• 한국수정란이식학회지
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• 제32권3호
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• pp.177-182
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• 2017

본 연구는 암말의 계절에 따른 난소주기 변화를 분석하기 위해 수행하였다. 공시마는 국립축산과학원 난지축산연구소에서 사육 보유하고 있는 Jeju crossbred horses(더러브렛${\times}$제주마) 21두를 공시하였으며, 2016년 5월부터 2017년 6월까지 공시하였으며, 암말의 생식기 및 난소 초음파 검사는 주 1회 초음파 진단기를 이용하여 난소 내 난포 및 황체를 확인하였다. 공시마의 호르몬 분석을 위해 일주일에 2회 채혈하였으며 혈중 P4 농도를 분석하였다. 난소주기가 진행이 되면 배란된 날에 난소주기가 재개된 것으로 간주하였다. 총 21두의 공시마 중 13두(61.9%)만이 정상적인 난소주기를 보였으며, 공시마 8두(38.1%)는 난소주기가 지연되는 것을 확인할 수 있었다. 10월에 3두(16.7%), 11월에 5두(27.8%), 12월에 5두(27.8%)가 발정이 정지 되었으며, 나머지 5두(27.8%)에서는 겨울철에도 발정이 지속되는 것을 확인할 수 있었다. 발정이 정지된 개체는 이듬해 3월까지 발정이 정지되어 있었으며, 비번식계절에도 27.8%는 발정이 지속되었다. 18두 중 4월달에 11두(61.1%), 5월달에 2두(11.1%)가 발정이 재귀되었다.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.855-867
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• 2016

말은 인류에 의해 상대적으로 일찍 가축화된 종 중 하나로써, 경주능력, 강건성 및 항병성 등과 같은 능력을 위해 인공적으로 선택되었다. 그 결과, 현재 경주마로 많이 쓰이고 있는 서러브레드의 게놈은 운동 능력에 특화된 유전자형을 많이 갖고 있다. 최근 NGS 기술의 도래와 함께 전장게놈을 대상으로 경주마의 우수한 유전형질을 찾는 연구가 유전체학의 관점에서 진행되고 있다. 그 결과 말의 게놈에 대해서도 GWAS (Genome-wide Association study)가 적용되고 있고, 우수 경주능력을 나타내는 유전자 마커가 발굴되고 있다. 아울러, 특정 샘플의 전장 전사체를 NGS 기법으로 분석할 수 있는 RNA-Seq 기법 역시 활용되고 있는데, 이를 통하여 각 개체별, 운동 전후, 한 개체의 조직별 특정 유전자의 발현 양상과 함께 전사체의 서열 등을 확인할 수 있다. DNA 서열의 변화 없이 유전자 발현을 조절하는 강력한 인자로써 DNA methylation이 주목받고 있다. 말의 게놈에 있어서도 운동 특이적 또는 개체 특이적 DNA methylation 패턴을 보여 주었고, 이는 우수 개체 선정을 위한 마커 개발에 좋은 단서를 제공해 줄 것이다. 유전자 발현을 억제하는 miRNA와, 포유동물의 유전체 내 절반 정도를 차지하고 있는 이동성 유전인자는 기능유전체 연구에 있어서 중요한 인자들이다. 이들은 인간의 게놈에서 많이 연구가 되어 왔으나, 말에서의 연구는 현재 미미한 실정이다. 하지만, 현재까지 말에서 되어 있는 위의 두 인자에 대한 연구 현황을 알아보고, 차후 우수 마 선별 연구에 적용될 가능성을 제시하였다. 기능유전체 및 후성유전체 분석 기법이 발전함에 따라 말에서도 본 연구에서 소개된 여러 가지 분석 기법이 적용되고, 우수한 경주마를 선정하는 데 많은 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 이에 현재까지의 우수한 경주마를 선택하기 위한 많은 연구들 및, 말 연구에 대한 앞으로의 발전 가능성에 대해 고찰하고 토의하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권7호
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• pp.1165-1176
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• 2019

