• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.834-839
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• 2021

저자들은 이전에 711개의 원핵생물에서 COG (Clusters of Orthologous Groups of proteins)를 분석한 결과를 보고하였다. COG 데이터베이스는 2020년에 1,309개의 원핵생물 게놈들을 사용하여 대폭 업데이트되었다. 이에 COG와 원핵생물 측면에서 업데이트된 4,877개의 COG를 구성하는 3,455,853개의 단백질들에 대한 분석 결과를 보고한다. 각 원핵생물이 보유한 COG 종류의 수는 97에서 2,281개의 사이였으며, 평균은 1,430.0개이고 표준편차는 414.2개였다. 문(phylum) 수준에서 보유 COG의 평균 수는 Mollicutes가 497.86개로 최소였고, Cyanobacteria가 1,642.90개로 최대였다. 가장 높은 보유 COG 개수를 가진 상위 10개 종은 모두 Proteobacteria였으며, 하위 10개 중 9개는 시험관 내에서 배양할 수 없는 Candidatus 구성원이었다. 각 COG에 속하는 단백질의 수는 2개에서 22,048개 사이였으며, 상위 11위 COG들은 12,000개 이상의 단백질을 포함하였다. 상위 11개 중 5개는 DNA에 결합하고 유전자 발현에 관여하는 COG로, 원핵생물에서 유전자 발현 조절의 중요성을 알 수 있었다. COG 데이터 베이스는 게놈에 포함된 유전자를 식별하고 균주 개선을 위한 유전자를 선택하는 데 사용할 수 있어 많은 활용이 기대된다.

• 한국균학회지
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• 제49권4호
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• pp.507-514
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• 2021

본 연구에서는 단포자 교배를 통해 교잡균주를 만들고 자실체를 발생시켜 형태적 특성과 에르고티오네인 함량을 조사하였다. 자실체의 형태적 특성과 생산량을 함께 고려한다면 교잡 균주 중 NIFoS 5101 균주의 자실체가 준수하게 확인되었다. 자실체 에르고티오네인 함량 조사 결과 모균주 평균이 540 mg/kg이었고 교잡균주 자실체 평균은 459 mg/kg으로 확인되었다. 대부분의 교잡균주 자실체는 모균주보다 낮은 에르고티오네인 함량을 보였지만 NIFoS 5101 균주 자실체는 모균주인 밤빛향보다 높게 측정되었으며 NIFoS 5108 균주 자실체 두 가지 모균주 밤빛향과 산산향보다 20%가량 높은 것을 확인할 수 있었다. 자실체의 형태적 특성과 에르고티오네인 함량 분석결과를 종합하면 NIFoS 5101 균주가 교잡균주 중 가장 준수한 결과를 나타냈다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1277-1284
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• 2018

본 연구에서는 효모염색체내에 다양한 유전자 발현 cassette를 도입하기 위해 Cre/loxP system을 가진 repeated yeast integrative plasmid (R-YIp)를 구축하였다. R-YIp는 반복적으로 형질전환체를 선별할 수 있는 selective marker (CgTRP1)와 loxP 서열, 그리고 integration을 위한 목적서열을 함유하고 있어 같은 염색체의 동일한 위치에 여러 개의 유전자 발현 cassette를 도입하는 것이 가능하다. 따라서 xylan/xylose 대사에 관련된 endoxylanase (XYLP), ${\beta}$-xylosidase (XYLB), xylose reductase (GRE3) 그리고xylitol dehydrogenase (XYL2)의 효모염색체내에 도입을 시도하였다. 먼저 XYLP, XYLB, GRE3그리고 XYL2 유전자의 효율적인 발현을 위한 promoter를 선별하기 위해 pGMF-GENE과 pAMF-GENE plasmid를 구축하였고, 각 유전자들의 발현에 GAL10 promoter가 적합함을 확인하였다. 다음으로 GAL10p-GENE-GAL7t cassette를 가진 pRS-GENE plasmid (R-YIp)를 구축하여, 반복적 integration 과정과 selective marker의 제거를 통해 각각의 R-YIps를 효모 7번염색체에 순차적으로 도입하였다. R-YIp system을 통해 효모염색체내에 도입된 유전자들은 모두 안정적으로 발현되었고, 활성형의 재조합효소를 생산함을 확인할 수 있었다. 따라서 다수의 외래유전자를 효모염색체내 도입함에 있어 selective marker와 숙주세포 선택의 한계를 R-YIp system을 통해 어느 정도 극복할 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국균학회지
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• 제46권4호
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• pp.479-490
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• 2018

