• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.627-637
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• 2018

운동성 및 주화성은 스피로헤타를 포함한 많은 병원성 세균의 병원인자로 작용한다. 라임병은 스피로헤타인 Borrelia burgdorferi에 의해 발병하며, 검은다리 참진드기에 물린 상처를 통해 사람에게 전염되는 미국 및 유럽 내에서 가장 유행하는 벡터-매개성 질병이다. Borrelia를 포함한 스피로헤타 균들은 다른 일반적인 편모를 가지는 균들과 달리 주변세포질에 그 편모를 가지며, 운동성이 결여된 돌연변이주의 경우 야생주와 같은 병원성을 가지지 못한다고 알려져 있다. 또한 대장균에 비해 더욱 다양한 종류의 주화성 관련 유전자를 지니고 있어, 편모를 통한 이 균의 운동성이 매우 복잡한 메커니즘을 가질 것으로 예상할 수 있다. 최근 초저온 전자현미경 및 새로운 유전자 조작기술의 발달로 인해 베일에 싸여 있던 스피로헤타의 운동성 및 주화성, 특이한 편모의 구조가 밝혀지고 있다. 본 리뷰 논문에서는 이러한 최첨단 기술의 이용으로 현재까지 밝혀진 Borrelia burgdorferi의 새로운 편모 모터 구조를 소개하고, 균의 병원성과 운동성 및 주화성의 상관관계에 대해 설명하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제23권3호
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• pp.347-354
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• 2013

선천성 면역은 감염성 매개체를 자기(self)로부터 변별할 수 있다. 선천성 면역은 감염 초기에 숙주인 자기를 보호하는 인식분자와 효과인자들로 구성되어 있다. Mannose 결합 렉틴(Mannose-binding lectin, MBL)은 $Ca^{2+}$ 의존형 렉틴에 속하며, 콜라겐 유사 domain을 함유하는 C-type 렉틴으로 선천성 면역의 중요한 분자이다. 혈액내 낮은 MBL 농도는 면역결핍 증후군을 나타내며 감염에 대한 심각한 위험성을 초래한다. 사람의 MBL 결핍증은 coding 영역의 돌연변이에 의해 나타나며, 이 돌연변이의 영향을 연구하기 위해 쥐의 상동성 유전자인 MBL-A를 이용하고 있다. 돌연변이 MBL의 기능적, 세포 생리적 연구를 위해 선행연구에서 rat wild type MBL-A 유전자를 클로닝하였으며, 본 연구에서 이 유전자에 콜라겐 유사 domain에서 발견된 세 가지 돌연변이, R40C, G42D, G45E를 site-directed mutagenesis 방법으로 모두 도입하였다. 세 가지 돌연변이가 존재하는 MBL 단백질은 정상 MBL과 마찬가지로 세포 내에서 정상적으로 발현되었으며, 여전히 렉틴 기능을 가지고 있었다. 이는 세 가지 돌연변이가 렉틴 기능을 나타내는 C-말단 쪽의 carbohydrate recognition domain에는 구조적으로, 또한 기능적으로도 영향을 미치지 않는다는 결과이다. 그러나 이 돌연변이는 MBL 단백질이 세포 밖으로 분비되는 것을 방해하였으며, 그 결과로 소포체 내에 잔류하여 소포체 망상구조(endoplasmic reticulumn network)에 커다란 손상을 주며 비정상적인 형체를 초래하였다. 이 같은 결과는 돌연변이 MBL에 의해 나타난 세포 내 병리현상의 새로운 발견으로 향후 MBL의 구조 형성과 분비 연구에 기여를 할 것으로 생각된다.

