• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권3호
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• pp.299-309
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• 2023

Glutathione peroxidases (Gpx) are a group of antioxidant enzymes that protect cells or tissues against damage from reactive oxygen species (ROS). The Gpx proteins identified in mammals exhibit high catalytic activity toward glutathione (GSH). In contrast, a variety of non-mammalian Gpx proteins from diverse organisms, including fungi, plants, insects, and rodent parasites, show specificity for thioredoxin (TRX) rather than GSH and are designated as TRX-dependent peroxiredoxins. However, the study of the properties of Gpx in the environmental microbiome or isolated bacteria is limited. In this study, we analyzed the Gpx sequences, identified the characteristics of sequences and structures, and found that the environmental microbiome Gpx proteins should be classified as TRX-dependent, Gpx-like peroxiredoxins. This classification is based on the following three items of evidence: i) the conservation of the peroxidatic Cys residue; ii) the existence and conservation of the resolving Cys residue that forms the disulfide bond with the peroxidatic cysteine; and iii) the absence of dimeric and tetrameric interface domains. The conservation/divergence pattern of all known bacterial Gpx-like proteins in public databases shows that they share common characteristics with that from the environmental microbiome and are also TRX-dependent. Moreover, phylogenetic analysis shows that the bacterial Gpx-like proteins exhibit a star-like radiating phylogenetic structure forming a highly diverse genetic pool of TRX-dependent, Gpx-like peroxidases.

• The Plant Pathology Journal
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• 제40권2호
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• pp.171-191
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• 2024

Identification of Helicotylenchus species is very challenging due to phenotypic plasticity and existence of cryptic species complexes. Recently, the use of rDNA barcodes has proven to be useful for identification of Helicotylenchus. Molecular markers are a quick diagnostic tool and are crucial for discriminating related species and resolving cryptic species complexes within this speciose genus. However, DNA barcoding is not an error-free approach. The public databases appear to be marred by incorrect sequences, arising from sequencing errors, mislabeling, and misidentifications. Herein, we provide a comprehensive analysis of the newly obtained, and published DNA sequences of Helicotylenchus, revealing the potential faults in the available DNA barcodes. A total of 97 sequences (25 nearly full-length 18S-rRNA, 12 partial 28S-rRNA, 16 partial internal transcribed spacer [ITS]-rRNA, and 44 partial cytochrome c oxidase subunit I [COI] gene sequences) were newly obtained in the present study. Phylogenetic relationships between species are given as inferred from the analyses of 103 sequences of 18S-rRNA, 469 sequences of 28S-rRNA, 183 sequences of ITS-rRNA, and 63 sequences of COI. Remarks on suggested corrections of published accessions in GenBank database are given. Additionally, COI gene sequences of H. dihystera, H. asiaticus and the contentious H. microlobus are provided herein for the first time. Similar to rDNA gene analyses, the COI sequences support the genetic distinctness and validity of H. microlobus. DNA barcodes from type material are needed for resolving the taxonomic status of the unresolved taxonomic groups within the genus.

• ALGAE
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• 제39권2호
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• pp.97-108
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• 2024

The Ralfsiaceae family, part of the Ralfsiales order and consisting of crustose brown algae, includes five genera: Analipus, Endoplura, Fissipedicella, Heteroralfsia, and Ralfsia. In this study, a novel crustose genus named Ramipedicella gen. nov. is introduced within the Ralfsiaceae based on molecular and morphological analyses. Phylogenetic analyses using both concatenated dataset (rbcL + COI-5P genes) and rbcL indicate that the crustose brown algae that we collected from Korea and Russia form a unique grouping within the Ralfsiaceae. This grouping is strongly supported by both bootstrap analysis and Bayesian posterior probabilities. The genetic differences in the rbcL and COI-5P sequences between Ramipedicella and other genera within Ralfsiaceae range from 6.7 to 9.3% for rbcL and from 15.5 to 20.8% for COI-5P. Ramipedicella is characterized by crustose thalli having new crusts growing on top of old ones with a hypothallial basal layer and erect perithallial filaments, long cells with width-to-length ratio of 1 : 1-16, single chloroplast per cell, plurangia with one to several sterile cells, one to several unangia produced from unicellular stalks or from the lateral-basal region to the paraphyses, and unangia arising sequencially in irregularly branched specialized filaments. Ramipedicella, the recently identified genus, comprises two distinct species. Ramipedicella miniloba, the type species, is distinguished by crusts with small lobes, numerous hair tufts, plurangia terminated by 1-4 sterile cells, and large oblong unangia. Ramipedicella longicellularis is identified by generally smooth crusts, absence of phaeophycean hairs, plurangia terminated by 1-2 apical sterile cells, and smaller mostly oblanceolate unangia.

