 구분이 된다. 북방계인 아시아물부추($Iso{\ddot{e}}tes$ asiatica)는 극동러시아와 북미의 북서부지역의 물부추속 식물과 깊은 유연관계를 보인다. 이 분계군은 북미의 알래스카 지역에서 베링육교(Bering land bridge)를 통해 중신세후기(late Miocene)에 시베리아로 전파된 것으로 분석되었다. 나머지 동아시아 물부추속 식물분계군($Iso{\ddot{e}}tes$ sinensis, I. yunguiensis, I. hypsophila, I. orientalis, I. japonica, I. coreana, I. taiwanensis, I. jejuensis, I. hallasanensis)은 파푸아뉴기니아와 호주의 물부추속 식물과 밀접한 유연관계를 보인다. 이들은, 점신세 후기(late Oligocene)에 호주 대륙의 동부 지역으로부터 원거리 산포과정(long-distance dispersal)을 통해 이동되어진 것으로 추론되었다. 향후에 차세대 염기서열 분석(next generation sequencing)과 같은 대규모 유전자 분석법을 이용하여 유용한 분자마커들을 개발하게 되면 전 세계에 분포하는 물부추속 식물에 대한 전반적인 계통지리학적 분석과 각 대륙에 고유종으로 분포하고 있는 이들의 진화적인 역사를 규명할 수 있을 것으로 보인다.