• 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.

• 한국식품과학회지
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• 제47권2호
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• pp.204-210
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• 2015

본 연구에서는 시중에 유통 중인 한국전통 발효주인 막걸리로부터 유산균을 분리하였다. 분리된 유산균을 동정하기 위해 16S rRNA 부분을 PCR하여 RFLP법으로 패턴을 분류하여 그룹을 나누었다. 유산균 총 수를 확인한 결과 F를 제외한 모든 샘플에서 $10^6CFU/mL$ 이상으로 확인되었고, 효모균의 수는 약 $10^7-10^8CFU/mL$로 기존의 연구와 비교해 보았을 때, 대체적으로 차이가 거의 없는 것을 확인하였다. 나누어진 패턴을 토대로 염기서열 분석 결과 총 5종의 유산균을 확인 할 수 있었고, 5종의 유산균은 Lb. plantarum/pentosus, Lb. casei/paracasei/rhamnosus, Lb. crustorum, Lb. brevis, Lb. fermentum으로 확인되었다. 기존 연구에서 막걸리로부터 동정된 유산균으로는 Lb. pseudomesenteroides, Lb. paracasei, Lb. arizonensis, Lb. plantarum, Lb. harbinensis, Lb. parabuchneri, Lb. brevis, Lb. hilgardii, Lb. fermentum이 있는데, 선행 연구들과의 가장 큰 차이점으로는 Lb. crustorum이 분리되었고, 우점종으로 확인된 Lb. plantarum/pentosus와 Lb. casei/paracasei/rhamnosus와 같은 경우 다양한 subspecies가 존재함을 확인할 수 있었다. 또한 Lb. plantarum, Lb. brevis, Lb. paracasei 에서 GABA가 생성됨을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 막걸리로부터 유산균을 분리, 동정하고, 분리한 유산균의 GABA 생성능력을 규명함으로써, 차후 유산균 분리 및 다양한 기능성 물질 탐색을 할 수 있을 것이라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제17권11호
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• pp.1505-1510
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• 2007

본 연구는 돼지 4번 염색체에서 FAT1 좌위의 후보유전자인 Adipocyte Fatty-Acid 결합단백질 (FABP4) 유전자에서 8개의 Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs)를 발견하였다. Duroc, Landrace, Berkshire, Yorkshire를 기초 축으로 이용한 800두에 대해 FABP4 유전자의 단일염기 분석과 PCR-RFLP를 이용하여 그 다형성을 조사하고 돼지의 일당증체량, 등지방두께, 사료요구율, 정육율과 그 유전자형간의 연관성을 규명하고자 실시하였다. FABP4 유전자에 대해 각 단일염기에 관한 PCR-RFLP를 이용하여 $400{\sim}800\;bp$ 산물을 증폭한 후 각각의 제한효소로 사용하여, 얻어진 FABP4 유전자의 빈도는 품종별로 다르게 나타났다. 통계적 분석을 통하여 각 유전자형에 대한 경제 형 질과 연관성을 분석한 결과 일당증체량, 등지방두께, 정육율, 사료요구량은 다른 유전자형을 가진 개체들이 유의적으로 우수한 능력을 보였다 (P<0.05). FABP4유전자는 일당증체량, 정육율, 등지방두께에 높은 연관성이 있음을 관찰하였다. 따라서 돼지의 성장과 정육율에 관련된 선발력을 높이기 위해서 FABP4 유전자의 다형성 분석에서 검증된 PCR marker를 우량돼지육종 계획에 있어 분자생물학적 선발 marker로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1659-1665
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• 2011

감귤류 중 수술이 퇴화되어 웅성불임형질을 나타내는 '청견' 품종에 정상적인 수술의 형태를 가진 웅성가임인 '진귤' 품종을 교배하여 150개체의 $F_1$ 집단을 구축하여 수술이 퇴화되는 개체와 정상인 개체를 분리하였다. 분리된 F1 개체들을 사용하여 SRAP 기법과 집단 분리 분석법(BSA)을 조합하여 웅성 가임 연관 마커 개발에 활용하였다. $F_1$ 집단 내 150개체 중 66개체가 퇴화 수술을 갖고 있으며 웅성 가임성과 웅성 불임성의 분리비는 1:1이며 $x^2$ 값은 2.16(p=0.05)이었다. 197개의 SRAP 프라이머 조합들 중 웅성가임 특이밴드를 형성하는 3개의 SRAP 프라이머 조합(F4/R27, F39/R60, 및 F15/R37)을 선발하였으며, 이 중 F39/R60 프라이머에 특이적으로 증폭하는 DNA단편의 염기서열을 기본으로 하여 새롭게 작성한 양방향 프라이머 조합 중 웅성 가임 계통에서만 약 1.4 Kb의 특이밴드를 증폭하는 프라이머 조합, pMS 33U/pMS 1462L를 선발하여 SCAR 마커를 개발 하였다. 이러한 결과는 개발된 SCAR 마커로 무핵성 계통들의 육종 선발에 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.155-158
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• 2011