• 생명과학회지
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• 제12권6호
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• pp.821-834
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• 2002

알렉산드륨 적조생물의 리보소옴 알엔에이 유전자의 ITS1, 2 및 5.8S부위를 대상으로 종간 혹은 종내의 유전적 다양도를 조사하기 위하여 지리적으로 격리된 33 스트레인 유전자의 염기서열를 비교했다. 진해만에서 분리된 AT-2, AT-6, AT-10, AT-A, AT-B 5클론은 일본종 OFX151-A과 동일한 유전자임을 발견했다. ITS부위에서 가장 짧은 종은 A. margalefi로 481 bp이며 가장 긴 종은 A. affine으로 528 bp로 나타났다. ITS1과 ITS2 염기서열에 대한 상호관계는 역으로 나타낸 반면에, G＋C 함량에 대한 상호관계는 플러스로 나타났다. 유전적 변이율은 0.3% (1 bp)에서 53% (305 bp)였다. A. tamarense과 가장 적게 유전적 변이율을 보인 종은 A. fundyense(1.2-2.3% ＝ 6-12 bp)인 반면에, A. catenella와는 큰 변이율 (19.8% ＝ 102 bp)을 보였고, A. catenella와 A. fundyense은 19.7% 상이하였다. 알렉산드륨 적조생물의 bootstrap은 약하게 지지되는 데도 불구하고, A. catenella 분리종은 독립적인 그룹으로 형성하여 상호간에는 강력한 bootstrap 값은 PAUP과 NJ 분석에서 보였다. A. cohorticula와 A. frateculus 적조생물은 항상 sub-group 내에서 높은 bootstrap을 가졌다. 결론적으로 ITS부위의 염기서열 분석은 알렉산드륨 적조생물의 집단내 혹은 집단간의 계통분류을 밝히는데 유용한 것으로 보였다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제51권6호
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• pp.719-726
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• 2013

Mitochondrial genomes have been extensively studied for phylogenetic purposes and to investigate intra- and interspecific genetic variations. In recent years, numerous groups have undertaken sequencing of platyhelminth mitochondrial genomes. Haplorchis taichui (family Heterophyidae) is a trematode that infects humans and animals mainly in Asia, including the Mekong River basin. We sequenced and determined the organization of the complete mitochondrial genome of H. taichui. The mitochondrial genome is 15,130 bp long, containing 12 protein-coding genes, 2 ribosomal RNAs (rRNAs, a small and a large subunit), and 22 transfer RNAs (tRNAs). Like other trematodes, it does not encode the atp8 gene. All genes are transcribed from the same strand. The ATG initiation codon is used for 9 protein-coding genes, and GTG for the remaining 3 (nad1, nad4, and nad5). The mitochondrial genome of H. taichui has a single long non-coding region between trnE and trnG. H. taichui has evolved as being more closely related to Opisthorchiidae than other trematode groups with maximal support in the phylogenetic analysis. Our results could provide a resource for the comparative mitochondrial genome analysis of trematodes, and may yield genetic markers for molecular epidemiological investigations into intestinal flukes.

• 한국버섯학회지
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• 제15권4호
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• pp.273-278
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• 2017