Botulinum neurotoxins (BoNTs), produced by Clostridium botulinum, are the most toxic substances known. However, the number of currently approved medical countermeasures for these toxins is very limited. Therefore, studies on therapeutic antitoxins are essential to prepare for toxin-related emergencies. Currently, more than 10,000 Halla horses, a crossbreed between the native Jeju and Thoroughbred horses, are being raised in Jeju Island of Korea. They can be used for equine antitoxin experiments and production of hyperimmune serum against BoNT/A1. Instead of the inactivated BoNT/A1 toxoid, Halla horse was immunized with the receptor-binding domain present in the C-terminus of heavy chain of BoNT/A1 (BoNT/A1-HCR) expressed in Escherichia coli. The anti-BoNT/A1-HCR antibody titer increased rapidly by week 4, and this level was maintained for several weeks after boosting immunization. Notably, $20{\mu}l$ of the week-24 BoNT/A1-HCR(-immunized) equine serum showed an in vitro neutralizing activity of over 8 international units (IU) of a reference equine antitoxin. Furthermore, $20{\mu}l$ of equine serum and $100{\mu}g$ of purified equine $F(ab^{\prime})_2$ showed 100% neutralization of 10,000 $LD_{50}$ in vivo. The results of this study shall contribute towards optimizing antitoxin production for BoNT/A1, which is essential for emergency preparedness and response.

• 한국동물생명공학회지
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• 제36권2호
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• pp.99-105
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• 2021

In horse management, the alarm system with sensors in the foaling period enables the breeder can appropriately prepare the time of the parturition. It is important to prevent losses by unpredictable parturition because there are several high risks such as dystocia and the death of foals and mares during foaling. However, unlike analysis in the alarm system that detects specific motions has been widely performed, analysis of classification following specific behavior patterns or number needs to be more organized. Thus, the objective of this study is to classify signs of the specific behaviors of the mares for the prediction of pre-foaling behaviors. Five Thoroughbred mares (9-20 yrs) were randomly selected for observation of the pre-foaling behaviors. The behaviors were monitored for 90 min that was divided into three different periods as 1) from -90 to -60 min, 2) from -60 to -30 min, 3) from -30 min to the time for the discharge of the amniotic fluid, respectively. The behaviors were divided into two different categories as state and frequent behaviors and each specific behavioral pattern for classification was individually described. In the state behaviors, the number of mares in the standing of the foaling group (3.17 ± 0.18^b) at period 3 was significantly higher than the control group (1.67 ± 0.46^a). In contrast, the number of the mares in the eating of the foaling group (1.17 ± 0.34^b) at period 3 was significantly lower than the control group (3.33 ± 0.46^a). In the frequent behaviors, the weaving of the foaling group was significantly higher than the control group, and looking at the belly of the foaling group was significantly lower than the control group. In period 2, defecation, weaving, and lowering the head of the foaling group were significantly higher than the control group, respectively. In period 3, sitting down and standing up, pawing, weaving, and lowering the head in the foaling group were also significantly higher than the control group. In conclusion, the behavior is significantly different in foaling periods, and the prediction of foaling may be feasible by the detection of the pre-foaling behaviors in the mares.

• 한국수정란이식학회지
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• 제31권3호
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• pp.227-233
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• 2016

