• 한국군사과학기술학회지
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• 제27권4호
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• pp.507-515
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• 2024

Microbial forensics is a scientific discipline for analyzing evidence related to biological crimes by identifying the origin of microorganisms. Multiple locus variable number tandem repeat analysis(MLVA) is one of the microbiological analysis methods used to specify subtypes within a species based on the number of tandem repeat in the genome, and advances in next generation sequencing(NGS) technology have enabled in silico anlysis of full-length whole genome sequences. In this paper, we analyzed unknown samples provided by Robert Koch Institute(RKI) through The United Nations Secretary-General's Mechanism(UNSGM)'s external quality assessment exercise(EQAE) project, which we officially participated in 2023. We confirmed that the 3 unknown samples were B. anthracis through nucleic acid isolation and genetic sequence analysis studies. MLVA results on 32 loci of B. anthracis were analysed by using genome sequences obtained from NGS(NextSeq and MinION) and Sanger sequencing. The MLVA typing using short-reads based NGS platform(NextSeq) showed a high probability of causing assembly error when a size of the tandem repeats was grater than 200 bp, while long-reads based NGS platform(MinION) showed higher accuracy than NextSeq, although insertion and deletion was observed. We also showed hybrid assembly can correct most indel error caused by MinION. Based on the MLVA results, genetic identification was performed compared to the 2,975 published MLVA databases of B. anthracis, and MLVA results of 10 strains were identical with 3 unkonwn samples. As a result of whole genome alignment of the 10 strains and 3 unknown samples, all samples were identified as B. anthracis strain A4564 which is associated with injectional anthrax isolates in heroin users.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제7권1호
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• pp.59-66
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• 2010

목 적: QF-PCR법은 흔한 염색체 이수성에 대한 빠른 산전 진단을 가능하게 하는데, 낮은 가격, 빠른 속도, 그리고 자동화가 가능하여 한꺼번에 많은 검체에 대해 적용할 수 있다는 장점들이 있다. 하지만 아직까지 국내에서 QF-PCR법은 산전 염색체 이수성 선별검사로 주로 사용되는 방법이 아니다. 본 연구에서는 한국인에서 빠른 산전 진단을 목적으로 시행하는 짧은 염기서열 반복(short tandem repeats, STR) 표지자를 이용한 QF-PCR법의 수행능을 검증하고자 한다. 대상 및 방법: 2007년에서 2009년까지 산전 염색체 이수성 선별을 목적으로 의뢰된 847개의 양수 검체에 대해 QF-PCR법을 시행하였는데 13번, 18번, 21번, X, Y염색체에 위치한 총 20개의 STR 표지자로 구성된 Elucigene kit (Gen-Probe, Abingdon, UK)를 사용하였다. 총 847개의 양수 검체에 대한QF-PCR 결과는 염색체 검사 결과와 비교하였고, STR 표지자의 정보력을 평가하기 위해서 각 표지자에 대해 이형접합체 지수(heterozygosity index)를 구하였다. 결 과: 총 847개 양수 검체에 대한 QF-PCR 검사 결과 19개(2.2%, 19/847)에서 13, 18, 21번 염색체와 X, Y염색체의 수적 이상이 관찰되었는데 염색체 검사에서도 동일한 결과를 보여100% 양성 예측율을 나타냈다. 하지만 염색체 검사 결과 7개(0.8%, 7/847) 검체에서 5개의 균형전좌와 2개의 불균형 염색체 이상이 관찰되었으나 QF-PCR에서는 진단되지 않았다. STR 표지자의 평균 이형접합체 지수(he-terozygosity index)는 0.76으로 서양인에서 보고된 0.8에 비해 다소 낮았다. 본 연구에서 D13S634표지자의 미세수준의 중복(submicroscopic duplication)이 1.4% (12/847)에서 관찰되었는데 이는 한국인에서 특징적인 소견으로 생각된다. 결 론: 본 기관에서는 산전 염색체 이수성 선별을 위한 QF-PCR법을 검증하였으며 효율적이고 신뢰할 수 있는 방법임이 입증되었다. 하지만 QF-PCR결과를 해석하기 위한 지침을 만들기 위해서 검사실마다 독립적으로 각각의 STR표지자에 대한 검증이 필요하며, 또한 QF-PCR법을 통상적인 염색체 검사 업무흐름에 통합하는 것이 필요하다고 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제43권4호
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• pp.243-249
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• 2007