• Molecules and Cells
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• 제38권11호
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• pp.998-1006
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• 2015

Retinols are metabolized into retinoic acids by alcohol dehydrogenase (ADH) and retinaldehyde dehydrogenase (Raldh). However, their roles have yet to be clarified in hepatitis despite enriched retinols in hepatic stellate cells (HSCs). Therefore, we investigated the effects of retinols on Concanavalin A (Con A)-mediated hepatitis. Con A was injected into wild type (WT), Raldh1 knockout ($Raldh1^{-/-}$), $CCL2^{-/-}$ and $CCR2^{-/-}$ mice. For migration study of regulatory T cells (Tregs), we used in vivo and ex vivo adoptive transfer systems. Blockade of retinol metabolism in mice given 4-methylpyrazole, an inhibitor of ADH, and ablated Raldh1 gene manifested increased migration of Tregs, eventually protected against Con A-mediated hepatitis by decreasing interferon-${\gamma}$ in T cells. Moreover, interferon-${\gamma}$ treatment increased the expression of ADH3 and Raldh1, but it suppressed that of CCL2 and IL-6 in HSCs. However, the expression of CCL2 and IL-6 was inversely increased upon the pharmacologic or genetic ablation of ADH3 and Raldh1 in HSCs. Indeed, IL-6 treatment increased CCR2 expression of Tregs. In migration assay, ablated CCR2 in Tregs showed reduced migration to HSCs. In adoptive transfer of Tregs in vivo and ex vivo, Raldh1-deficient mice showed more increased migration of Tregs than WT mice. Furthermore, inhibited retinol metabolism increased survival rate (75%) compared with that of the controls (25%) in Con A-induced hepatitis. These results suggest that blockade of retinol metabolism protects against acute liver injury by increased Treg migration, and it may represent a novel therapeutic strategy to control T cell-mediated acute hepatitis.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2006년도 Principles and Practice of Microarray for Biomedical Researchers
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• pp.83-89
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• 2006

Cellular functions are carried out by a concerted action of biochemical pathways whose components have genetic interactions. Abnormalities in the activity of the genes that constitute or modulate these pathways frequently have oncogenic implications. Therefore, identifying the upstream regulatory genes for major biochemical pathways and defining their roles in carcinogenesis can have important consequences in establishing an effective target-oriented antitumor strategy We have analyzed the gene expression profiles of human liver cancer samples using cDNA microarray chips enriched in liver and/or stomach-expressed cDNA elements, and identified groups of genes that can tell tumors from non-tumors or normal liver, or classify tumors according to clinical parameters such as tumor grade, age, and inflammation grade. We also set up a high-throughput cell-based assay system (cell chip) that can monitor the activity of major biochemical pathways through a reporter assay. Then, we applied the cell chip platform for the analysis of the HCC-associated genes discovered from transcriptome profiling, and found a number of cancer marker genes having a potential of modulating the activity of cancer-related biochemical pathways such as E2F, TCF, p53, Stat, Smad, AP-1, c-Myc, HIF and NF-kB. Some of these marker genes were previously blown to modulate these pathways, while most of the others not. Upon a fast-track phenotype analysis, a subset of the genes showed increased colony forming abilities in soft agar and altered cell morphology or adherence characteristics in the presence of purified matrix proteins. We are currently analyzing these selected marker genes in more detail for their effects on various biological Processes and for Possible clinical roles in liver cancer development.

• Journal of Ginseng Research
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• 제35권1호
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• pp.52-59
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• 2011

Recently, new ginseng cultivars having superior agricultural traits have been developed in Korea. For newly developed plant cultivars, the identification of distinctiveness is very important factors not only in plant cultivar management but also in breeding programs. Thus, eighty-five inter simple sequence repeat (ISSR) primers were applied to detect polymorphisms among six major Korean ginseng cultivars and two foreign ginsengs. A total of 197 polymorphic bands with an average 5.8 polymorphic bands and 2.9 banding patterns per assay unit across six Korean ginseng cultivars and foreign ginsengs from 236 amplified ISSR loci with an average 6.9 loci per assay unit were generated by 34 out of 85 ISSR primers. Three species of Panax ginseng including the Korean ginseng cultivars, P. quinquefolius, and P. notoginseng, could be readily discriminated using most tested primers. UBC-821, UBC-868, and UBC-878 generated polymorphic bands among the six Korean ginseng cultivars, and could distinguish them from foreign ginsengs. Sequence characterized amplified region (SCAR) marker system was introduced in order to increase the reproducibility of the polymorphism. One SCAR marker, PgI821C650, was successfully converted from the randomly amplified polymorphism by UBC-821. It showed the expected dominant polymorphism among ginseng samples. In addition, the specific polymorphism for Sunwon was generated by treating Taq I restriction enzyme to polymerase chain reaction products of PgI821C650. These results will serve as useful DNA markers for identification of Korean ginseng, especially Sunwon cultivar, seed management, and molecular breeding program supplemented with marker-assisted selection.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.137-146
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• 1999

