• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5179-5186
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• 2012

본 논문은 당뇨병 치료제로 알려진 Miglitol은 ${\alpha}$-glucosidase 저해제로, 산업적으로 포도당과 에탄올아민으로부터 세 단계의 화학 및 생물전환 과정을 거쳐 합성되며. acetic acid bacteria에 속하는 Gluconobactor oxydans (G. oxydans)는 불완전 산화를 통해 1-deoxy-1-(2-hydroxyethylamino)-D-glucitol (P1)을 Miglitol의 전구체인 6-(2-hydroxyetyl) amino-6-deoxy-${\alpha}$-L-sorbofuranose (P2)로 생물 전환시키는 균주이다. 본 연구에서는 토양으로부터 스크리닝하여 선발된 고효율 생물전환 박테리아인 CK-2165의 균주를 동정하고 최적의 발효조건을 탐색하고자 하였다. 16S rDNA 서열과 계통수 분석결과 CK-2165는 G. oxydans에 속하는 미생물임을 결정하였으며, API 20E kits를 사용하여 선발된 균주의 탄소원 이용성을 실험한 결과 glucose, mannose, inositol, sorbitol, rhamnose, sucrose, melibiose, amygdalin, arabinose와 같은 탄소원에 대한 이용성을 가진 균주임을 확인하였다. 또한 산업적 생산을 위하여 배양 조건을 최적화하였고 균체를 이용하여 생물전환 반응에 중요한 요소들을 조사하였다. 생물전환 반응을 위해 사용되는 균체는 균 성장 단계 중 후기 정지기 (late-stationary phase)에 수확한 균체가 가장 높은 활성을 나타내었고 생물전환 반응에는 $MgSO_4$가 필수적임을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제23권1호
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• pp.70-81
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• 2015

Helicase는 NTP 결합의 화학적 에너지를 이용하여 이중가닥의 DNA와 RNA를 단일가닥으로 분해하여 다양한 생체반응에 기여하는 단백질로 알려져 있으며, 이 중 DEAD-box의 단백질은 주로 RNA와 관련된 대부분의 생화학적 반응에 작용하는 ATP 의존성 helicase로 알려져 있다. 또한 이 단백질 부류에 속하는 DEAD-box3 (DDX3) gene은 척추동물뿐만 아니라 무척추동물에서의 유성 생식과 무성 생식에서 생식세포 발달 및 재생과정 중 줄기세포 분화에 중요한 역할을 하는 인자로 알려져 있다. 이에 본 연구는 강한 재생능력을 가진 것으로 알려져 있는 팔딱이 지렁이(Perionyx excavatus)에서 DDX3 gene을 동정하고 그 발현양상을 알아보고자 환대를 포함하는 성체 지렁이의 두부를 절단하여 total RNA를 추출하고, 이를 주형으로 RT-PCR을 수행하여 full length의 DDX3 gene인 Pe-DDX3를 검출하였다. Pe-DDX3는 607개 아미노산 서열로 이루어져 있으며, DEAD-box 단백질 그룹 내에서 특이적으로 보존되어 있는 9개의 motif가 존재하고 있다. 다른 분류군에 속하는 동물들과의 multiple alignment를 통해 서열 내에 보존되어 있는 아미노산 서열을 확인할 수 있었으며, 아미노산 차원에서의 계통수 분석을 통해 DDX3 (PL10) 하부그룹에 속하는 것을 알 수 있었으며, 또한, 같은 그룹에 속하는 동물 중 P. dumerilii의 PL10a, b 단백질과 가장 가까운 유연관계를 확인 할 수 있었다.

• 식물병연구
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• 제25권4호
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• pp.213-219
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• 2019

