• 제목/요약/키워드: high-resolution melting

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엉겅퀴의 ITS 영역 염기서열 분석을 통한 특이적 SNP 분자마커의 개발 (Development of specific SNP molecular marker from Thistle using DNA sequences of ITS region)

  • 이신우;이수진;김윤희
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제45권2호
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    • pp.102-109
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    • 2018
  • 엉겅퀴는 일반적으로 이용되는 대표적인 다년생의 약용식물이다. 최근 국제적 추세에 따라 자국의 유전자원의 발굴, 보존 등이 강화됨에 따라 인접국가와 국내 자생 엉겅퀴 계통을 판별 할 수 있는 기준 설정에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있지만, 분자생물학적 판별 기술의 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 토종과 해외 유래 엉겅퀴종의 기원을 판별하기 위해 핵의 리보솜에 존재하는 ITS 유전자단편에서 SNP를 이용한 판별 프라이머를 확보하였으며, 이를 보완하여 보다 신속하게 판별하기 위하여 ARMS-PCR 및 HRM 기술을 이용한 판별 마커와 그 조건을 확립하였다. 또한, 국내 종 특이적 프라이머들을 이용한 정량적 PCR 분석방법을 이용해 두 가지 종의 genomic DNA의 혼합 여부를 판별하였다. 그러므로, 본 연구에서 개발된 SNP 마커는 다양한 지역 또는 국가에서 서식하는 엉겅퀴 종들의 신속한 확인을 위해 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

Association between a p73 Gene Polymorphism and Genetic Susceptibility to Non-small Cell Lung Cancer in the South of China

  • Wang, Shuang-Shuang;Guo, Hai-Yan;Dong, Lin-Li;Zhu, Xiang-Qian;Ma, Liang;Li, Wen;Tang, Jian-Xin
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권23호
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    • pp.10387-10391
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    • 2015
  • Background: This study aimed to identify any association between the p73 gene G4C14-to-A4T14 polymorphism and risk of non-small cell lung cancer (NSCLC) in the south of China. Materials and Methods: We genotyped the p73 gene polymorphism of peripheral blood DNA from 168 patients with NSCLC and 195 normal controls using HRM (high resolution melting) and PCR-CTPP (polymerase chain reaction with confronting two-pair primers). Results: The results of genotyping by HRM and PCR-CTPP were consistent with direct sequencing, the p73 genotype distribution in 168 lung cancer patients being as follows: GC/GC 101 cases (60.1%), GC/AT 59 cases (35.1%), AT/AT 8 cases (4.8%). The carriers of AT/AT genotype had a significantly reduced risk of NSCLC (OR=0.370; 95%CI: 0.170-0.806; p=0.010) as compared with non-carriers. However, we found no relations between p73 genotypes and histological type (p=0.798, $x^2=0.452$), tumor stage (p=0.806, $x^2=0.806$), or lymph node metastasis (p=0.578, $x^2=1.098$). Conclusions: Our findings suggest that the p73 G4C14-to-A4T14 polymorphism may be a modifier of NSCLC susceptibility in the Chinese population.

Development of a Single-nucleotide Polymorphism Marker for the Sw-5b Gene Conferring Disease Resistance to Tomato spotted wilt virus in Tomato

  • Lee, Hyung Jin;Kim, Boyoung;Bae, Chungyun;Kang, Won-Hee;Kang, Byoung-Cheorl;Yeam, Inhwa;Oh, Chang-Sik
    • 원예과학기술지
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    • 제33권5호
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    • pp.730-736
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    • 2015
  • Tomato spotted wilt virus (TSWV) causes one of the most destructive viral diseases that threatens global tomato production. Sw-5b was reported as the resistance gene effective against TSWV. The objective of this research was to develop a single-nucleotide polymorphism (SNP) marker to distinguish tomato cultivars resistant to TSWV from susceptible cultivars for marker-assisted breeding. First, we determined genotypes for TSWV resistance in 32 commercial tomato cultivars using the previously reported Sw-5b gene-based marker. Then, DNA sequences of Sw-5b alleles in tomato cultivars showing resistant or susceptible genotypes were analyzed; a single SNP was found to distinguish tomato cultivars resistant to TSWV from susceptible cultivars. Based on the confirmed SNP, a SNP primer pair was designed. Using this new SNP sequence and high-resolution melting analysis, the same 32 tomato cultivars were screened. The results were perfectly correlated with those from screening with the Sw-5b gene-based marker. These results indicate that the SNP maker developed in this study will be useful for better tracking of resistance to TSWV in tomato breeding.