선체구조는 많은 수의 구조부재로 이루어져 있으며, 구조물의 안정성을 확보하기 위해 모든 부위의 검사를 위해서는 경제적, 사회적인 많은 비용이 필요하므로, 검사시기 및 검사방법의 최적화는 선체구조의 안정성확보 및 경제적 관점에서 매우 중요한 부분이 되고 있다. 선체구조 손상중 많은 부분이 균열이며 이러한 미세한 균열이 성장하여 대규모 파괴로 진전되기 전에 검사를 통하여 균열을 검출하고 수리하는 과정을 Markov 연쇄모델에 의해 이상화 시켰으며, 검사 계획안의 최적화는 유전적 알고리즘을 통하여 구현하였다. 특히 선박은 부식환경하에서 운항하므로 부식에 의한 선체구조부재의 치수가 감소하기 때문에 응력이 변하고 균열진전의 확률적인 특성 또한 변한다. 정상 Markov 연쇄모델로서는 이러한 부식에 의한 영향을 고려할수 없기 때문에 비정상 Markov 연쇄모델에 의해 부식의 영향을 고려하였다. 여러개의 부재군에 대한 검사 계획안의 최적화에 대하여 수치계산을 실시하여 그 특성을 비교하였고, 부식영향하의 부재군에 대하여 검사기간중에 발생되는 고정비용의 정도에 따른 경제성 분석 및 목표 파괴확률의 정도에 따른 검사계획의 차이를 살펴보았다. 수치계산 예를 통하여 전체비용을 줄이기 위해서는 피로수명이 짧은 부재군에 대한 피로수명을 향상시키는 방안이 가장 효율적임을 알 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제50권2호
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• pp.123-128
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• 2006

혈관염이 특징적인 질환으로 구강궤양, 음부궤양, 안구염증과 관절, 피부, 중추신경계, 위장관 등 여러 장기를 침범할 수 있는 만성 염증성 질환이다. 베체트병의 발병원인이나 기전에 대해 확실히 밝혀지지는 않았으나 유전적인 소인이 있는 사람에서 감염 등 환경적인 요인이 면역 반응에 이상을 일으켜 질병의 여러 증상이 발현된다. 주조직복합체 (major histocompatibility complex, MHC)와 non-MHC gene등 다양한 유전자들이 베체트병의 병인으로 관여한다. 이 연구에서는 IL-6의 유전적 다형성이 한국인 베체트병의 감수성에 관여하는지를 확인하였다. 유전자 다형성은 VNTR (variable number of tandem repeat), RFLP (restriction fragment length polymorphism), DHPLC (denaturing high performance liquid chromatography) 방법을 이용하여 확인하였다. 실험 결과, 베체트 환자와 대조군에서 IL-6prom의 유전적 다형성은 관련성이 없었지만 IL-6vntr에서는 유전형과 대립형질의 빈도가 다르게 나타났다. IL-6vntr*C 대립유전자가 한국인 베체트병과 연관성이 높게 나타났다. 이런 결과를 확인하기 위해 앞으로 여러 집단과 다른 유전자의 연구가 필요하다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권1호
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• pp.135-144
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• 2020