2017년, 2018년에 단양과 영월에서 재배된 수수에서 1,159점의 Fusarium 균주를 분리하여 유전적, 독성학적, 병리학적 특성을 규명하였다. TEF-1α와 RPB2 유전자를 이용한 계통수 분석결과 수수는 17종의 Fusarium 종들로 오염되었으며, 이 중 F. graminearum, F. proliferatum, F. thapsinum, F. incarnatum, F. asiaticum 등이 주요 우점종이었다. F. graminearum과 F. asiaticum 중에는 F. graminearum-15-acetyl deoxynivalenol 화학형과 F. asiaticum-nivalenol 화학형 균들이 우점하였다. F. thapsinum과 FTSC 11을 제외한 6개의 Fusarium 종이 하나 이상의 독소를 생성하였다. F. proliferatum과 F. fujikuroi 균주 들 중 각각 76.0%와 81.6%가 FUM1 유전자를 가지고 있으며, 일부 균주는 고농도(1,000 ㎍ 이상)의 푸모니신을 생성하였다. F. proliferatum과 F. thapsinum이 다른 종에 비해 높은 수수 병원성을 나타내었다. 이러한 결과는 수수의 Fusarium종들이 여러 종의 독소를 생성할 수 있다는 것을 시사한다.

• 식물병연구
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• 제23권4호
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• pp.314-321
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• 2017

Acidovorax valerianellae는 콘샐러드에서 세균검은점무늬병(bacterial black spot)을 일으키는 병원균으로 2003년 프랑스에서 최초로 보고되었고, 2011년에 국내의 수박에서 동일한 병을 일으키는 병원균으로 보고되었다. 본 연구에서는 콘샐러드 분리균주와 수박 분리균주의 2 그룹 사이에 기주특이성을 확인하고 비교하였다. 병원성검정 결과 수박 분리 5균주는 박과 6가지 작물에서 병원성을 보였으나 콘샐러드에서는 병원성이 없었고, 콘샐러드 분리 4균주는 콘샐러드에서만 병원성을 나타내었다. Biolog 기질이용성에서는 총 95개 기질 중 4개(Malonic Acid, ${\alpha}-Hydroxybutyric$ Acid, ${\alpha}-Keto$ Butyric Acid, Glycyl-LGlutamic Acid)의 기질에서 차이를 나타냈다. 16S rDNA 염기 서열을 이용하여 계통수를 작성하고 균주 간 유연관계를 분석한 결과, 모든 A. valerianellae 균주는 Acidovorax속의 다른 종과는 별개의 한 개의 clade로 그룹화되었다. 그 clade 내에서 수박 분리균주들과 콘샐러드 분리균주들이 서로 다른 2개의 소그룹으로 나뉘었다. REP-PCR 결과 또한 2개 그룹 사이에 차이를 보여주었다. 기주특이성, 기질이용성 그리고 일부 유전적 특성들은 A. valerianellae 내에 병원성이 다른 2가지 그룹 즉 수박 분리균주 그룹과 콘샐러드 분리균주 그룹이 존재함을 보여주고 있다.

• 미생물학회지
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• 제32권3호
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• pp.177-181
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• 1994

담자균류 균심류의 영지과에 속하는 잔나비걸상(Ganoderma applanatum)과 구멍장이 버섯과에 속하는 좀구멍버섯 (Schizopora paradoxa) 두 종의 5S rRNA 염기서열들을 (EMBL accession mumbers X73589 and X73890) directchemical method로 분석 결정하고 담자균류 균심류와 복균류의 기존에 밝혀진 9종 버섯의 염기서열과 비교하였다. 잔나비걸상과 좀구멍버섯의 5S rRNA는 각각 118개의 염기로 구성되어 있으며 B형 5S rRNA에 해당하였고 Huysmans 등이 제시한 2차구조의 모델에 들어 맞으며 Walker와 Doolittle이 제시한 제 5 염기서열군에 속하였다. 진화거리를 나타내는 Kimura의 염기치환상수 $K_{nuc}$값에 으하면 잔나비걸상과 가장 가까운 좋은 고약버석과의 Ceratobasidium cornigerum으로서 염기 3개의 차이를 보였으며 좀구멍버섯과 가장 가까운 좋은 구멍장이 보섯과의 줄버섯(Bjerkandera adusta)으로서 염기 두개의 차이를 보였다.11개 5S rRNA의 이차구조를 비교하였을때 염기의 치환은 loop 부분보다는 helix 부분에서 많이 일어났으며, 이는 helix 부분이 loop 부분보다는 진화적으로 덜 보존되어 있고 진화 분지를 형성하는데 보다 많은 영향을 주었음을 시사하였다. Kimura의 two parameter method로 계산된distance matrix를 사용하고 Felsenstein PHYLIP package의 Neighbor program에서 Neighborjpomomg option을 이용하여 계통수를 그렸을 때 균심류의 버섯들은 부분적으로 목별로 구분되었다. 균심류의 민주름버섯목에는 적어도 먹물버섯류(Coprinus radiatus)를 제외한 2개의 계통분지가 있고 주름버섯목에도 2개의 계통 분지가 있으며, 복균류에는 말불버섯(Lycoperdon pyriforme)이 독립된 계통분지를 형성하고 있음을 시사하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제47권2호
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• pp.141-149
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• 2020

