• 생명과학회지
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• 제28권1호
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• pp.130-139
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• 2018

말을 활용한 경주는 고대 유럽의 여러 국가들에서 마차 경주 혹은 산악 경주 등의 형태로 이루어졌으며, 고대 그리스 올림픽에서 마차 경주가 정식 종목으로 채택되었다. 서러브레드종은 17세기부터 속도, 체력, 그리고 경주 능력을 위해 선택적으로 교배되었다. 그 결과, 18세기부터 귀족들이 향유하는 스포츠로서 서러브레드종을 활용한 경주가 시행되었다. 이후 여러 국가에서 각기 다양한 형태로 발달하여 현재 크게 평지 경주, 장애물 경주, 마차 경주 등으로 발달하였다. 서러브레드 경주마는 300여 년 동안 강력한 선발 육종 전략에 의하여 선택되어 왔기에, 현재 우수한 경주 능력을 갖추고 있다. 말산업은 번식, 조련, 경마 등을 통하여 막대한 경제적 효과를 유발하기에, 말의 경주 능력을 유지하고 극대화하는 것이 필요하다. 최근에 많은 양의 게놈 데이터를 처리하기 위해 차세대 시퀀싱(Next Generation Sequencing; NGS)이 개발되었으며, 이 분석 기술의 현저한 발전을 토대로 우수한 형질을 가진 동물 육종 전략을 쉽게 수행 할 수 있게 되었다. 따라서 뛰어난 경주 능력을 가진 경주마를 선발 육종하기 위해서는 최신 유전체 분석 기술을 활용하는 전략이 필요하다. 본 논문에서는 경주마의 경주 능력을 향상시키기 의한 유전체 분석의 현재의 노력을 알아보고, 마지막으로 경주마와 제주마에서 유전체 분석을 활용하는 전략을 제안할 것이며, 대한민국의 생명자원인 제주마의 선발 육종 전략을 제안할 것이다. 말 산업은 기술, 사회 및 경제 분야에서 인간에게 강력한 파급 효과를 주는 동물 중 하나이다. 우리는 국내 고부가가치 말의 원천적인 유전 정보를 확보하고 선발 육종 할 수 있는 체계적인 기술을 확립하여 생산, 연구 업무 등에 대한 일자리 확보에 기여할 수 있기를 기대한다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제52권3호
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• pp.202-213
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• 2020

미생물 연구에서 대량의 마이크로바이옴 데이터를 효율적으로 얻는 기술이 발전해왔지만, 마이크로바이옴 빅 데이터를 적절하게 분석하는 도구는 여전히 부족하다. 또한 빈약한 데이터베이스를 사용하여 미생물 군집을 분석하면 잘못된 결과를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구는 대량의 미생물 데이터베이스 분석을 위한 적절한 방법을 설계하고자 하였다. 박테리아는 개인의 손끝과 개인 소지품(휴대 전화 및 랩탑 키보드)에서 수집되었다. 박테리아로부터 게놈 DNA를 추출하고 16S rRNA 유전자를 표적으로 하여 차세대 시퀀싱을 실시하였다. 손끝과 개인 소지품 간의 박테리아 매칭 비율의 정확성은 공식과 함께 환경 및 인간관련 데이터베이스를 사용하여 확인하였다. 적절한 분석을 설계하기 위해 다음 세가지 범주를 기준으로: 정성적 분석과 정량적 분석 비교, 성별에 관계없이 모든 참여자뿐만 아니라 동일 성별 참여자 내 비교, 환경(eDB) 및 인간 관련 데이터 베이스(hDB)를 이용하여 샘플간 비교하였다. 결과는 정성적 분석과 동일 성별 참가자 내에서의 비교 및 hDB의 사용이 비교적 정확한 결과를 제공하였다. 우리의 연구는 인간 유래 미생물을 사용하여 대량의 미생물학적 데이터를 포함하는 연구를 수행할 때 정확한 결과를 얻을 수 있는 분석 방법을 제공한다.

