• 한국육종학회지
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• 제43권5호
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• pp.448-456
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• 2011

적색 과육 '홍양' 품종에서 차등발현하는 유전자를 찾기 위하여 mirror orientation selection (MOS)과 결합된 suppression subtractive hybridization (SSH) 실험을 수행하였다. 그 결과, 288개의 cDNA clone을 확보하였으며, colony PCR을 통해 192개의 positive clone을 선발하였고, 이들을 sequencing하였다. NCBI/Genbank 데이터베이스의 BLAST 검색를 이용하여 염기서열을 분석한 결과, 30개의 clone에서 기존에 알려진 유전자기능과의 유사성을 확인할 수 있었으며, 10개의 clone이 특이유전자였다. 그 중 3개의 clone(AcF21, AcF42, AcF106)은 과실 후숙과 관련된 ACC-oxidase와 상동성이 있었다. SSH의 결과를 통해 얻어진 이 유전자들의 차등발현양상을 확인하기 위하여 reverse transcription PCR(RT-PCR)과 quantitative real-time PCR(qReal-time PCR) 분석을 실시하였다. qReal-time PCR분석과 RT-PCR분석에서 모두 동일한 결과를 확인할 수 있었으며, 3개 clone 모두 '홍양'에서의 유전자발현수준이 '헤이워드'보다 더 높았다. AcF21은 다른 유전자들보다 가장 높은 발현수준을 나타내었는데, 만개 후 120일과 160일 모두 '홍양'에서의 발현수준이 높았다.

• 한국어류학회지
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• 제18권2호
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• pp.65-77
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• 2006

우리나라 주요 담수 어종인 미꾸라지(Misgurnus mizolepis)를 실험 모델로 이용하여 실험적으로 설정한 고온 노출($32^{\circ}C$)에 특이적으로 반응하는 유전자들을 cDNA microarray 분석을 통해 탐색하였다. 미꾸라지 간조직 expressed sequence tag (EST) 데이터베이스 분석을 통해 1,124개의 unigene들을 선발하여 제작한 cDNA microarray을 이용하여 $23^{\circ}C$ 및 $32^{\circ}C$에 4주간 노출된 실험어의 간(liver)조직의 전사 발현 양상을 3반복 분석하였다. 다양한 유전자군이 $32^{\circ}C$ 고온 노출에 전사 발현의 증감 또는 감소 양상을 보였으며 $23^{\circ}C$에 비해 $32^{\circ}C$군에서 2배 이상의 발현 증가를 보인 클론들은 총 93종류로서 에너지 대사, 단백질 대사, 면역/항산화 기능, 세포골격 및 구조, 물질수송 및 세포 신호전달등에 관여하는 단백질들을 암호화하는 유전자들이었고 최대 15배 이상의 전사발현이 관찰되었다. 반면 고온 노출군에서 유의적인 발현 감소(50% 이하)를 보인 유전자들(n=85) 역시 탐색되어 상기 단백질 분류군외에 vitellogenin 전구체들 및 리보좀 단백질류에서 특이적인 전사활성의 저하가 관찰되었고, vitellogenin 유전자에서 가장 많은 mRNA 수준의 감소가 관찰되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권2호
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• pp.220-227
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• 2010

식물 종자오일의 지방산은 인간에 필수 지방산을 공급하는 식용 및 생필품 생산에 필요한 다양한 산업원료로 사용된다. 식물 오일의 식용 및 산업용 적합성과 경제성을 극대화하기 위해 유전공학에 의한 종자오일의 양과 지방산 조성 변형을 위한 대사조절연구가 계속 진행되고 있다. 하지만 식물에 일반적으로 존재하지 않는, 산업적으로 유용한 특이지방산의 합성과 종자오일로의 축적은 한계가 있음이 알려져 있다. 그 이유는 재배가 용이하며 생산성이 높은 오일식물의 acyltransferase가 특이지방산에 대한 기질특이성이 떨어지며 또한 특이지방산에 대한 세포막지질에서 종자오일로 전환시키는 편집기작 (editing mechanism)이 없기 때문으로 사료된다. 최근에 모델식물의 종자오일의 축적에 관여하는 acyltransferase에 관한 유전자들이 클로닝되었고, 특이지방산이 합성되는 인지질에서의 편집기작에 관여하는 acyltransferase 유전자들이 밝혀져 이들 유전자들의 정보를 이용하여 특이지방산을 효과적으로 생산.증진할 수 있는 기술이 개발될 수 있을 것으로 기대한다. 피마자오일의 주성분인 산업용 특이지방산인 리시놀레인 지방산을 오일식물에서 생산하기 위해 이에 관여할 것으로 추정되는 11개의 acyltransferase 유전자를 피마자 유전체 데이터베이스에서 존재함을 확인하였다. 이들 유전자들의 도입에 의해 형질전환 식물이 갖고 있지 않은 리시놀레인산에 대한 기질 특이성을 부여하여 종자오일 내의 특이지방산의 생산을 증가시킬 것으로 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권1호
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• pp.33-48
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• 2012