고추의 주요 병해충인 총채벌레(Thrips palmi)와 탄저병(Colletotrichum acutatum)을 방제하기 위해 다양한 화학농약이 사용되고 있지만, 농약의 오남용으로 인하여 이에 대한 저항성이 발생하여 방제가 힘들어지고 환경오염을 초래하는 문제가 있다. 그리하여 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하고자 총채벌레에 대한 살충효과와 탄저병에 항균력이 우수한 균주를 선발하여 동시 방제의 가능성을 확인하고자 하였다. 토양으로부터 분리한 곤충병원성 곰팡이 13균주($1{\times}10^7conidia/mL$)를 오이총채벌레 성충과 약충에 처리하여 70~100%의 우수한 살충률을 나타내는 6균주를 선발하였다. 선발한 6균주의 항균활성을 검정하기 위하여 고추 탄저병균에 대치 배양한 결과, 항균력이 우수한 FT333 균주를 최종 선발할 수 있었다. 최종 선발된 균주를 형태학적 조사와 internal transcribed spacer, ${\beta}-tubulin$ 영역의 염기서열 분석을 통하여 Isaria javanica로 동정하였고, I. javanica FT333으로 명명하였다. I. javanica FT333 (KACC93316P)의 고추 탄저병균에 대한 방제 효과를 기내에서 검정한 결과($1{\times}10^5$, $1{\times}10^6$, $1{\times}10^7conidia/mL$) 95% 이상의 방제효과를 나타내었다. 이러한 결과들을 바탕으로 I. javanica FT333 균주가 고추 탄저병균과 미소해충인 오이총채벌레를 동시에 방제하기 위한 미생물제제로서 이용될 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제59권4호
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• pp.341-348
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• 2020

ATP-binding cassette (ABC) transporter는 다양한 기질을 세포 밖과 세포 안으로 수송하는 대표적인 수송단백질이다. 곤충에서 ABC transporter는 살충제에 대한 저항성을 발달시키는 중요한 역할을 한다. 현재까지 모델곤충인 초파리를 대상으로 ABC transporter의 살충제 교차저항성에 관한 연구는 많이 수행되어오지 않았다. 본 연구에서는 ABC transporter에 속하는 Mdr49A 유전자가 여섯 종류의 살충제에 보이는 교차저항성 기작을 형질전환 초파리를 이용하여 구명하였다. 초파리 91-R과 91-C 계통은 공통된 조상으로부터 유래되었으며 91-R은 60년 이상 DDT에 노출되었지만 91-C는 어떠한 살충제에도 노출되지 않고 유지되어 왔다. 91-R 계통의 MDR49A 단백질에서 유래된 3개의 아미노산 돌연변이를 형질전환 초파리에 과발현 시켰을 때 carbofuran에 대해서 2.0~6.7배 그리고 permethrin에 대해서 2.5~10.5배의 교차저항성을 나타낸 반면 다른 약제, abamectin, imidacloprid, methoxychlor, prothiofos에 대해서는 어떠한 교차저항성도 나타내지 않았다. 이상의 결과는 Mdr49A 유전자의 과발현과 더불어 3개의 아미노산 돌연변이는 두 개 약제, carbofuran과 permethrin에 대해 교차저항성 기능을 한다고 제시하고 있다.

• 현장농수산연구지
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• 제22권2호
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• pp.135-146
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• 2020

딸기 재배지에서 점박이응애는 엽록소를 직접적으로 흡즙하여 생산량을 낮추는 주요 난방제 해충이다. 본 연구에서는 간이 약효 검정법을 개발하여 친환경유기농자재와 화학합성살비제가 포함된 10종의 약효를 평가하였다. 해당 기법은 4개의 약제를 3반복으로 실험할 수 있는 장점이 있어 시료 전처리 시간을 단축시킬 수 있다. 감수성 계통(SL_YS)을 포함한 전북 정읍(2020_JB_01), 충북 청주(2020_CB_01), 강원 고성(2020_GW_01)에서 채집한 지역 계통을 대상으로 약효를 평가한 결과 감수성 계통은 약 90-100% 사충률을 보인 반면에 지역 계통은 약제별로 상이하게 나타났다. 우수 약제를 선발하기 위해 약효 지수를 감수성 계통을 기준으로 산출하였다. 2020_JB_01 계통에 대한 우수 약제는 Test_02, Test_03 그리고 Test_10 약제가 선정되었다. 2020_CB_01 계통에 대해서는 Test_03과 Test_04가 선정되었다. 2020_GW_01 계통에서는 Test_01, Test_02, Test_03, Test_06 그리고 Test_10이 선정되었다. 계통 별 약제 반응이 다른 이유는 농가별 사용 약제와 살포 횟수가 다르기 때문인 것으로 사료된다. 약효 간이 검정법은 우수 약제 선발을 가능하게 하여 딸기 재배지 점박이응애 방제 효율을 증대시킬 것으로 기대된다.