Centromere는 채세포분열과 생식세포분열 등 맡은 주요 기능을 담당하는 고도로 분화된 구조이다. Alphoid DNA (${\alpha}$-satellite)는 인간뿐 아니라 모든 영장류의 염색체 내 centromere에서 발견되는 반복서열의 대부분을 차지한다. 인간 인공염색체(Human Artificial Chromosome, HAC)의 개발에서 가장 핵심적인 부분은 centromere의 분리 및 안정적인 유지에 있다. 이 영역은 출아효모에서 alphoid DNA 반복서열을 hook으로 이용하여 Transformation-associated recombination (TAR) cloning법을 사용하여 선택적으로 분리할 수 있다. 이러한 실험방법으로 먼저 repeat array를 rolling-circle amplication (RCA)를 통하여 약 5 kb까지 길이를 연장시킨 후, 효모내에서 상동성재 조합을 이용한 TAR cloning법을 사용하여 분리할 수 있다. 이렇게 분리된 35 kb-50 kb 길이의 4종류의 centromeric DNA repeat arrays (2,4,5,6 mer)를 사용하여, 반복서열의 안정성 유지를 조사하기 위해 상동성재조 합 변이주인 rad51, rad52, rad54를 사용하여 비교 분석하였다. 야생주, rad51과 rad54 변이주를 이용하여 형질전환을 수행한 결과, 반복서열의 크기에 있어서 많은 변화를 나타내었다. 반면, rad52 변이주는 야생주와 다르게 형질전환빈도가 매우 낮은 비율로 나타났으나, centromeric DNA repeat array의 안정성은 3배 이상으로 높게 나타냈다. 이러한 결과들을 미루어, rad52 변이주를 사용하여 centromeric DNA repeat arrays의 형질전환실험에서 발생하는 맡은 변이를 줄일 수 있을 것으로 보인다. 이러한 유전적 방법은 HAC 제작에서 반복서열의 유지에 훨씬 효율적으로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가금학회:학술대회논문집
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• 한국가금학회 2005년도 제22차 정기총회 및 학술발표회
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• pp.64-65
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• 2005

Pumilio 유전자는 생식 세포의 발달과 분화에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 우리는 이러한 Pumilio family인 Pum1, Pum2 유전자를 닭에서 클로닝하여 그 Pumilio homology domain의 구조와 단백질 염기서열이 초파리, 생쥐, 인간과 유사하다는 것을 밝혔고 이를 통해 이 유전자가 진화적으로 보존되어 있다는 것을 증명하였다. 또한 닭의 Pum1과 Pum2 genome 구조 역시 생쥐와 인간 Pum 유전자들의 구조와 일치하는 것을 보여주었다. Real-time RT-PCR 결과 닭의 배아의 여러 조직들 중 Pum1과 Pum2 유전자 모두 부화한 암컷 생식선에서의 발현 수준이 유의적으로 높았고, 특히 Pum2 유전자의 경우 부화한 병아리의 생식선뿐만이 아니라 12일령의 생식선에서도 발현 수준이 높았다. 결과적으로, 다른 동물에서 알려진 바와 같이 닭에서도 Pumilio 유전자들이 생식선 발달에 관여할 가능성이 크다는 것을 알수 있다.

• 한국동물학회지
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• 제28권3호
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• pp.166-178
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• 1985