Population genetic variations of the matrix metalloproteinases-3 gene revealed hypoxia adaptation in domesticated yaks (Bos grunniens)

  • Ding, Xuezhi;Yang, Chao;Bao, Pengjia;Wu, Xiaoyun;Pei, Jie;Yan, Ping;Guo, Xian
    • 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.

임신 중 BDE-47 및 BDE-209에 노출된 어미와 새끼 Sprague-Dawley 랫드의 Global DNA 메틸화 양상과 비만 감수성과 연관된 유전자 발현 (Global DNA Methylation Patterns and Gene Expression Associated with Obesity-Susceptibility in Offspring of Pregnant Sprague-Dawley Rats Exposed to BDE-47 and BDE-209)

  • 박병민;윤옥진;이도훈
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.28-39
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    • 2017
  • 잔류성 유기 오염 물질은 후성학적 메커니즘과 비만의 발달에 영향을 줄 수가 있다. 폴리브롬화 디페닐 에테르는 주요한 잔류성 유기 오염 물질 중 하나이며, 난연제로 널리 쓰인다. 출생전 잔류성 유기 오염 물질과 같은 내분비교란물질에 노출시 LINE-1 (long interspersed nuclear elements)의 global DNA 메틸화와 비만 위험도의 증가에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이번 연구는 임신한 스프라그-돌리 백서를 이용하여 태반과 모유를 통하여 전달된 BDE-47, BDE-209가 LINE-1에서의 후성학적인 변화와 obesogen으로서 발달과정에 따른 유전적 비만 감수성의 증가에 영향을 줄 수 있는지에 대해서 보고자 하였다. 어미와 새끼에서 LINE-1의 광범위 DNA 메틸화와 비만과 관련된 유전자 발현은 methylation-sensitive high resolution melting analysis (MS-HRM), direct bisulfite sequencing와 quantitative real time polymerase chain reaction (qPCR)을 사용하여 각각 분석하였다. MS-HRM 결과는 출생 후 4일의 노출군 새끼에서 (4마리 중 2마리) LINE-1의 광범위 DNA 저메틸화 양상을 보여주었지만, bisulfite sequencing은 노출군과 비노출군에서 차이가 없었다. ${\beta}$-산화 경로와 adipokines과 관련된 어미의 유전자 발현은 두 그룹간 차이를 보였다. 반면에, 새끼의 유전자 발현은 비슷한 양상을 나타내었다. ${\beta}$-산화 경로와 비만과 관련된 유전자 발현 중 $PPAR-{\alpha}$를 제외하고는 출생 시에 유의하게 증가하였다. 결론적으로, 이번 연구는 BDE-47, BDE-209의 동시 노출이 태반과 모유를 통해서 새끼에서의 후성학적인 변화와 비만과 관련된 유전자 발현 변화에 영향을 미칠 수 있는 것을 보여주었다.

북극해 해빙 탐지를 위한 Sentinel-1 HV자료의 방사보정 연구 (A Study on the Radiometric Correction of Sentinel-1 HV Data for Arctic Sea Ice Detection)

  • 김윤지;김덕진;권의진;김현철
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_2호
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    • pp.1273-1282
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    • 2018
  • 최근 북극항로와 온난화 등의 영향으로 인해 북극해에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 기존에 수동 마이크로파 복사계를 이용하여 북극해 해빙의 정량적 면적을 산출하는 연구는 진행되어 왔으나, 보다 고해상도로 해빙의 가장자리에서 발생하는 융해 및 표면 거칠기 변화에 대한 연구는 잘 이루어지지 않았다. 또한, 최근 Sentinel1-A/B자료가 무료로 배포되고, 특히 북극해 영역에 대한 수많은 자료들이 짧은 기간 동안 생산 및 제공되고 있기에, 이러한 대용량 자료들을 모자익(mosaic)하여 북극해 전체에 대한 고해상도 해빙정보 이용이 가능하게 되었다. 그러나 Sentienl-1A/B의 광역관측(Extended Wide, EW)모드 자료를 효과적으로 사용하기 위해서는 보다 정확한 방사보정이 수행되어야 한다. 이를 위해 이중편파 Sentinel-1A/B 자료에 나타나는 thermal noise와 scalloping 효과를 자동적으로 보정할 수 있는 방사보정 기법을 개발하였으며, 나아가 방사보정 된 이중편파 SAR자료를 이용할 경우 해빙과 open-water를 보다 더 잘 구분할 수 있음을 확인하였다.