작물의 구조와 기능을 이해하려는 과학적 탐구심과 이를 작물 육종에 적용하려는 실험적 노력의 일환으로 다양한 작물에서 유전자 지도가 개발되었다. 특히, 배추과 작물의 경우 모델식물인 애기장대의 유전체 정보가 공개된 이후 다양한 정보 (염기서열 정보, 유전자 구조 및 기능정보 등)의 이용이 가능해져 유전자 지도 작성이 가속화 되었으며 이는 최근 $B.$ $rapa$ A genome (배추)유전체 해독이라는 결과를 가져왔다. 배추과 작물의 유전자 지도 작성에 있어서 초기에는 RFLP 마커들이 사용되었으나 이후 분자마커, 즉, RAPD, AFLP, SSR 등과 같이 비교적 사용이 간단하고 시간적 제약이 없는 PCR 마커의 형태로 점차 바뀌었다. 배추과 작물의 경제적, 학문적 가치가 고려되어 $B.$ $rapa$ (배추)를 표준재료로 A genome 유전체 염기서열 해독이라는 목표로 다국적 유전체 프로젝트가 결성되었고 2011년 국내연구진이 주도적으로 참여한 국제 컨소시엄 (BrGSPC, $B.$ $rapa$ Genome Sequencing Project Consortium)에 의해 배추 (10개 염색체)의 유전자 영역(gene space), 약 98% (83.8 Mb)의 염기서열이 해독되어 발표되었다. 유전체 해독 과정에서 축적된 염기서열 정보는 대량의 SSR, SNP, IBP 마커의 개발을 가능하게 하였고 이들 마커는 $B.$ $rapa$ A genome 유전자 지도와 물리 지도 작성에 이용되어 이후 배추과 작물연구 전반에 널리 적용되고 있다. 대량의 분자마커 개발은 유전자 지도 작성을 가속화하여 더욱 정밀한 유전자 지도를 가능하게 하였고 공통의 분자마커 정보는 애기장대와 배추과 작물 간 비교유전체 연구를 통해 농업적 우수 형질의 클로닝, 마커도움선발 (MAS)등의 방법으로 분자육종의 기반을 제공하고 있다. 뿐만 아니라. 최근 등장한 NGS 유전체 해독 기술로 생산된 대량의 정보는 분자육종 실현 가능성을 높여 분자육종 실용화에 박차를 가하는 계기가 되고 있다. 본 논문에서는 $B.$ $rapa$에서 분자마커를 이용한 유전자 지도 개발의 과정과 농업적 유용형질 탐색을 위한 양적 형질 유전자좌 (QTLs)의 연구 현황에 대하여 알아보고 유전체연구에서 유전자 지도의 중요성과 육종에의 응용에 대하여 서술하였다. 또한 다양한 유전체 정보와 오믹스 정보를 국내 배추과 분자육종에 효율적으로 활용하여 분자육종 실용화를 가능하게 하기 위해 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 데이터베이스를 구축함으로서 연구자와 육종가 간의 간격을 좁히고 원활한 정보교환의 필요성을 제기하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권1호
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• pp.23-33
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• 1998