한국형 B형 간염바이러스(HBV) DNA의 표면항원 유전자를 포유동물 세포에서 발현시켜 항원의 검출과 유전자의 분자유전학적인 연구를 하기 위하여 pre-surface antigen 지역과 표면항원 유전자 그리고 poly(A) addition site가 포함된 DNA 조각을 simian virus 40(SV 40)의 DNA 복제 원점과 promoter가 포함된 유전자 운반체에 재조함 시켰다. 우선, HBV DNA가 들어있는 pHBV 107을 Bam HI으로 부분절단한뒤 self-ligation시켜 두 HBV DNA가 같은 방향으로 들어간 pHBVD 107을 만들었다. 이 plasmid를 Bgl II로 절단하였을때 pre-surface지역과 표면항원 유전자 그리고 poly(A) addition site가 함께 포함된 2.7 kb의 insert DNA 조각을 얻었다. 유전자 운반체로는 포유동물세포에서 복제할 수 있도록 하기 위하여 SV40의 DNA 복제 원점부위와 72 bp repeats(enhancer)가 포함된 pSVOE를 만든다음 이 vector의 Pvu II 절단자리에 Bam HI linker를 붙여 insert DNA가 vector의 SV40 late promoter지역 가까이에 들어갈 수 있도록 변형시킨 pSVOB를 만들었다. 이상과 같이 만들어진 pre-surface 지역-표면항원유전자-poly(A)-addition site가 포함된 2.7 kb DNA 절편을 pSVOB promoter 뒤의 Bam HI site에 삽입하여 재조합된 plasmid pSVBS를 얻었다. 예비실험으로 pSVBS를 T-antigen이 생산되는 COS cell에 이주시켰더니 $HB_sAg$가 발현됨을 보았다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권2호
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• pp.167-179
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• 2018

Objective: The aim of this study was to create a set of microsatellite markers with high polymorphism for the genetic monitoring and genetic structure analysis of local goose populations. Methods: Novel microsatellite markers were isolated from the genomic DNA of white Roman geese using short tandem repeated probes. The DNA segments, including short tandem repeats, were tested for their variability among four populations of geese from the Changhua Animal Propagation Station (CAPS). The selected microsatellite markers could then be used to monitor genetic variability and study the genetic structures of geese from local geese farms. Results: 14 novel microsatellite loci were isolated. In addition to seven known loci, two multiplex sets were constructed for the detection of genetic variations in geese populations. The average of allele number, the effective number of alleles, the observed heterozygosity, the expected heterozygosity, and the polymorphism information content were 11.09, 5.145, 0.499, 0.745, and 0.705, respectively. The results of analysis of molecular variance and principal component analysis indicated a contracting white Roman cluster and a spreading Chinese cluster. In white Roman populations, the CAPS populations were depleted to roughly two clusters when K was set equal to 6 in the Bayesian cluster analysis. The founders of private farm populations had a similar genetic structure. Among the Chinese geese populations, the CAPS populations and private populations represented different clads of the phylogenetic tree and individuals from the private populations had uneven genetic characteristics according to various analyses. Conclusion: Based on this study's analyses, we suggest that the CAPS should institute a proper breeding strategy for white Roman geese to avoid further clustering. In addition, for preservation and stable quality, the Chinese geese in the CAPS and the aforementioned proper breeding scheme should be introduced to geese breeders.

• 한국어병학회지
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• 제8권1호
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• pp.37-46
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• 1995

H. cunea nuclear polyhedrosis virus (HcNPV) 의 polyhedrin 아미노산 및 polyhedrin gene 의 염기서열을 분석하였다. Polyhedrin 은 SDS-PAGE 상에서 3개의 polypeptide band 가 나타났고 주요 polypeptide 는 약 25 Kd 의 분자량을 갖고 있었다. 또한 polyhedrin 은 17 개의 다른 아미노산으로 구성되어 있었다. HcNPV DNA를 EcoRI 효소로 절단하여 $\alpha^{32}P$로 labelling 된 Autographa californica (AcNPV) polyhedrin gene cDNA 의 probe DNA를 이용하여 hybridization 한 결과 polyhedrin gene은 EcoRI 절편들중 H 절편에 양성반응을 나타냈다. 또한 polyhedrin gene 을 포함하고 있는 EcoRI-H 절편을 pUC8 벡터에 cloning한 다음 이를 hPE-H라고 이름하였다. HcNPV genome DNA 의 promoter 부위를 sequence한 결과 TATA box의 염기배열은 polyhedrin gene 전사 개시위치로부터 위쪽으로 -79 bp 의 5' flanking 부위에서 발견되었다. polyhedrin gene 내 CAAT box는 TATA box 측면 염기 배열에서 나타나지 않았고, 4개의 tandem repeat 5'-CTAATAT-3' 와 5'-TAAATAA-3'의 염기는 polyhedrin gene내 전이 개시 위치로 부터 위쪽으로 -141 과 -108 bp 또는 -83 bp 부위에 존재하였으며, 다른 하나는 전이 개시위치로 부터 아래쪽으로 -52 bp 부위에서 발견되었다. 그리고 polyhedrin gene 내 전이 개시위치로 부터 위쪽으로 -141 bp 부위는 다량의 AT (78%) 염기가 존재하였다. 또한 polyhedrin 의 개시 coding region 은 ATG 였고 종결 coding region은 TAA 였다.