• 한국버섯학회지
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• 제2권3호
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• pp.127-139
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• 2004

Laccase는 여러개의 Cu를 포함하는 효소로서 분자상 산소를 환원시키면서 패놀성 및 비페놀성화합물의 산화를 촉매하는 작용을 한다. 이들 효소들은 미생물 고유의 혹은 유도상의 동위효소의 형태로 목질화된 세포벽을 침투하게 된다. 백색부후균은 많은 종류의 고유의 혹은 유도상의 동위효소를 생산한다. 이들 균체 laccase효소들은 통상 $Cu^{2+}$, $Cd^{2+}$ $Ca^{2+}$, $Li^+$, $Mn^{2+}$, $Ag^+$, $Hg^{2+}$, Mn 및 $Fe^{3+}$이온과 같은 금속이온들, 페놀성 화합물, ethanol, isopropanol, cAMP, caffeine, p-anisidine, viscosinamide 및 paraquat 등과 같은 유기화합물, 질소 및 열충격 등에 의하여 유도될 수 있다. Cu 및 pHB (p-hydroxybenzoic acid)의 조합으로 laccase 활성을 30배이상 유도시킬 수 있었다. 여러 가지 inducer 가운데, 2,5-xylidine이 담자균 및 기타 다른 고등균류로부터 160배이상의 가장 효과적인 laccase의 유도효과를 나타냈다. 한편 laccase효소는 Pycnoporus cinnabarinus의 gene family로부터 자주 code로 표시되었는데, lcc3-1 혹은 lac1 및 lac3-2의 페어 gene으로 클론 및 시퀀싱되었다. 유도형 laccase의 경우 mRNA의 합성에 의존하여 laccase가 생성되며, 이러한 유도효과는 결국 새로운 단백질의 합성으로부터 기인된다.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.105-111
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• 2009

노로바이러스는 급성 위장염을 일으키는 Caliciviridae 과(family)에 속하는 바이러스로 유전자형이 매우 다양하다. 본 연구에서는 노로바이러스 국내분리주의 게놈 RNA로부터 3개의 open reading frame (ORF) 모두의 염기서열을 분석하고, 유전학적 계통분석을 통하여 분자생물학적 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 노로바이러스(Hu/NLV/Gunpo/2006/KO)는 바이러스성 식중독, 장염 증세를 보이는 2세 여아 가검물로부터 분리되었다. 역전사반응과 PCR 증폭을 통해서 바이러스의 게놈 RNA를 3개의 중첩되는 cDNA 단편으로 합성하였으며, 합성된 cDNA를 염기서열 분석에 직접 사용하였다. 시퀀싱 결과 Hu/NLV/Gunpo/2006/KO는 3개의 ORF (ORF1, 5,100 bp; ORF2, 1,647 bp; ORF3, 765 bp)로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 35개의 노로바이러스 국외 분리주와 비교한 결과, ORF1은 ORF2 또는 ORF3에 비해서 상대적으로 염기의 변이율이 낮았으며, 특히 ORF2와 ORF3의 C-말단 부위에서 높은 변이율을 관찰하였다. 유전학적 계통도를 분석한 결과, Hu/NLV/Gunpo/2006/KO는 genogroup II 에 속하며, Saitama U1, Gifu'96, Mc37, Vietnam 026과 같은 클러스터를 형성하는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 노로바이러스 Hu/NLV/Gunpo/2006/KO의 3개의 ORF 염기서열을 모두 밝힘으로써, 앞으로 노로바이러스의 검출법 개발과 유전학적 상관관계뿐 아니라, 유전자의 기능 분석과 관련된 기초연구에 중요한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제41권4호
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• pp.249-255
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• 2014

유전체 단위 반복 변이(CNV)는 유전적 구조변이의 하나로서, 암을 포함하는 인간의 질병과 밀접한 연관성이 있는 것으로 알려져 있다. 암 유전자를 규명하기 위하여, 연구자는 특정 암 환자의 대규모 유전체 데이터를 분석하여 CNV를 찾아내야하며, 동시에 대규모 유전/임상 데이터를 연계 분석하여야 한다. 본 연구는 NGS 데이터로부터 CNV를 추출하고, 추출된 CNV와 관련된 유전/임상 정보를 체계적으로 연계 분석하는 기능을 제공하는 새로운 분석 툴 CNVDAT를 제안한다. CNV 추출 모듈은 스케일 스페이스 필터링 기법을 이용하여 CNV를 추출하며, 리드 데이터에 잡음이 포함된 경우에도 CNV의 타입/위치를 정확히 추출해낸다. 또한 시퀀스 분석 모듈은 변이 영역의 브라우징 및 상호 비교를 지원하는 사용자 친화적 프로그램으로서, 암/정상 샘플의 변이 영역의 동시 분석 기능과 refGene, OMIM DB를 기반으로 하는 CNV-유전자-표현형 매핑의 연관성 분석 기능을 제공한다. 본 프로그램의 소스 코드와 샘플프로그램은 http://dblab.hallym.ac.kr/CNVDAT/에서 다운 받을 수 있다.