Background: Panax species are important herbal medicinal plants in the Araliaceae family. Recently, we reported the complete chloroplast genomes and 45S nuclear ribosomal DNA sequences from seven Panax species, two (P. quinquefolius and P. trifolius) from North America and five (P. ginseng, P. notoginseng, P. japonicus, P. vietnamensis, and P. stipuleanatus) from Asia. Methods: We conducted phylogenetic analysis of these chloroplast sequences with 12 other Araliaceae species and comprehensive comparative analysis among the seven Panax whole chloroplast genomes. Results: We identified 1,128 single nucleotide polymorphisms (SNP) in coding gene sequences, distributed among 72 of the 79 protein-coding genes in the chloroplast genomes of the seven Panax species. The other seven genes (including psaJ, psbN, rpl23, psbF, psbL, rps18, and rps7) were identical among the Panax species. We also discovered that 12 large chloroplast genome fragments were transferred into the mitochondrial genome based on sharing of more than 90% sequence similarity. The total size of transferred fragments was 60,331 bp, corresponding to approximately 38.6% of chloroplast genome. We developed 18 SNP markers from the chloroplast genic coding sequence regions that were not similar to regions in the mitochondrial genome. These markers included two or three species-specific markers for each species and can be used to authenticate all the seven Panax species from the others. Conclusion: The comparative analysis of chloroplast genomes from seven Panax species elucidated their genetic diversity and evolutionary relationships, and 18 species-specific markers were able to discriminate among these species, thereby furthering efforts to protect the ginseng industry from economically motivated adulteration.

• 한국자원식물학회지
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• 제27권1호
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• pp.51-59
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• 2014

수박에서 과형, 과피, 과육 색이 서로 다른 중소과종인 3가지 계통의 재분화 조건을 확립하고자 각 계통의 유묘의 자엽절편을 배양하여 캘러스 및 신초 형성에 미치는 생장조절물질의 효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 각 발아된 유묘 자엽의 캘러스 형성은 모든 계통에서 유묘의 자엽 부위 중 기부(proximal)의 끝부분에서 가장 높은 효율을 나타내었다. 또한 캘러스 형성에 미치는 생장조절제의 영향은 'B02'의 경우 1.0 mg/L BAP와 0.5 mg/L IAA를 혼합한 처리구에서, 'B05'의 경우 1.0 mg/L BAP 단독 처리구에서, 'D04'의 경우 3.0 mg/L BAP와 0.1 mg/L IAA를 혼합한 처리구에서 가장 높게 나타나 계통에 따라 생장조절제의 조건이 달라짐을 확인하였다. 신초 형성율은 'B02'와 'B05'의 경우 1.0 mg/L BAP와 0.5 ㎎/L IAA를 혼합한 처리구에서 'D04'의 경우 1.0 mg/L BAP 단독 처리구에서 가장 효과적인 것으로 확인되었다. 재분화된 식물체의 길이신장은 MS 기본 배지에 생장조절제로 1 mg/L BAP가 첨가된 배지에서 가장 효과적이었으며, 이들 식물체의 최적 발근은 'B02' 경우 0.5 mg/L IBA, 'B05' 경우 0.1 mg/L NAA, 'D04' 경우 0.5 mg/L IAA를 첨가된 배지 조건에서 이루어졌다.

• 생명과학회지
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• 제16권4호
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• pp.664-671
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• 2006

1996년부터 2005년까지 부산지역에서 분리된 Salmonella enterica serovar Typhi 균주에 대한 항균제 내성 변화양상 및 Pulsed-field gel electrophoresis(PFGE)를 이용한 분리주의 분자역학적 형별을 분석하였다. 전체 424주에 대한 항균제 감수성 시험결과 multidrug-resistant (MDR) 6주(1.4%)와 nalidixic acid에만 내성을 보이는 2주를 제외한 나머지 416주(98.1%)가 시험 항균제 18종 모두에 감수성을 보였다. 부산지역 분리 장티푸스균의 유전적 이질성을 확인하고자 실시한 산발 분리 50주의 PFGE/XbaI 시험결과, 최소 32종의 다양한 패턴이 나타났다. 각 패턴별로 제한효소 절편 수는 13개에서 18개까지였고, 절편크기는 약 20 kb에서 630 kb 범위였다. 본 시험결과 부산지역의 장티푸스의 산발 또는 집단 발생시 PFGE는 유용한 역학적 지표로 사용가능함을 알 수 있었으며 또한 전국적 PulseNet 구축의 기초 자료로서 활용도가 높을 것으로 사료된다.