영동지역에서 눈결정 카메라를 활용한 눈결정의 정량 분석 (Quantitative Analysis of Snow Particles Using a Multi-Angle Snowflake Camera in the Yeongdong Region)

  • 김수현;고대홍;성대경;은승희;김병곤;김백조;박창근;차주완
    • 대기
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    • 제29권3호
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    • pp.311-324
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    • 2019
  • We employed a Multi-Angle Snowflake Camera (MASC) to quantitatively analyze snow particles at the ground level in the Yeongdong region of Korea. The MASC captures high-resolution photographs of hydrometeors from three angles and simultaneously measures fallspeed. Based on snowflake images of the several episodes in 2017 and 2018, we derived statistics of size, aspect ratio, orientation, complexity, and fallspeed of snow crystals, which generally showed similar characteristics to the previous studies in other regions of the world. Dominant snow crystal habits of January 22, 2018 generated by northerly were melted aggregates when 850 hPa temperature was about $-6{\sim}-8^{\circ}C$. Average fallspeed of snow crystals was $1.0m\;s^{-1}$ though its size gradually increased as temperature decreased. Another snowfall event (March 8, 2018) was driven by the baroclinic instability as accompanied with a deep trough. Snow crystal habits were largely rimed aggregates (complexity ~1.8) and melting particles of dark images. Meanwhile, in the extreme snowfall event whose snow rate was greater than $10cm\;hr^{-1}$ on January 20, 2017, main snow crystals appeared to be heavily rimed particles with relatively smaller size when convective clouds developed vertically up to 9 km in association with tropopause folding. MASC also could successfully measure a decrease in snow crystal size and an increase in riming degree after AgI seeding at Daegwallyeong on March 14, 2017.

3차원 속도 토모그래피를 이용한 북한지역의 지각구조 연구 (Study of Crustal Structure in North Korea Using 3D Velocity Tomography)

  • So Gu Kim;Jong Woo Shin
    • 지질공학
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    • 제13권3호
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    • pp.293-308
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    • 2003
  • 북한 지역 60km 하부 지각구조에 관한 새로운 결과를 토모그래피 방법으로 연구하였다. 한반도와 주변에서 얻어진 1013개의 P파와 S파 주행시간이 사용된다. 또한, 이 연구에서 토모그래피 알고리즘에 의해서 모든 지진의 진원이 재결정 된다. 속도구조의 파라미터화는 지진파 밀도에 따라 분포된 Node에 의해서 결정된다. 4개 Level의 120 Node가 각각 P파와 S파의 속도 구조에 적용된다. 연구 결과로 깊이 8Km의 량림 육괴의 깊이에서 P파와 S파 속도 이상변화는 각각 높고 낮게 나타났다. 그 반면에 평남분지의 P파와 S파 속도는 24km 깊이까지 모두 낮게 나타났다 그것은 량림 육괴는 지하수나 온천 등으로 포화 된 단층 및 파쇄대를 많이 갖고 있는 시생대-초기 하부 원생대육괴로 되어 있고, 반면에 평남분지의 평양-사리원 일대는 상부 원생대, 실루리안, 상부 고생대와 하부 중생대 기원의 퇴적층으로 채워진 내부 플렛트 폼 함몰로 되어 있음을 의미한다. 특히 백두산 하부 8, 16. 24km 깊이에서 높은 P파와 5파의 속도이상은 고결된 마그마 물체의 천부 도랑일지 모른다. 그러나 38km에서 낮은 P파와 S파 속도이상은 용융상태의 저속도 마그마방과 관련 된 것으로 본다. 우리는 또한 사리원을 포함한 옹진 분지에서 Moho불연속면이 약 55km임을 발견하였다. 백두산의 모호불연속면은 38km가량 된다. 특히 백두산 Moho에서 V/sub p//V/sub s/의 높은 비율은 지각과 맨틀 경계에서 용융물체가 있는것으로 간주된다. 또한 본 연구는 또한 량림육괴 순상지(Shield)의 끝 가장자리인 묘향산 지역 하부 40km에서 매운 높은 P파와 S파 속도 구조를 갖는 물체가 있음을 보여 주었다.

