식물세포에 tumor를 유발하는 Agrobacterium tumefaciens pTiA6 plasmid에서 virE 유전자의 발현조절기작을 분자적수준에서 규명하기 위하여 virE promoter의 5'-말단을 제거하여 얻은 truncated virE 재조합플라스미드를 이용하여 virE promoter의 조절부위에 대하여 연구하였다. virE promoter의 기능이 존재하는 truncated virE 재조합플라스미드인 pJS201은 전기영동에 의하여 virE promoter의 5'-말단으로부터 약 130개의 염기가 제거된 것으로 측정되었다. 한편 virE promoter의 기능을 상실한 pJS301에서 dideoxy chain termination방법으로 truncated virE promoter 염기서열을 결정한 결과 263개의 염기가 제거된 것으로 확인되었다. 따라서 virE promoter의 조절부위는 virE promoter의 5'-말단으로부터 약 130번째의 염기에서 263번째의 염기사이에 존재하는 것으로 사료되며, 이 사이에 23개의 염기로 이루어진 역반복서열(AACTTTGCGCTATAGGCAAAGTT)이 존재하고 있는데, 이 부위가 virE operon의 발현에 있어서 RNA polymerase의 최초 인식부위(recognition site)일 것으로 사료된다.
한국 고유종인 각시붕어 R. uyekii와 떡납줄갱이 R. notatus로부터 유도된 정교배 및 상반교배 잡종어류의 분자생물학적 동정을 위하여 핵에서 encoding되는 RAG-1 유전자의 염기서열 분석을 실시하였다. 분석된 863 bp의 염기서열 중 각시붕어와 떡납줄갱이 사이에는 총 13개의 위치에서 염기서열 변이가 탐색되었다. 잡종어류의 RAG-1 유전자 염기서열을 분석한 결과 모계와 부계의 염기서열 차이를 보인 13개의 변이 부분에서 부모의 염기서열을 다같이 반영하는 double peaks 패턴을 보였으나 정교매체(UN 유전형)와 상반교배체(NU 유전형) 간의 염기서열 차이는 관찰되지 않았다.
약 7,000 여개의 단일유전자질환이 보고되어 있지만 보고된 질환의 절반도 아직 원인 유전자가 밝혀지지 못한 상황이다. 그리고 기존에 밝혀진 원인 유전자의 돌연변이형들은 대부분 단백질을 코딩하는 부위의 돌연변이에 의하여 발생하고 있어서 인간 유전체에서 단백질을 코딩하는 엑손 부위만을 선별적으로 분리하여 염기서열을 분석하는 엑솜 염기서열 분석 방법은 희귀한 유전질환의 신규 원인 유전자 발굴을 위한 매우 효과적인 유전 분석법이 될 것이다. 엑솜은 전체 유전체의 약 1.5% 정도를 차지하고 있어서 매우 경제적으로 분석이 가능하다. 그리고 엑솜 염기서열 분석 방법은 엑솜 부위를 선별하는 기술과 대용량 염기서열 분석기술로 수행된다. Freeman-Sheldon 증후군의 원인 유전자를 엑솜 염기서열 분석 방법으로 발굴한 이후로 단일유전자질환의 원인 유전자 발굴을 위한 표준 분석법으로 엑솜 염기서열 분석방법이 사용되고 있다. 향후에는 엑솜 염기서열 분석 방법이 다양한 복합질병의 유전분석에도 활용되어 개인 맞춤의학의 실현을 앞당기는데 크게 기여할 것으로 기대된다.
본 연구에서는 산/염기 수용액의 탈수분리에 이미 complex site를 가진 막을 투과증발에 응용하는 것이 아니라, 공급액으로 사용되는 산/염기와 complex를 형성할수 있는 작용기를 가진 막을 그들 수용액의 탈수분리에 응용함으로써 형성된 complex site로 분리성능의 향상을 도모하였다. 또한, 분리대상물내의 한성분이 couter ion으로 작용하는 점을 이용하여 long-term stability의 문제도 해결하고자 하였다.
전장유전체 연관성 연구에서 상위성 탐색은 많은 단일염기다형성 수로 인해 계산이 어렵기 때문에 네트워크에서의 탐색을 이용한 방법이 사용되고 있다. 그러나 전장유전체 연관성 연구에서 단일염기다형성들의 상위성 네트워크의 구성 역시 큰 계산 비용을 필요로 한다. 본 논문에서는 단일염기다형성과 표현형의 상호정보량을 이용한 네트워크를 구성하는데 드는 시간을 줄이는 알고리즘을 제안한다. 또한 표본 크기별로 계산 시간을 실험해 보았으며, 기존의 방법과 비교해 실행 속도가 향상됨을 보였다.