느티만가닥버섯은 맛과 기능성이 풍부한 버섯으로 많이 활용되고 있다. 하지만 긴 재배기간과 낮은 자실체 수확량, 균이 오랜시간 배양되어 오염이 쉽게 발생되는 문제점을 극복할 새로운 품종육성이 필요하다. 이에 따라 육종모본으로 활용되는 느티만가닥 55균주의 종내 유전자원의 정확한 정보를 얻고자 분자유전학적 ISSR 마커분석을 활용하였다. 사용된 마커 중에서 ISSR 13과 15 마커를 사용했을 때 다형성이 분석되었으며 특히 ISSR 15마커 분석으로 다형성이 쉽게 구분되었다. UPGMA분석법으로 계통도를 분석하였을 때, 일부 백색을 가지고 있는 KMC03106, KMC03107, KMC03108 3 균주가 두 마커 모두에서 가까운 유연관계를 가졌으며, ISSR 15는 수집년도에 따라 3개의 그룹으로 구분되는 것을 확인할 수 있었다. 이 결과로 ISSR마커의 다형석 분석은 느티만가닥버섯의 몇몇 균주에서는 갓색의 유연관계 확인과 수집 시기에 따른 유전변이 구분이 가능하며 자원의 유전적 다양성 확인할 수 있어, 느티만가닥버섯의 품종육성을 위한 효율적인 모본 선발이 가능 할 것으로 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권2호
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• pp.103-109
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• 2000

열목어를 비롯한 산천어, 시마연어, 연어, 무지개송어 등 우리나라 연어아과 어류의 집단구조분석을 위한 기초자료를 얻기 위하여, 미토콘드리아 ribosomal RMA 유전자 영역의 염기서열변이를 비교${\cdot}$분석하였다. 미토콘드리아 DNA의 125 rRNA(945 bases, 열목어 의 경우 946 bases), Valine transfer RNA (72 bases), 및 16S rRNA(1513 bases) 등 3개의 유전자 영역에 걸쳐, 최대 2531 bases의 염기서열을 PCR/direct sequencing하여 얻었는데, 모든 염기변이중 전이가 월등히 우세하게 나타났으며, 종내${\cdot}$종간변이율은 모두 $0.5{\%}$이하로 낮게 나타나, 다른 영역에 비해 rRNA 유전자 영역에서의 염기서열이 매우 보존적임을 보여주었다. 또한, 미토콘드리아 rRNA 유전자 염기서열은 연어류의 속 (genus)단계 이상에서 집단분류표지인자로 유용하게 쓰일 수 있으리라 사료되어진다. 미토콘드리아 rRNA 염기서열자료를 기초로 구성된 phylogenetic tree를 통해 이들 종간의 진화적인 유연관계를 살펴본 결과, 시마연어가 무지개송어보다는 연어와 더 근연인 것으로 나타났으며, 열목어는 가장 유연이 먼 종임을 확인할 수 있었다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제35권4호
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• pp.277-282
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• 1997

만손열두조충과 북미열두조충 (Spirometra mansonoides)의 형태 차이점은 성숙편절의 자궁의 형대 가 전자근 차곡차곡 쌓인 꼴이고 후자는 알과벳 씨자 (C)형태이라는 점이다 이 비슷한 명태의 두 종 의 조충이 유전학적으로는 얼마나 차이가 있는지를 알기 위하여 중합효소연쇄반응-마디길이여러꼴 분석법(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism analysis)을 이용하여 유전 형질을 비교하였다. 충체로부터 285리넓솜 리보핵산 (285 rDNA), 사립체 cytochlmsc 산화 효소 아단위 I (mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1, mCOI) 및 리보솜 내부 전사된 영역 1 (ribosomal internal transcribed spacer 1, ITSI)에 대한 중합효소반응 산물을 구하였다. 이 산를은 Msp I. Hue III, Alu I, Cfo I, Rsc I의 4 염기 제한 효소로 잘라서, 전기영동하여 길과를 PAUP 3.1.1을 이용하여 분석 하였다. 285 리보솜 리보핵산과 리보솜 내부 전사된 영역 1 유진자에서는 두 충체 가 동일 한 분류가지에 묶였고 홀로서기수 (bootstrap number)는 94, 100이었다. 사립체 cytochrome c 산 화효소 아단위 1에서는 다른 분류가지에 묶였고 홀로서기수가 74이었다. 위 결과로 투 조충이 같은 조상에서 유래함과 진화 단계에서 매우 가까운 위치에 있음을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권1호
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• pp.12-26
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• 2002