Uncoupling protein (UCP) 3 유전자는 갈색지방세포의 미토콘드리아 내막에 존재하며 탈공역 산소(uncoupling oxygen)를 통해 ATP를 생산하는 것으로 알려져 있다. 이는 세포 내의 과다 에너지를 열로 발산시키는 기능을 하고 있다. 본 연구는 돼지의 UCP 3 유전자 내 missense mutation의 유전자형을 조사하고 경제형질과의 연관성을 분석하기 위하여 실시하였다. 돼지의 UCP3 유전자의 염기서열 분석을 통해 1405 bp 지역에서(accession number: AY739704) G염기가 A염기로 치환되는 변이를 확인하였다. 확인된 변이지역은 G가 A로 치환됨으로 인해 150번째 아미노산 서열이 glycine (GGG)에서 arginine (AGG)으로 바뀌는 missense mutation임을 확인하였다. 각 유전자형의 빈도는 0.164(GG), 0.587(GR) 그리고 0.249(RR)로 확인되었으며, 각 대립유전자의 빈도는 0.458(G)과 0.542(R)로 확인되었다. 돼지 UCP3의 G150R 유전자형과 경제형질 간의 연관성을 분석한 결과 등지방두께에 있어 유의적인 연관성이 검출되고 일당증체량과 90 kg 도달일령에서는 유의적인 값이 검출되지 않았다.

• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.1086-1092
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• 2010

본 연구는 토종닭 순계(적갈계통, 황갈계통), 토종닭 실용계와 오골계 및 외래품종(Hy-Line Brown: HB, White Leghorn: WL)을 대상으로 13종의 MS marker (ADL0309, ADL181, ADL190, ADL279, LEI0073, LEI0192, MCW083, MCW120, MCW153, MCW214, MCW217, MCW226, MCW322)을 활용하여 집단 및 품종간의 유전적 다양성을 분석 하였다. 13종의 MS marker 내에서 총 120개의 대립유전자를 확인 하였으며 평균 9.2개의 대립유전자를 보유한 것으로 나타났다. 관측된 이형질성, 기대되는 이형질성 및 PIC의 평균값은 각각 0.63, 0.72 그리고 0.678로 확인되었다. 가장 많은 평균대립유전자를 보유한 집단은 토종닭 실용계집단이 5.9로 확인 되었으며 기대되는 이형질성이 0.629로 비교적 높게 나타났다. 이는 토종닭 순계 집단을 이용한 3원 교잡을 통해 실용계집단을 생산하는 과정에서 기인한 것으로 추정된다. 집단 및 품종간의 유전적 유연관계를 분석한 결과 토종닭 순계집단 (R, Y)과 실용계집단(C)은 서로간에 가까운 유전적 거리를 유지하고 있는 것으로 확인되었다. 각 MS marker별 품종간의 이형접합률을 이용하여 각 개체들의 집단 내에서 품종을 식별 할 수 있는 확률인 누적품종식별력(CPD) 값을 계산한 결과 13종의 MS marker를 이용하여 개체의 품종을 구분할 수 있는 확률이 99.461%로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제24권6호
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• pp.626-632
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• 2014

한국산 붉바리 집단에서 유전적 구조와 계통 유연관계를 mtDNA COI 유전자 서열의 다형성을 이용하여 조사하였다. COI 유전자 서열을 결정하였고 기존에 보고된 서열들과 비교하였다. 본 연구를 통해 결정된 COI 서열들은 기존에 보고된 EF607565에 대하여 99.1-99.8%의 동일성을 나타내었다. 전체 20가지의 haplotype들이 발견되었고, 한국산 붉바리 집단은 19가지의 haplotype을 나타내었다. 이들 중 Hap_03과 Hap_08은 각각 제주도와 중국-특이적인 COI 서열들을 보였다. 반면, Hap_07은 한국에서 채집된 시료들과 홍콩과 대만에서 보고된 기록 등 여러 COI 서열들을 포함하였다. COI haplotype들의 다형성에 근거한 계통 유전학적 분석을 통해 작성된 NJ tree는 Epinephelus 속 내에서 단계통적인 분지양상을 나타내었고, 이는 붉바리 집단들이 공통의 모계 선조에서 진화한 것임을 나타내었다. 또한 중국해에서 보고된 COI 서열만을 포함하였던 Hap_08은 NJ tree의 중앙부에서 위치하였고, Hap_07의 서열들과도 근연의 관계임을 보여주었다. 이 결과는 중국산 붉바리 역시 동아시아의 다른 집단들과 모계적으로 연관되어있음을 보여주었다. 결과적으로, 동아시아 붉바리 집단들은 모계적으로 연관되어있을 뿐만 아니라 공통의 진화 역사를 공유하고 있으며 여전히 동아시아 해류(Kuroshio 해류)에 의해 영향을 받는 집단이라고 할 수 있다. 본 연구는 붉바리의 유전적 구조와 계통 유연관계를 이해하는 데 도움을 줄 수 있으며, 인공증식과 산업화에 관련된 연구에 있어 중요한 역할을 담당할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제24권6호
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• pp.612-617
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• 2014