수박에서 덩굴마름병 감수성 및 저항성 양친에 대한 차세대 염기서열 재분석으로 탐색된 SNP 기반 HRM 분자표지 개발 (Development of HRM Markers Based on SNPs Identified from Next Generation Resequencing of Susceptible and Resistant Parents to Gummy Stem Blight in Watermelon)

  • 이은수;김진희;홍종필;김도선;김민경;허윤찬;백창기;이준대;이혜은
    • 한국육종학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.424-433
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    • 2018
  • 수박(Citrullus lanatus)은 전세계에서 경제적으로 중요한 채소작물이며, 라이코펜과 시트룰린과 같은 기능성 물질을 함유하고 있다. Didymella bryoniae 병원균에 의해 발생하는 덩굴마름병은 수박 재배에서 가장 피해를 많이 주는 병해 중에 하나이다. 단일염기다형성(SNP)은 한 개 염기에 관해 개체 간에 발생하는 유전적 변이로서 유전자 연관 지도를 작성하는 것과 원예적 형질 및 병저항성에 연관된 분자표지를 개발하는 데 자주 사용된다. 본 연구에서는 수박에서 모친과 부친의 차세대 염기서열 재분석(next generation resequencing)을 통해 SNP 분자표지를 선발하였다. 식물재료는 C. lanatus '920533'(모친, 감수성)과 C. amarus 'PI 189225'(부친, 저항성) 및 이들의 $F_1$, $F_2$ 개체를 이용하였다. NGS 분석 결과, '920533'과 'PI 189225'에서 각각 13.6 Gbp와 13.1 Gbp의 염기서열을 얻었다. '920533'과 'PI 189225' 간의 SNP 수는 609만 개였고, 그 중 HRM 프라이머로 디자인이 가능한 SNP의 수는 354,860개였다. 그 중에 HRM 분석을 위한 330개 프라이머 쌍이 디자인되었다. 결과적으로 HRM 분석을 통해 총 61개의 HRM 분자표지를 개발하였다. 이번 연구의 결과는 SNP 기반의 유전자지도 작성에 이용될 수 있으며 덩굴마름병 저항성과 연관된 양적 형질 유전자좌(QTL) 분석에 활용될 수 있을 것이다.

Detection of PIK3CA Gene Mutations with HRM Analysis and Association with IGFBP-5 Expression Levels in Breast Cancer

  • Dirican, Ebubekir;Kaya, Zehra;Gullu, Gokce;Peker, Irem;Ozmen, Tolga;Gulluoglu, Bahadir M.;Kaya, Handan;Ozer, Ayse;Akkiprik, Mustafa
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권21호
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    • pp.9327-9333
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    • 2014
  • Breast cancer is the second most common cancer and second leading cause of cancer deaths in women. Phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K)/AKT pathway mutations are associated with cancer and phosphatidylinositol-4, 5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha (PIK3CA) gene mutations have been observed in 25-45% of breast cancer samples. Insulin growth factor binding protein-5 (IGFBP-5) can show different effects on apoptosis, cell motility and survival in breast cancer. We here aimed to determine the association between PIK3CA gene mutations and IGFBP-5 expressions for the first time in breast cancer patients. Frozen tumor samples from 101 Turkish breast cancer patients were analyzed with high resolution melting (HRM) for PIK3CA mutations (exon 9 and exon 20) and 37 HRM positive tumor samples were analyzed by DNA sequencing, mutations being found in 31. PIK3CA exon 9 mutations (Q546R, E542Q, E545K, E542K and E545D) were found in 10 tumor samples, exon 20 mutations (H1047L, H1047R, T1025T and G1049R) in 21, where only 1 tumor sample had two exon 20 mutations (T1025T and H1047R). Moreover, we detected one sample with both exon 9 (E542Q) and exon 20 (H1047R) mutations. 35% of the tumor samples with high IGFBP-5 mRNA expression and 29.4% of the tumor samples with low IGFBP-5 mRNA expression had PIK3CA mutations (p=0.9924). This is the first study of PIK3CA mutation screening results in Turkish breast cancer population using HRM analysis. This approach appears to be a very effective and reliable screening method for the PIK3CA exon 9 and 20 mutation detection. Further analysis with a greater number of samples is needed to clarify association between PIK3CA gene mutations and IGFBP-5 mRNA expression, and also clinical outcome in breast cancer patients.