• 한국유기농업학회지
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• 제28권2호
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• pp.235-250
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• 2020

작물 재배 방법이 토양의 미생물 군집 특성과 화학성에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 위해서 다섯 곳의 고추 관행 재배지와 다섯 곳의 유기농 재배지 토양을 채취한 후, 16S rRNA 유전자 기반의 파이로시퀀싱 기법으로 미생물 군집을 조사하였다. 분석 결과 총 22개의 세균 문으로 구성되었으며 Proteobacteria 문(33.0 ± 5.7%), Actinobacteria 문(19.9 ± 9.7%) 및 Firmicutes 문(13.6 ± 5.0%)이 우점하였고, 이들은 전체 상대풍부도의 66%를 차지하였다. 고추 관행 재배지와 유기농 재배지의 미생물 군집 분포를 비교했을 때 전반적으로 서로 다른 군집 특성을 나타내었다. 또한 관행 재배 토양에서는 Actinobacteria 문과 Chloroflexi 문이 상대적으로 풍부하였고, 유기 재배 토양에서는 Proteobacteria 문과 Firimicutes 문이 상대적으로 풍부하였다. 특히 Streptomyces 속과 Bacillus 속의 상대풍부도는 관행 재배 토양과 유기 재배 토양 간에 상당한 차이를 보였다. 또한 토양 화학 성에 의하여 세균 군집 변화가 관찰되었는데, Proteobacteria 문의 Rhizobiales 목과 Actinobacteria 문의 Streptomyces 속은 pH에 의해 세균 군집이 바뀌었고, Firimicutes 문의 Bacillus 속은 유기물 함량에 의해 군집 분포가 바뀌었다. 본 연구결과는 재배관리에 따른 토양의 물리-화학성의 변화가 미생물 군집 분포에 뚜렷하게 관련(p<0.05)되어 있다는 것을 보여주었다.

• 한국임상수의학회지
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• 제32권2호
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• pp.191-195
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• 2015

7년령, 중성화 수컷 고양이가 무기력과 식욕부진으로 내원하였다. 실험실 검사는 말초혈액 호중구에서 중등도의 퇴행성 변화, free 및 total thyroxine의 농도 감소 및 혈액배양에서 세균증식이 관찰되었다. 16S ribosomal RNA 및 heat shock protein 60 유전자 검사 결과 세균은 Enterobacter cloacae로 확인되었다. 항생제 최소억제농도 평가결과 16개 항생제에 대한 다약제 내성이 관찰되었다. 중합효소연쇄반응 및 시퀀싱 결과 $bla_{TEM-1}$, $bla_{CTX-M-15}$ 및 플라스미드 유래 $bla_{ACT-1}$ 유전자에 대한 양성 반응이 관찰되었으며, 결과적으로 확인된 세균이 광범위 beta-lactamase 및 ampC beta-lactamase를 합성하는 플라스미드를 보유한 것을 확인하였다. 환자는 1개월 간 항생제와 levothyroxine 치료를 받은 후 증상이 호전되었고, 치료 후 갑상선 기능검사와 혈액배양 결과 이상소견은 소실되었다. 이 증례는 고양이의 지역사회획득 다약제내성 E. cloacae에 의한 정상 갑상샘 질환 증후군의 첫 예이다. 신속한 진단과정과 적절한 항생제 선택에 의해 이환된 고양이는 패혈증으로부터 회복되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권2호
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• pp.157-168
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• 2000

우리나라 동해안에 서식하는 새치성게(Strongylocentrotus intermedius)는 둥근성게과(Strongylocentrotidae)에 속하는 냉수성 해양 무척추동물이다. 둥근성게과에는 현재 9종의 성게가 속해 있으나, 아직 종간의 분류 기준, 계통 분류학적 유연관계, 진화과정 등이 잘 밝혀져 있지 않다. 본 연구는 유전자 염기서열이라는 분자형질을 이용하여 새치성게의 종 분류기준을 확립하고 이 종의 계통진화 및 분화 시기를 파악하고자 수행되었다. 이를 위하여 변화율이 빠르고 모계로만 유전되는 특성을 가진 미토콘드리아의 한 유전자인 cytochrome c oxidase subunit I(COI)을 분석하였다. 새치성게의 생식소에서 DNA를 추출하고 중합효소연쇄반응으로 COI 유전자 단편을 선택적으로 증폭하였으며, 클로닝과 시퀀싱 과정을 거쳐 COI 유전자의 단편 1077개 염기쌍 순서(염기서열)를 확정하였다. 이 염기서열과 유전자 데이터베이스(GenBank)에 들어있는 다른 성게 및 해삼, 불가사리의 유전자를 비교하고 그 분자 계통수를 작성함으로써 새치성게의 진화과정을 분석하였다. COI 유전자 계통수는 새치성게가 태평양 동쪽 연안에 서식하는 S. purpuratus와 계통적으로 자매군(sister species)의 관계에 있음을 보였다. 두 종의 분화 시기는 계통수 상 분지의 길이와 화석연대를 고려하여 산출했을 때 지구 온도의 변동이 심했던 약 890만년 전으로 추정되었다. 태평양의 동안과 서안으로 분리된 두 종의 현재 분포와 종분화 시기의 지구 환경조건은 두 종간의 분화가 환경변화에 따른 개체군의 지리적 분리(vicariance)에 의한 것임을 시사해 준다. 한편, 새치성게의 COI 유전자염기서열은 이 종을 대표하는 분자형질로서 둥근성게과의 성게들을 서로 구분할 수 있는 종분류의 기준이 될 것이다.