본 연구는 Jeju crossbred(제주마${\times}$더러브렛) 12개월령 체형 형질에 대한 말의 3번 염색체 단일염기변이 효과를 분석하기 위해 수행하였다. 본 연구의 공시축은 국립축산과학원 난지축산연구소에서 육성 중인 Jeju crossbred 육성마 199 두를 이용하였다. 12개월령 육성마 체형은 체중, 체고, 체장, 흉폭 등 13종을 측정하였다. 말의 3번 염색체 105.1Mbp~110Mbp 영역에 위치한 BIEC2-808466, BIEC2-808543, BIEC2-808967, BIEC2-809370 단일염기변이 유전자형을 분석하였다. 단일염기변이 유전자형과 12개월령 체형과의 연관관계 분석을 위해 공분산분석을 수행하였으며, 출생년도, 출생월, 성별, 산차를 공분산 성분으로 분석에 이용하였다. 12개월령 육성마의 평균 체중은 $193.7{\pm}24.5kg$이었으며, 체고는 $124.5{\pm}4.0cm$였다. 분석에 이용된 4종의 단일염기변이의 miner 대립유전인자 빈도는 0.01~0.291로 확인되어 유전적 다형성이 낮았다. 공변량 중 성별과 산차는 출생연도와 출생월보다 체형 측정치에서 영향이 낮은 것으로 확인됐다. 12개월령 체형 13종에 대한 4종의 단일염기변이의 효과를 분석한 결과 BIEC2-808967 단일염기변이는 체장에서 연관관계를 확인할 수 있었으며(P<0.05), BIEC2-809370 단일염기변이에서는 체고, 배고, 고고에서 연관관계를 확인할 수 있었다(P<0.05). 본 연구결과 Jeju crossbred에서 3번 염색체 단일염기변이는 12개월령 체형에 대해 연관관계가 있는 것으로 사료되며 성장단계에 따른 추가의 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제24권2호
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• pp.105-111
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• 2014

본 연구의 목적은 말의 열충격 단백질 유전자의 특성을 구명하고 말의 각 조직과 운동 전과 후 혈액에서 열충격 단백질 유전자의 발현량을 분석함에 있다. 이전의 연구를 통해, 대표적인 경주마인 더러브렛의 혈액과 골격근에서 운동 전, 후 RNA-sequencing을 통해 차등발현유전자 분석을 실시하고, 본 연구를 위해 운동 전과 후에 차등 발현된 유전자 중, 열충격 단백질 유전자(HspH1, Hsp90${\alpha}$, Hsp70)를 선택하였다. 세 개의 열충격 단백질 유전자는 각각의 혈액이나 근육에서 운동 전에 비해 후에 발현이 증가된 것으로 확인됐다. 본 연구팀은 선정된 유전자에 대한 검증과 분석을 위해, 말의 조직별 RT-PCR 분석과 운동시간별 백혈구에서 real time qPCR 분석을 실시하였다. 그 결과 말의 각 조직(갑상선, 결장, 골격근, 맹장, 신장, 심장, 척수, 폐)에서 세 개의 열충격 단백질 유전자 mRNA가 모두 존재함을 알 수 있었다. 또한, 말의 운동 시간 별 혈액에서 mRNA를 추출하여 열충격 단백질의 운동 시간에 따른 발현 양상 분석을 실시한 결과, 운동 전에 비해 운동 120분 후 열충격 단백질 유전자의 발현량이 증가함을 확인하였다. 이러한 결과는 인간과 다른 동물 실험의 결과와 일치하며, 열충격 단백질 유전자 전사 조절기작이 종간에 보존이 되어왔음을 시사한다. 또한, 운동에 따른 열충격 단백질 유전자의 발현 양상과 운동 수행 및 회복 기작간의 상관관계에 대한 추가적인 연구가 필요함을 제안하는 바이다.

• 생명과학회지
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• 제17권5호
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• pp.699-705
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• 2007