고초균 유전체 전체 염기서열을 밝히는 연구가 1997년 5월에 종료되어 전체 4,214,810bp의 염기서열이 SubtiList 데이터베이스에 공식적으로 입력되었다. 과제의 진행은 약 8년 동안 국제적인 협력에 의하여 이루어져 왔으며, 유럽의 25개 연구팀, 일본의 7개 연구팀, 두 개의 회사 연구팀 그리고 한국의 본 연구팀이 참여했다. 고초균 유전체 염기서열 해독을 위한 국제협력과제의 일환으로 본 연구팀은 odhA 유전자(181 $^{\circ}$) 상류지역 53, 289bp 부위의 염기서열을 해독하였다. 할당된 부위의 양 끝 부분에 위치한 sspC와 odhA 유전자의 알려진 염기 서열을 시점으로하여, plasmid rescue와 long-range PCR 방법을 써서 염색체 DNA 단편을 획득하였다. 본 연구팀이 염기서열을 밝힌 염색체 DNA 부위에는 이미 보고된 9개 유전자(sspC, cge cluster, orfE5, orfRMl 및 odhA)를 포함하여 모두 65개의 ORF가 들어 있음이 밝혀졌다. 이 부위에서 얻은 흥미로운 결과 중 하나는 인트론으로 여겨지는 한 ORF의 발견인데 세균의 염색체 상에서 인트론이 발견된 예는 흔치 않다. DNA복제 종결 단백질의 결합이 예상되는 염기서열이 세 곳에서 새로이 발견되었는데 이 역시 흥미로운 결과이다. 한편 이 부위 전체의 염기서열 해독을 통하여 기존의 유전자 지도상에 실제와는 매우 다르게 표시되어 온 여러 유전자들의 위치를 바로잡을 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제16권7호
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• pp.1188-1194
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• 2006

노년에 나타나는 정신병적 증상의 가장 흔한 원인 질환으로 만성적이고 서서히 악화되는 진행성이면, 기억력, 사고력, 학습능력 및 판단력 등의 손상을 포함한 인지기능의 장애이다. 고령화 사회가 도래하면서 노인성 치매환자가 매년 급격히 늘고 있으며 매년 수만 명이 노인성치매에 걸려 본인뿐 아니라 가족까지도 많은 고통에 시달리고 있다. 특히 노인성 치매의 경우는 환자 본인의 문제가 아니라 젊은 노동력을 환자의 보호자로 필요함으로 국가적 노동력의 손실로 이어지고 있다. 현재 연구에서 우리는 노인성 치매와 transposable elements와의 상호관계를 밝히기 위하여 공개된 유전자 데이터베이스에서 EST (expressed sequence tags)를 이용하여 생물정보학적 인 분석방법과 프로그램을 이용하여 치매의 원인으로 추정되는 후보유전자들을 찾아내었다. 이러한 분석을 통하여 치매환자에서 transposable elements의 발현으로 인해 유전자의 발현에 변화를 가지는 98개의 후보 유전자를 찾아내었다. 노인성질환인 치매와 transposable elements의 분석방법을 이용하면 치매의 원인을 규명하는데 많은 도움이 될 것이다.

• 생태와환경
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• 제54권3호
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• pp.151-155
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• 2021

국내 생태계의 환경유전자 적용도 가속화되고 있으나 생산된 데이터를 처리하고 분석하는 데 한계를 느끼고 있으며, 분석 생산된 생물데이터의 신뢰성에 대한 의구심이 제기되기도 하고 시료 매체(대상 시료, 물, 공기, 퇴적물, 위내용물, 분변 등) 간의 방법에 따른 차이와 분석 방법의 정량화와 개선 등이 필요한 상태이기도 하다. 따라서 국내 생태계의 환경유전자를 활용한 생물다양성 연구의 신뢰성과 정확성을 확보하기 위해서는 생태분류학으로 축적된 데이터베이스를 적극적으로 활용하여 검증 절차를 거치고, 유전자 서열 분석으로 높아진 데이터의 해상력을 전문가들이 검증하는 과정이 반드시 필요하다. 환경유전자 연구는 분자생물학적인 기술 적용으로만 해결될 수 없으며, 생산된 데이터의 신뢰성을 확보하기 위한 생태-분류-유전학-인포메틱스 등 학제 간의 연구 협력이 중요하며, 다양한 매체를 다루는 연구자들이 함께 접근할 수 있는 정보 공유 플랫폼이 절실한 분야이며, 발전의 속도도 급격하게 진행될 것이고 축적되는 데이터는 수년 내에 빅테이터로서 성장할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국육종학회지
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• 제42권5호
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• pp.502-506
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• 2010