Solanum hougasii는 감자 야생종 중의 하나로 다양한 종류의 병원균에 대해 저항성을 가지고 있어 감자 육종에서 중요한 재료로 이용되고 있다. S. hougasii는 이질6배체이나 4배체인 감자와 EBN이 4로 같아 직접적인 교배로 육종에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 NGS 기술에 의해 완성된 S. hougasii의 엽록체 전장 유전체(cpDNA)와 이를 다른 Solanum종과의 비교를 통해 개발한 분자마커에 대해 보고하였다. S. hougasii의 전체 cpDNA의 크기는 155,549 bp였으며 그 구조는 다른 Solanum 종과 매우 유사하였다. S. hougasii의 cpDNA와 가지과에 속하는 10개 종의 cpDNA 코딩서열을 이용하여 분석한 계통수에서는 S. hougasii와 S. stoloniferum이 거의 동일한 유전체 구성을 보였으며, 다음으로 S. berthaultii 및 S. tuberosum과 유연관계가 가까운 것으로 확인되었다. S. hougasii와 다른 다섯 종의 Solanum과의 전체 cpDNA 다중 정렬을 통해 S. hougasii 특이적인 다섯 개의 InDel과 43개의 SNP 영역을 구명하였으며 이를 기반으로 최종적으로 PCR을 기반으로 한 네 개의 S. hougasii 특이적 마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 Solanum 종들을 대상으로 한 조금 더 세부적인 진화적 그리고 육종적 측면에서의 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• 식물병연구
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• 제20권4호
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• pp.307-313
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• 2014

2013년 5월, 경기도 수원시에서 모자이크와 기형의 병징을 보이는 천사의 나팔꽃 잎을 채집하였다. 채집한 시료는 전자현미경을 이용하여 검경한 결과 720-800 nm 길이의 사상형 입자가 관찰되었다. 전자현미경 검경 결과에 근거하여 기보고된 3종의 바이러스(Brugmansia mosaic virus, Colombian datura virus, Brugmansia suaveolens mottle virus)에 대하여 RT-PCR을 수행하였으며, BruMV에 양성반응을 보였다. 기계적 접종을 이용하여 BruMV의 병원성과 기주범위를 결정하였다. 가지과(담배, 토마토, 가지)와 비름과(땅꽈리)에서 전형적인 바이러스 병징이 나타났다. BruMV의 외피단백질을 결정하기 위하여 특이적 프라이머를 설계하였고, PCR, 클로닝, 시퀀싱을 수행하였다. 계통수 분석 결과, BruMV-SW는 BruMV SK와 가장 유사한 것으로 나타났다. 외피단백질을 이용한 뉴클레오타이드 상동성 비교에서는 BruMV 분리주와 92%와 99%의 상동성을 보였다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제13권4호
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• pp.249-256
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• 2009