• 미생물학회지
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• 제51권1호
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• pp.81-85
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• 2015

성장촉진제로 항생제 사용이 금지가 된 이후, 가축들의 사망률이 증가되어 항생제 대체제를 개발해야 하는 것이 시급하다. 그러한 대체제 개발에 새로운 접근 중 하나는 숙주의 신체적 기능에 영향을 준다고 알려진 장내미생물생태를 조절하는 것이다. 하지만 가축의 장내미생물에 대한 이해가 인간과 비교하여 볼 때 많이 부족한 실정이다. 본 연구에서는 돼지장내미생물생태가 지역적 차이가 있음에 대한 기본적인 정보를 제공한다. 돼지 분변샘플은 제주(n=40), 광주(n=28), 해남(n=30) 농가로부터 채취하였으며, MiSeq을 이용하여 16S rRNA V4 지역을 시퀀싱하였다. 또한 Mothur 파이프라인을 이용하여 MiSeq으로부터 얻은 데이터를 처리하였다. 총 5,642,125 reads를 얻었으며, 에러시퀀스들을 제거한 후 최종적으로 3,868,143 reads가 남았다. Phylum 수준의 taxonomic composition 분석에서는 제주 돼지들이 Firmicutes를 가장 많이 포함하고 있었으며, Operational Taxonomic Units 분포분석에서 또한 지역적 차이에 따라 돼지장내미생물생태가 다르다는 것을 확인하였다. Non-metric multidimensional scaling과 Phyla의 풍부함 사이의 상관관계분석에서는 Actinobacter, Verrucomicrobia, Firmicutes, Fibrobacteres이 세 개의 지역에 있는 돼지들의 장내미생물생태 차이를 나타나게 하는 장내 미생물 요소라는 것을 확인하였다. 그러한 가축의 장내미생물생태는 농장에서 사용하는 사료와 사양관리에 의해 많은 영향을 미치는 것으로 생각된다. 본 연구결과는 돼지장내미생물생태가 지역적으로 많은 차이가 있다는 것을 나타내며, 추후에 가축의 장내미생물생태에 관한 연구는 지역적 차이가 있다는 것을 고려하여 설계해야 될 것이다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제47권3호
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• pp.125-131
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• 2015

폐 선암의 일부에서 EGFR 돌연변이 활성화의 발견은 폐 선암의 생물학적 이해와 티로신 키나아제 억제제 치료에 대한 획기적인 연구에 중요하다. 세포 검체 검사는 폐암 진단에 중요한 역할을 하고 있으나 세포 검체로 부터 얻은 종양세포가 소량으로 돌연변이검사 및 다른 전문연구의 시행에 제한적이다. 본 연구에서는 폐선 암으로 알려진 76명의 환자로부터 얻은 세포슬라이드에서 미세절제기법을 통해 소량의 종양세포를 분리한 후 EGFR 돌연변이 검사를 시행하였다. 본 연구 결과는 이전 초기임상 진단의 일환으로 세포 및 조직으로 시행되었던 EGFR 돌연변이 검사 결과와 비교 분석하였다. 미세절제 기법으로 분리된 모든 종양세포는 파이로시퀀싱을 통하여 EGFR 돌연변이 분석이 가능했을 뿐만 아니라 25개의 종양세포에서도 EGFR 돌연변이 분석이 가능했다. 또한, 돌연변이 분석에서 미세절제기법을 통해 순수한 종양세포의 양을 증가시킨 검체에서 돌연변이 검출 감도가 증가하였다. 따라서, 미세절제기법은 세포 검체로 EGFR 돌연변이 분석을 시행 할수 있는 폐 선암 환자의 수를 증가시킬 뿐만 아니라 폐 선암 환자의 분자기반 맞춤치료에 세포 검체가 용이하게 사용될 수 있다.