콩 알레르기에 민감한 사람들은 15가지가 넘는 콩 알레르기 단백질을 인지한다. 이러한 알레르기 단백질 때문에 콩의 광범위한 사용이 제한적이다. 시스테인 프로테아제에 속하는 P34 단백질은 콩의 주된 알러젠이다. 미국 국무부에서 16,226개의 유전자원에서 P34 단백질이 결핍된 PI567476 유전자원을 찾아냈다. P34 유전자 염기서열과 P34 유전자가 결실된 염기서열을 NCBI 데이터베이스에서 확인한 결과 P34 유전자가 결실된 염기서열에서 4 bp 가 삽입되었다는 것을 확인하였고, 그 부위에서 SSLP 마커를 개발하였다. 본 연구에서는 태광콩과 PI567476을 이용한 교배조합 $F_2$ 339개체를 개발한 분자표지마커로 확인하였다. 실험결과 태광콩 유형과 heterozygous 유형 및 PI567476 유형의 분리비는 85: 187: 67로 $X^2{_{0.05}}=5.99$, df=2에서 1:2:1의 분리비로 하나의 유전자가 관여한다는 것으로 나타났다. 앞으로 P34 단백질 관련 분자마커가 단백질 수준에서 정확히 일치하는지 확인 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.631-636
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• 2019

본 연구에서는 산화질소 유도성(nitric oxide-induced, NOI) 유전자를 건조 처리된 고구마 실뿌리의 EST 라이브러리에서 분리하였다. 분리된 IbNOI 유전자의 cDNA는 712 bp의 길이이며, 77개의 아미노산으로 구성되어 있었다. Blast 데이터베이스를 분석한 결과, 식물에서 보고된 NOI 단백질에 속하는 것으로 확인되었다. RT-PCR과 realtime-PCR을 통해 IbNOI 유전자의 발현수준을 고구마 식물체의 조직별로 조사한 결과, 저장뿌리와 현탁배양세포에서 높은 발현 수준을 보였다. 잎에서 산화질소를 유도하는 SNP와 화합물 스트레스들을 처리시, IbNOI의 발현이 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 고염, 건조와 같은 비생물학적 스트레스 및 병원균 감염에 의해서도 IbNOI의 발현이 유도됨을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과들을 통해 IbNOI 유전자는 다양한 비생물학적 스트레스 및 병원균 감염 동안 산화질소와 연관된 조절기작을 통해 식물의 방어기능에 관여할 것으로 생각되는 바이다.

• 정보기술과데이타베이스저널
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• 제5권1호
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• pp.1-12
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• 1998

분산 환경에서 데이터의 할당(allocation)는 중요한 설계 이슈이다. 데이터의 할당은 분산 데이터에 대한 비용(cost) 감소, 성능(performance) 및 가용성(availability) 향상 등의 이점을 극대화할 수 있도록 최적화되어야 한다. 기존 연구들의 대부분은 트랜잭션의 수행 비용을 최소화하는 방향으로만 최적화된 데이터 할당 결과를 제시하고 있다. 즉, 비용, 성능 및 가용성을 모두 함께 고려하는 연구는 아직까지 제시된 결과가 없으며 이는 복잡한 모델에 대한 적절한 최적화 기법이 없기 때문이다. 본 연구에서는 분산 데이터의 이점들인 비용, 성능 및 가용성 등의 다중측면을 동시에 고려함으로써 데이터 할당에 대한 파레토 최적해를 제공하는 DAMMA (Data Allocation Methodology considering Multiple Aspects) 방법론을 제안하였다. DAMMA 방법론은 데이터 분할 과정을 통하여 생성된 최적의 단편들을 분산 시스템의 운용 비용, 수행 성능, 가용성 등의 요소를 고려하여 각 물리적 사이트에 중복 할당하는 파레토 최적해들을 생성해낼 수 있는 설계 방법론이다.