말 6개 품종 192두를 대상으로 17개의 microsatellite DNA marker를 이용하여 유전자(DNA)형을 분석하여 비교한 결과 제주마에서 각 marker별로 대립유전자의 수는 5-10개(평균 7.35개)로 분포하였고 제주마에서 관찰된 대립유전자는 총 125개가 관찰되어 평균 좌위 당 7.35개로서 몽고마의 130개(평균 7.65개)보다는 낮은 수치였다. 또한 AHT5 marker에서 대립유전자 P, ASB23 marker에서 대립유전자 Q와 R, CA425 marker에서 대립유전자 H, HMS3 marker에서 대립유전자 S, HTG10 marker에서 대립유전자 J, LEX3 marker에서 대립유전자 J 등 6개 marker에서 7개의 특이 대립유전자가 관찰되었다. 관찰된 이형접합성(observed heterozygosity)과 기대된 이형접합성(expected heterozygosity)은 각각 0.429-0.905(평균 0.703)와 0.387-0.841(평균 0.702)로 관찰되었고 다량정보량(PIC)은 0.354(HTG6)-0.816(LEX3)로서 평균 0.659로 나타났으며 17개 marker중 AHT4, AHT5, CA425, HMS2, HMS3, HTG10, LEX3, VHL20 marker 등이 다량정보량(PIC) 0.7 이상을 나타내었다. 17개 marker에 대한 전체 부권부정율(친부마 혹은 친모마 하나의 유전자형을 알고 있을 경우)을 제주마에 적용 시 99.99%로 나타났다. 말 6개 품종별로 분석하였을 때 평균 대립유전자의 수는 7.64개(몽고마)-4.23개(미니츄어 말)로 분포하였고 17개 marker 전체에서는 153개의 대립유전자가 검출되었다. 품종별로 분석한 결과 기대된 이형접합성(expected heterozygosity)과 관찰된 이형접합성(observed heterozygosity)은 각각 0.7950$\pm$0.0141(몽고마)-0.6751$\pm$0.0378(미니츄어 말), 0.7135$\pm$0.0180(제주경주마)-0.5621$\pm$0.0401(미니츄어 말)로 나타났다. 말 6개 품종을 17개 microsatellite marker로 분석한 결과 몽고마, 제주마, 제주경주마 등의 순으로 높은 유전적 다양성을 보였다. 제주마와 가장 가까운 유전적 유연 관계를 나타낸 집단은 몽고마로서 Da genetic distance에서 0.1517로 나타났고, 제주경주마와는 0.2628의 유전적 거리를 보였다.

• 생명과학회지
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• 제33권12호
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• pp.995-1001
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• 2023

본 연구는 Jeju crossbred 6두를 대상으로 다양한 장르(Classic, New Age, Rock) 의 음악 활용을 통해 기간에 따른 스트레스 저감 정도를 비교 분석하였다. 말의 스트레스 상태를 평가하기 위해 신경전달물질(cortisol, β-endorphin, dopamine, serotonin, oxytocin) 과 효소(CPK, Aldolase) 의 농도 분석을 진행하였다. Plasma를 통해 분석된 신경전달물질 결과는 다음과 같다. cortisol은 Classic과 New Age에서 음악 제공 기간에 따라 유의적으로 감소하였고, Rock은 증가하는 경향을 보였다. Dopamine은 New Age에서만 유의적으로 감소하였고, Classic은 감소하는 경향을 보였으며, Rock은 차이가 없었다. β-endorphin은 모든 장르에서 통계적 유의성은 없었으나, Classic과 New Ag에서 감소하고 Rock은 증가하는 경향을 나타냈다. Serotonin은 모든 장르에서 통계적 유의성이 없었다. Oxytocin은 Classic과 Rock에서 감소하였고, New Age는 차이가 없었다. Serum에 의해 분석된 스트레스 관련 효소의 농도는 다음과 같다. CPK는 New Age에서 유의적 차이로 감소하였고 음악 종료 후에 다시 증가하였다. Classic과 Rock은 유의적 차이가 없었다. Aldolase는 Classic과 New Age에서 유의적으로 감소하였고 음악 종료 후에 다시 증가하였다. Rock은 통계적 유의성이 없었다. 본 연구를 통해 Jeju crossbred의 심리적 안정을 위한 최적의 음악 장르로 Classic과 New Age가 적합하며, 음악 장르에 따른 생리학적 특성 구명을 통해 말의 사육 여건 개선 및 동물 복지 증진에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.