• 한국버섯학회지
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• 제20권3호
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• pp.178-182
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• 2022

버섯의 오랜 역사에도 불구하고 버섯의 유전적 기능과 분자유전학을 응용한 신품종 개발에 대한 연구는 크게 부족한 상황이다. 그러나 최근 유전자 가위인 CRISPR/Cas를 이용한 새로운 유전자 교정 기술이 개발됨에 따라 버섯 연구에서 이 기술을 이용한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 특히 선택의 용이성을 위해 외래 유전자 삽입 없이도 고효율로 유전자 편집이 가능한 RNPs를 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 RNPs는 원형질체의 세포막을 통과하기에 Cas9이 너무 거대하고 guide RNA가 쉽게 파괴된다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 세포막 통과에 용이한 미네랄 성분인 CaP와 PAA를 조합하여 Nanoparticle을 형성함으로써 극복하고자 했다. 표고버섯 단핵 균주인 산조705-13을 이용하여 원형질체 분리에 적합한 Osmotic buffer를 찾기 위하여 0.6M과 1.2M의 Sucrose, Sorbitol, Mannitol, KCl을 처리하였고 그 결과 0.6M Sucrose가 가장 적합한 osmotic buffer임을 확인하였다. 또한 CaP으로 RNPs와 Nanoparticle 복합체를 형성하고 이 복합체가 RNase A로부터 RNPs의 기능을 온전히 보호하는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제41권1호
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• pp.9-25
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• 2023

Yogurt fermentation is known to be beneficial because it provides a low pH and harsh environment for foodborne pathogens and improves organoleptic properties. Additionally, organic acids produced through fermentation have a good effect on the viscosity and gelling properties of yogurt. Several potential health benefits of probiotic and generally recognized as safe strains have been suggested. Yogurt is the preferred vehicle for delivering probiotics to health-conscious consumers. Therefore, manufacturers of probiotic beverages must comply with the relevant regulations. The development of probiotic yogurt begins with the selection of strains with safety and functional properties of probiotics. The selected probiotic strain should be technically suitable for viability and improve organoleptic quality while maintaining the number of bacteria above the standard value during processing and storage conditions. In addition, the efficacy of probiotic strains contained in yogurt should be investigated, confirmed, and approved according to well-designed clinical trials. Although various methods are used to detect probiotic strains, the recently widely used next generation sequencing method can be actively utilized. In the future, more research should be conducted with the latest methods to identify probiotic functions and accurately detect probiotic strains.

• 한국작물학회지
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• 제42권2호
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• pp.247-253
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• 1997

콩에서 돌연변이를 효율적으로 유기시킬 수 있는 적정 EMS농도를 결정하기 위하여, 황금콩, 장엽콩, 검정콩 001에 30, 50, 70mM EMS세 수준으로 처리 한 다음 M$_1$종자의 포장발아율과 M$_2$ 세대의 돌연변이체 출현빈도율을 조사하였으며 다량 뿌리혹형성 변이체 선발을 위하여 신팔달콩002 종자 약 18,000립에 30mM EMS를 처리하여 M$_2$세대에서 선발하고, 선발된 변이체의 뿌리혹 형성능력을 미국 초다뿌리혹형성 nts계통과 비교한 결과는 다음과 같다. 1. M$_1$종자의 포장출현율은 검정콩 001가 황금콩과 장엽콩보다 높은 경향이었으며, 세 품종 모두 EMS처리 농도가 증가함에 따라 포장출현율이 낮았다. 2. M$_2$세대에서 돌연변이개체는 엽록소 결핍개체가 가장 많이 출현하였는데, 그외에도 생장점괴사, 엽이상, 엽수변이체, 단경 등 다양한 변이양상을 보였다. 3. 30mM EMS처리가 포장발아율도 높고, 돌연변이개체 출현율도 50, 70mM에 비하여 양호한 편으로 판단되었다. 4. 신팔달콩 002로부터 30mM EMS처리에 의하여 M$_2$세대에서 뿌리혹 형성 nts계통보다도 많은 뿌리혹이 형성되었으며, 뿌리혹형성도 일찍 시작되었다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.944-949
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• 2023

이 연구의 목적은 122종의 고세균 종에 보존된 대사 경로와 보존된 유전자를 확인하는 것이었다. 각각의 122개 고세균이 63개의 COG 대사 경로, 이를 구성하는 822개의 COG, 총 4,877개의 COG를 보유하고 있는지 분석했다. 대사경로에서는 archaeal ribosomal proteins만이 가장 보존적이었다. 122종의 고세균 모두에 공통적인 COG는 7개의 COG pathways에서 46개, 그리고 그 외가 20개였다. COG pathways에서는 ribosome을 구성하는 29개, tRNA synthetase와 전사인자가 각각 5개, RNA polymerase를 구성하는 3개, 그리고 tRNA modification에 관련된 2개의 COG가 공통적이었다. COG pathways에 속하지 않고 122종의 고세균에 공통적인 보존적 유전자까지 고려하면 외부와 세포질을 구분 짓는 세포벽과 세포외기질의 합성, 복제, 전사, 번역, 단백질 대사에 관련된 유전자들 중에서 일부가 공통적이었다. 계통수에서 구한 각 고세균의 distance value를 분류단위로 보면 Euryarchaeota 문의 Halobacteria강의 평균이 가장 낮았고 표준편차는 Thaumarchaeota 문의 Nitosospharia강, 강을 알 수 없는 Thaumarchaeota문의 고세균, Euryarchaeota 문의 Halobacteria 강, Crenarchaeota 문의 Thermoprotei 강, 기타 고세균(OA)이 높았다. 계통수 분석으로 6가지의 공통점을 찾았다. 본 연구결과는 보존된 유전자에 관한 자료 외에도 의약품 개발, 균주 개선을 위한 유전자의 선택 등에 활용될 수 있을 것이다.