• Molecules and Cells
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• 제26권2호
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• pp.131-139
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• 2008

Expression of the seven open reading frames (ORFs) of single-stranded DNA Curtoviruses such as Beet curly top virus (BCTV) and Beet severe curly top virus (BSCTV) is driven by a bi-directional promoter. To investigate this bidirectional promoter activity with respect to viral late gene expression, transgenic Arabidopsis plants expressing a GUS reporter gene under the control of either the BCTV or BSCTV bi-directional promoter were constructed. Transgenic plants harboring constructs showed higher expression levels when the promoter of the less virulent BCTV was used than when the promoter of the more virulent BSCTV was used. In transgenic seedlings, the reporter gene constructs were expressed primarily in actively dividing tissues such as root tips and apical meristems. As the transgenic plants matured, reporter gene expression diminished but viral infection of mature transgenic plants restored reporter gene expression, particularly in transgenic plants containing BCTV virion-sense gene promoter constructs. A 30 base pair conserved late element (CLE) motif was identified that was present three times in tandem in the BCTV promoter and once in that of BSCTV. Progressive deletion of these repeats from the BCTV promoter resulted in decreased reporter gene expression, but BSCTV promoters in which one or two extra copies of this motif were inserted did not exhibit increased late gene promoter activity. These results demonstrate that Curtovirus late gene expression by virion-sense promoters depends on the developmental stage of the host plant as well as on the number of CLE motifs present in the promoter.

• 미생물학회지
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• 제40권2호
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• pp.65-72
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• 2004

진핵생물의 특정 염기배열을 원핵생물 내에서 증폭시킬 때 불안정성이 비교적 빈번히 관찰되어진다. 특히 long inverted repeats나 AT-rich sequences그리고 Z-DNA와 같은 구조를 지닌 염기배열은 대장균 내에서 매우 불안정하다. 이러한 염기서열은 대장균 내에서 부분적으로 결실되거나 완전히 손실된다. 본 연구실에서 human SCKI 유전자에 존재하는 몇 개의 tandem repeat (TR)에 대하여 다형성을 조사하였을 때, 어떤 TR 부분은 플라스미드로부터 빈번히 결실되어 그에 대한 염기서열 결정이 어려웠다. 그 결과 이러한 부분은 클론닝 될 수 없는 염기서열로 남게 되었다. 본 연구에서는 클론닝이 어려운 두 개의 TR 영역을 저온에서 클론닝하고 nebulizer나 sonicator를 이용하여 두 개의 library를 만들어 DNA 염기서열을 결정하였다. 이러한 연구는 복잡한 고등생물의 게놈연구에서 불안정한 게놈부분의 염기서열을 결정하는데 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 생물정신의학
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• 제14권1호
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• pp.55-60
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• 2007

Objectives : There have been many association studies of panic disorder. However, studies about the dopaminergic function in panic disorder have been few. This study was aimed to examine the possible association of dopamine transporter gene(DAT1) polymorphism and panic disorder in Korean population. Methods : Ninety-eight patients with panic disorder(43 male(46.9%), mean age $42.13{\pm}10.88$ years) and one hundred and thirteen comparison subjects(67 male(40.7%), mean age $33.14{\pm}8.55$ years) were tested for DAT1 polymorphism. Genotypes of DAT1 with variable number of tandem repeats(VNTR) were determined using polymerase chain reaction. The differences of allelic frequency and genotype frequency distribution between patient and the control group were tested with Fisher-Freeman-Halton test. Results : There was association between DAT1 polymorphism and panic disorder(allele : p<0.03, genotype : p<0.05). The frequency of 10/10 homozygotes of DAT1 was significantly higher in control group(${\chi}^2$=4.452, df=1, p=0.035). Conclusion : These results in our Korean samples suggest that DAT1 polymorphism might be associated with the vulnerability of panic disorder. Possible association of dopaminergic genes and panic disorder should be investigated with future studies using larger and different population.