A. nidulans의 $tRNA^{Arg}$의 염기순서를 효소절단 방법으로 결정하였다. 이 방법으로 염기순서를 결정한 결과 다음과 같았다. 5'GGCCGGCUGGCCCAAXUGGCAAGGCXUCUGAXUACGAAXCAGGAGAUUGCAXXXXXGAGCXXUXXGUCGGUCACCA3'. 위의 결과로 플로버잎 구조를 만들어본 결과 안티코돈이 ACG인 $tRNA^{Arg}$으로 판명되었고. 이 결과는 아미노산 부하검사(charging test)의 결과와 일치하였다. 이 tRNA의 유천자의 염기순서 결과와 비교하여 염기순서의 정확성을 검증하였고, minor base분석을 통하여 전 염기순서를 추정하였다.
유전체는 생명체의 구성에 관련된 모든 정보를 포함하고 있다. 특정 종을 하나의 유전체로 표현하지만, 해당 종에 속하는 개체의 염색체는 조금씩 차이가 있어 개체별로 고유의 특성이 나타난다. 바이러스와 같이 개체 변이가 많이 일어나는 종에서는 종내에서 변이가 심할 수 있다. 종내에서 변이에 따른 특성을 파악하기 위해, 각 염기 위치별로 염기분포를 관찰하는 연구들이 진행되고 있다. 이 논문에서는 염기분포의 변화를 쉽게 분석할 수 있도록, 각 염기 위치에서의 분포변화를 시각화하는 방법을 제안하고 구현 결과를 소개한다.
계통분석을 하는 생물학자들은 관련된 분석대상에 대한 정보를 확보하여 비교분석하기 위해 NCBI 등으로부터 염기서열을 확보하여 아미노산 서열로 변환하는 작업을 수행하게 된다. 많은 서열 데이터에 대해서 데이터베이스로부터 데이터를 검색하고 이를 변환하는 작업을 순차적으로 분석자가 관여하여 작업하는 것이 현재 분석환경이다. 따라서 본 논문에서는 분석의 효율성을 향상시키기 위해, 관심서열의 등록번호(Accession Number) 리스트를 입력하면 해당 서열에 대항 정보를 NCBI로부터 웹로봇을 통해 자동으로 확보한 다음, 확보된 염기서열 전체를 아미노산 서열로 자동 변환하여 가장 긴 ORF(Open Reading Frame)을 추천해주기 위해 설계된 지능형 다중 염기서열 변환 도구에 대해서 소개한다.
국내에서 재배되고 있는 고추(Capsicum annuum L.)로부터 분리된 TMV pepper 계통을 density gradient centrifugation을 이용하여 순화하였다. 이로부터 바이러스의 total RNA를 분리하였고 RT-PCR에 의하여 TMV pepper 계통의 외피단백질 cDNA를 합성, 증폭하였으며 이를 pBluescript II SK- 벡터에 재조합하였다. 본 실험에서 바이러스 외피단백질과 3` non-coding region을 포함하는 재조합 클론 p1561과 p1562로부터 염기서열을 분석하였고 그 결과로 477 염기의 외피단백질 유전자를 포함하는 691 염기가 합성되었음을 확인하였으며 이것과 TMV common 계통으로부터 합성된 외피단백질 cDNA와의 최대 유사도는 69%였다. 또한 유추된 아미노산 서열에서 이들 두 계통간의 최대 유사도는 81%였다.
근년에 개발된 효소적인 DNA증폭법을 이용하면 일차구조상의 단편적인 정보만 알면 단 수시간내 해석에 필요한 양의 DNA가 증폭되어 cDNA의 염기배열결정의 신속화, 간편화가 가능하게 되었다. 그러므로 유전자증폭법으로써 PCR법에 관해 기술한다. 그리고 리보좀 RNA는 분자시계로서 생물의 계통을 논하는 데에 있어서는 최적의 조건을 갖춘 고분자화합물이다. 이에 PCR법을 이용한 16S like 리보좀DNA의 증폭법을 다루고, PCR증폭산물의 염기배열결정법에 대해 서술한다. 또한 인위적인 leading error 등을 배제하고 신속한 자동해독과 시간적인 절약이 자동 DNA sequencer의 개발과 시판으로 가능하게 되어 cDNA의 형광색소표식 염기배열결정법에 대해서도 서술한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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