근류형성에 의한 생물학적 질소고정기능을 갖는 여러종의 근류균을 대상으로 분자생물학적 계통 분류의 기초자료를 얻기 위하여 Azorhizobium, Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Rhizobium, Sinorhizobium 속의 33 균주에 대한 ITS 영역의 염기서열을 이용한 계통 분류가 이루어 졌다. 이들 균주중 대부분의 균주는 한 종류의 ITS 영역을 가지는 반면, 일부균주는 2개의 서로 다른 ITS 염기서열을 가지는 것으로 나타났다. 실험에 이용된 모든 균주들간의 ITS 영역의 염기서열 상동성은 28 - 95%로 매우 변이폭가 컸으며, 이들 염기서열의 계통 분석에 의하면 4가지 그룹으로 구분되었다. Sinorhizobium 속의 모든 균주 및 Rhizobium giardinii 는 그룹 I으로 구분되었다 그룹 II는 R. giardinii를 제외한 모든 Rhizibium 속의 균주를 포함하고 있으며, 계통수의 topology는 매우 불안정한 것으로 나타났다. 특히, R. radiobacter와 R. rubi는 계통분류학적 위치가 불명확한 것으로 나타났다. Bradyrhizobium 속의 균주는 Azorhizobium caulinodans 와 함께 그룹 III로 구분되었고, 그룹 IV는 Mesorhizobium 속의 균주로 이루어 ㅈ다. 특히, Mesorhizobium 속균주의 ITS 영역의 염기서열 상동성이 높게 나타났다.

• 한국양식학회지
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• 제13권2호
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• pp.129-135
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• 2000

보라성게와 말똥성게는 제주 전역에 널리 분포하며 중요한 수산 자원으로 간주된다. 말똥성게와 보라성게는 제주 연안에 있어 지역에 따라 크기, 성장률, 번식 시기 등이 다른 것으로 보고되고 있으나 그 원인은 아직 구명되지 않고 있다. 이 연구는 제주 연안에 서식하는 말똥성게와 보라성게의 지역에 따른 번식 특성과 RAPD 방법을 이용하여 이들의 유전적 변이를 조사하였다. 말똥성게의 경우 산란기인 3월에 함덕, 위미1리, 위미2리, 및 대포리 등지에서 채집하였으며, 보라성게는 주 산란기인 6월 중 함덕을 비롯한 6개 지역에서 채집하였다. 각 지역에서 채집된 성게는 각경, 육중량, 생식소 중량 등을 측정한 후, 생식소 일부를 Bouin's solution에 고정하여 생식소의 성숙정도를 분석하였다 또한 이들 생식소로부터 DNA를 추출한 후, RAPD방법을 이용하여 각 지역간의 유전적 변이를 비교하였다. 4개 지역에서 1997년 3월중에 채집된 말똥성게의 크기는 대포리에서 채집된 개체가 다른 세 지역에서 채집된 개체보다 현저하게 작았으며 (p<0.001) GSI의 경우 위미2지역에서 채집된 개체의 GSI가 다른 세 지역보다 현저하게 높게 나타났다 (p<0.0001). 보라성게의 경우 주 산란기인 6월에 제주 연안의 6개 지역에서 채집된 개체의 크기를 비교한 결과, 법환리 지역에서 채집된 개체가 다른 5개 지역에서 채집된 보라성게 보다 그 크기가 현저하게 작았다 (p<0.0001). 보라성게 생식소 중량지수의 경우 위미와 한림에서 채집된 개체의 생식소 중량지수가 다른 지역보다 높게 나타났다 (p<0.001). PCR 테크닉과 RAPD를 위하여 제작된 4 set의 double primer와 13개의 single primer를 분석한 결과, K13 primer를 사용했을 경우 RAPD분석 결과 종간 및 종 내의 지역적 유전적 변이를 확인 할 수 있었다. 그러나 K16/17과 K20/21 primer를 이용한 경우 종 내의 지역별 유전적 변이는 확인할 수 없었다. K13 primer의 경우 유사도 (similarity)는 보라성게 종 내의 지역적 차이가 0.67-0.92, 말똥성게의 경우 종 내의 지역적 변이 폭이 0.60-0.73으로 나타났으며 보라성게와 말똥성게의 종간 유사도는 17-44%로 낮게 나타났다. 제주 연안에 있어 지역에 따른 보라성게와 말똥성게의 크기, GSI등의 변이는 유전적 차이보다는 수온과 먹이 등 과 같은 생태학적 요인에 기인한 것으로 판단되었다.