한국 내 물쇠뜨기 여섯 개 자연 집단의 표현형적 유연 관계를 RAPD 마커에 근거하여 집단수준에서 조사하였다. 또한 RAPD로 물쇠뜨기 집단의 유전적 다양성과 집단구조를 분석하였다. 물쇠뜨기는 평균 26.7%의 유전적 다형성을 나타내었다. 물쇠뜨기는 대립유전자좌위당 적은 수의 좌위(1.267)와 유효한 유전자좌위(1.176)를 나타내었다. 물쇠뜨기의 유전적 다양도(H)는 0.102로 유사한 생활사를 가진 다른 종에 비해 낮았다. 전체 유전적 다양도($H_T$)는 0.112(OPD-07)에서 0.445(OPD-16)까지였으며 평균은 0.141이었다. 전체 유전적 다양도에서 집단 내 다양도($H_S$)는 0.102로 낮았다. 이런 낮은 물쇠뜨기의 다양도는 무성적 생식, 작은 집단 크기, 집단화 과정 등으로 설명될 수 있었다. 유전자좌위에 근거한 집단간 분화를 나타내는 다양도는 비율은 OPD-07의 0.129에서 OPD-09에 0.455로 평균은 0.277이었다. 전체 유전적 변이에서 집단간 변이는 27.7%였으며 나머지 변이의 72.3%는 집단 내에 있었다. 본 결과는 물쇠뜨기의 분류학적 연구 및 집단유전학에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국약용작물학회지
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• 제13권6호
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• pp.278-286
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• 2005

쑥 수집종 80개를 대상으로 형태적 형질과 RAPD 분석을 하였고, 유전적 다양성을 이용하여 유연관계를 분석하고 이를 기초로 품종군을 분류하였다. 주요 형태적 형질을 이용하여 쑥 수집종에 대한 군집분석 결과, 군집간의 치대거리 0.82를 기준으로 하여 분류하였을 때 5개 군으로 분류하였는데, I군에 10개 (15%), II군에 30개 (37.5%), III군에 20개 (25%), IV군에 3개 (4%), V군에 4개 (5%)를 나타내었다. RAPD분석에 이용한 10-mer primer 에 대하여 98개의 밴드를 얻었고, 그 중 다형성을 보인 밴드는 68개로 69%였는데, 선발된 Primer에서 증폭된 밴드 수는 $8{\sim}11$개로 다양하였으며, 평균 9.8개였다. RAPD에 의한 군집 분석에서 유연계수 0.63을 기준으로 하여 구분한 결과 6개의 군으로 분류되었다. I, II군이 각각 전체의 34%, 36%를 차지하여 가장 큰 군으로 분류되었고, 나머지 $III{\sim}V$군은 모두 소군으로 15%가 속하였다. 특히 I군에는 약쑥이 많았고, II군에는 뺑쑥이 많이 분포하였다.

• 미생물학회지
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• 제33권2호
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• pp.149-156
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• 1997

Pentachlorophenol(PCP)가 첨가된 혐기성 무기배지에 혐기성 소화조슬럿지와 쓰레기 매립장의 침출수를 각각 접종한 후, 활성을 보이기 전과 후의 각 시료 내에 존재하는 총유전물질로부터 16S rRNA 유전자를 PCR 증폭하여 이들에 대한 restriction fragment length polymorphism(RFLP) 비교분석과 계통수분석을 실시하였다. 3차에 걸친 RFLP 분석 결과 Ala와 Bld로 명명된 두 가지의 FRLP 유형이 두 가지의 활성시료 모두에서 높은 빈도로 발견되었다. 이들 유형에 속하는 모든 클론들의 5'쪽에 해당되는 180개씩의 염기서열분석을 실시하여 계통수 분석을 실시한 결과, 각각의 유형에 속하는 클론들간에는 높은 상동성을 가지는 것으로 확인되었다. 특히 Bld 유형에서는 78%에 해당되는 클론들이 동일한 염기서열을 가지는 것으로 확인되었다. 이들 Ala와 Bld 유형에 속하는 클론들은 PCP에 대한 분해활성의 결과로서 증식된 유사종의 미생물 군집에서 비롯된 것으로 추정된다. 이 두 가지 유형에 속하는 클론들 중 하나씩의 16S rDNA 전체으 염기서열을 분석한 결과 Ala의 클론은 Clostridium ultunae (Genbank No. Z69293)의 염기서열과 89%의 상동성을 보였으며, Bld의 클론은 Thermobacteroides proteolyticus (Genbank No. X69335)의 것과 97%의 상동성을 가지는 것으로 나타났다.