구조적으로 estrogen 수용체(estrogen receptor, ER)와 유사한 estrogen receptor-related receptor(ERR)는 포유동물에서 배발생 후기에 외배엽 형성과 관련되어 있다고 알려진 고아핵수용체(orphan nuclear receptor)이다. ERR은 ER과 DNA binding domain의 보존성은 유사하지만, ligand 결합 및 전사 활성은 다르다. 포유동물의 ERR에 관한 연구에 비하여 해양 무척추동물의 ERR에 대한 기능 연구는 매우 부족하다. 본 연구에서는 우리나라 동해안에 주로 서식하는 둥근성게(Strongylocentrotus nudus) ERR의 초기 발생기 유전자 발현 변화와 전사 활성 기능을 조사하기 위해 먼저 polymerase chain reaction(PCR)을 이용하여 cDNA를 동정하였다. 둥근성게 ERR은 S. purpuratus와 91%의 높은 상동성을 보였으며, 계통수 분석을 통해 무척추동물 ERR의 clade에 포함되는 것을 알았다. 둥근성게 배발생 시기에 ERR 유전자 발현을 알아보기 위하여 real-time PCR을 실시한 결과, 4~64세포기와 유생기에 mRNA level이 높은 경향을 나타내었다. 또한 호르몬 및 co-regulator에 의한 둥근성게 ERR의 전사 활성을 조사한 결과, 호르몬에 의한 특이성은 확인되지 않았지만, peroxisome proliferator activated receptor-(PPAR) $\gamma$ coactivator $1\alpha$(PGC-$1\alpha$)가 둥근성게 ERR의 coactivator임을 입증할 수 있었다. 이 연구 결과는 향후 새로운 ligand 발굴과 coregulator와 의 상호작용 연구에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권4호
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• pp.297-306
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• 2004

열 충격단백질(Heat shock protein : HSP)은 온도 스트레스에 대하여 세포 내에서 발현되는 단백질이다. HSP의 중요 분류군의 하나가 HSP90 family 이다. 여러 종류의 포유동물과 조류에서 HSP 유전자 특성에 대한 연구가 많이 진행되었다. 본 연구에서는 넙치(Paralichthys olivaceus)로부터 제조한 넙치 뇌 cDNA 유전자 은행을 이용하여 넙치 HSP90 cDNA 유전자를 분리하여 구성 염기서열의 특성을 밝혀 내었다. 염기서열의 분석결과 넙치의 hsp90$\beta$ 유전자는 2,791 개의 뉴클레오타이드로 구성되어 있고, 726개의 아미노산 잔기가 암호화되어 있었다. 넙치 hsp90$\beta$ 유전자는 European sea bass와 96.6% zebrafish와 92.9%, Atlantic salmon와 92.0%, 그리고 사람과는 89.5%의 염기서열 상동성을 지니고 있었다. 또한 HSP90 아미노산 서열을 바탕으로 척추동물 종들과의 진화계통수를 구축하였다. 넙치 hsp90$\beta$ 유전자의 mRNA의 분포 정도를 RT-PCR를 이용하여 조사하였다. hsp90$\beta$ 유전자는 조사한 모든 조직(뇌, 간, 신장, 근육, 비장)에서 높은 수준으로 발현이 되고 있었다. 또한, 넙치 hsp90$\beta$ 단백질을 대량발현하기 위하여 대장균에서 발현을 유도하였다.

• 미생물학회지
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• 제51권1호
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• pp.86-95
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• 2015

독도의 해안에 군락을 이룬 해안식물 근권에서 호염성 및 염내성을 가지는 세균의 분리를 위해 3종의 해안식물의 군락을 선정한 후 각 식물의 군집 하부에서 토양시료를 채취하였다. 시료는 marine broth 한천배지를 이용하여 형태학적인 구분을 통해 순수분리 되었다. 분리된 161개 세균들을 NaCl 9.0% 농도로 조정된 배지에서 생존하는 26개 균주를 선발하여 genomic DNA를 얻은 후, 16S rRNA gene sequence를 증폭하여 부분동정 하였다. 이들의 유연관계 확인을 위해 계통수를 작성한 결과, 이들은 각각 Firmicutes (30.8%), Gamma proteobacteria (53.8%), Bacteroidetes (7.7%), Alpha proteobacteria (7.7%), Actinobacteria (7.7%)에 속하였으며, 이는 기존의 독도 토양 및 해수 미생물상 연구와 특징적 차이를 보인다. 또한, 분리된 세균의 종 조성도 기존 독도 토양 및 해양연구와 유의적으로 상이함을 보였다. 이에 더하여 선발된 26개 균주들 중에서 4균주가 12.0% 이상의 염농도에서 생장하였으며, 이들 중에서 3개 균주가 15.0% 이상의 염농도에서 생장하여 극호염성의 특성을 나타내었으며, 광범위한 염분농도에서도 생장하는 특성을 보였다. 이들은 해안식물 근권에서 독도 특유의 고염분 및 염분변화라는 환경적 스트레스를 극복하며 해안식물과 어떠한 상호작용을 하는 것으로 생각된다.