• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(C)
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• pp.25-27
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• 2012

디노버 어셈블리는 레퍼런스 시퀀스 없이 리드의 염기 서열 정보를 이용하여 원래의 전체 시퀀스(original sequence)로 추정되는 시퀀스로 리드들을 재구성하는 방식이다. 최근의 NGS(Next Generation Sequencing) 기술은 대용량 리드를 훨씬 쉽게 저비용으로 생성할 수 있다는 장점이 있어, 이를 이용한 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 NGS 리드 데이터를 이용한 디노버 어셈블리에 관한 연구는 국내외적으로 매우 미흡한 실정이다. 그 이유는 NGS 리드 데이터를 이용하여 디노버 어셈블리를 수행하는 경우 대용량 데이터, 복잡한 데이터 구조 및 처리 과정 등으로 인하여 매우 많은 시간과 공간이 소요될 뿐만 아니라 아직까지 다양한 분석 툴과 노하우 등이 충분히 개발되어 있지 않기 때문이다. 본 연구에서는 NGS 리드 데이터를 이용한 어셈블리의 실효성과 정확성을 검증한다. 또한 디노버 어셈블리의 처리 시간 및 공간 오버헤드를 해결하기 위하여 유사 종과의 리드 정렬을 활용하는 방안을 제안한다.

• 식물병연구
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• 제22권1호
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• pp.25-31
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• 2016

2014년도 충남 당진의 고추포장 바이러스 발생 조사 중, 포장 주변에서 바이러스 병징을 보이는 속속이풀을 수집하였다. 수집한 시료에 대해 여러 고추감염바이러스의 감염여부를 조사한 결과, PMMoV와 CMV에 복합감염되어 있음을 확인하였다. 이는 PMMoV의 잡초 기주로서 속속이풀의 최초 동정이며, 속속이풀의 CMV 감염의 국내 첫 보고이다. 따라서 이들 신규 분리주들의 계통발생학적 위치를 파악하고자, 이들의 전체 게놈 염기서열을 분석하였고 이미 보고된 PMMoV 및 CMV 분리주의 유전정보와 비교 분석하였다. 유전적 측면에서 이미 보고된 고추감염바이러스와의 관계를 알아보고자 속속이풀에서 분리된 PMMoV와 CMV의 전체 염기서열을 분석하였고, 이들의 계통발생학적 특성을 구명하였다. 그 결과, 속속이풀에서 분리한 PMMoV 및 CMV의 분리주가 고추에서 분리한 분리주들과 매우 높은 유사성을 보임을 확인하였고, 이는 속속이풀이 PMMoV 및 CMV의 중간 기주로 작용할 수 있음을 시사한다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제54권4호
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• pp.239-248
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• 2022

임상미생물학 분야에서 세균의 분류는 끊임없이 변화하는 상태에 있다. 무산소성 세균의 대규모 분류와 명명법은 지난 수십년 동안 발생되었는데, 주로 16S rRNA 염기서열 분석 및 전체 게놈 염기서열(WGS) 분석과 같은 분자 기술의 발전 때문이다. 새로운 균속과 균종이 추가되었고, 기존 균종과 균속은 재분류되었거나 재명명되었다. 임상미생물검사실의 주요 역할은 임상적으로 중요한 세균의 정확한 동정 및 적절한 감수성 시험, 그리고 신속한 보고 및 임상의와의 의사 소통이다. 무산소성 세균의 분류학적 변화는 진단적으로 적절한 보고 항균제의 선택과 항균제 감수성 해석 기준의 적용에 잠정적으로 영향을 미칠 수 있다. 이는 신흥 병원성 무산소성 세균의 항균제 내성 및 잘못된 동정은 환자 치료에 있어서 부적절한 경험적 치료를 유발할 수 있기 때문이다. 따라서, 임상미생물검사실은 주기적으로 무산소성 세균의 분류학적 변경 사항을 업데이트하고, 임상의에게 이러한 변경 사항을 적절하게 알려야 한다. 이 논문에서는 임상적으로 중요한 무산소성 세균의 분류에 관한 업데이트을 제시하였고, 이전의 균명 또는 동의어을 함께 기술하였다. 무산소성 세균의 분류 업데이트는 무산소성 세균 감염에 대한 항균제 요법을 안내하고, 치료 실패를 예방하는데 임상미생물검사실과 임상의 모두에게 도움이 될 수 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권3호
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• pp.209-222
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• 2006

애기 장대와 벼의 전체 게놈 염기서열 분석이 완료되었고, 다량의 EST 데이터가 많은 식물에서 이용 가능하게 되었다. 또한, 방대한 양의 다양한 생물학적 데이터들이 transcriptomics, proteomics, metabolomics와 같은 여러 '-omics' 기술에 의하여 만들어져 왔다. 생물정보학은 이런 방대한 양의 생물학적 데이터로부터 유용한 정보를 얻는데 필수적이고도 매우 중요한 역할을 수행한다. 이 총설에서, 우리는 대량의 데이터를 생성하는 실험적 방법들과, 식물 병 저항성과 분자 육종과 같은 식물 연구분야로의 응용, 그리고 식물 생명공학의 연구 개발에 유용한 생물정보학적 기술과. 인터넷 정보 사이트들을 소개하였다. 우리는 새로운 실험 방법들과 생물정보학적 분석 기술들이 식물 생명공학 발전에 중요하게 기여할 것으로 기대하고 있으며, 생물정보학은 식물 생명공학의 연구 개발에 있어서 결정적인 요소가 될 것이라 생각한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제63권1호
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• pp.43-51
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• 2024

노지에서 재배되는 고추(Capsicum annuum)에 총채벌레가 발생하여 심각한 경제적 피해를 주고 있다. 본 연구는 고추 주산지인 안동을 중심으로 상이한 세 지역의 재배지에서 고추 정식에서 수확 시기까지 총채벌레의 연중 발생을 보고한다. 총채벌레의 최대 발생기는 6월과 9월을 중심으로 나타났다. 이 가운데 두 주요 총채벌레는 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)와 대만총채벌레(F. intonsa)였으며, 전체 총채벌레 발생의 87% 이상을 차지하였다. 기타 총채벌레는 이상의 두 우점종의 발생 패턴과는 상이하였다. 토마토반점위조바이러스(Tomato spotted wilt virus: TSWV)가 이들 우점종 개체들에서 검출되었으며, 바이러스 보독율은 대만총체벌레에서 높았다. 이들 지역에서 재배되는 고추가 TSWV에 내병성 품종들이지만, 일부 고추 개체들에서는 이 바이러스 감염에 따른 전형적인 병징을 보였다. 이에 보독충에서 TSWV를 분리하여 이 바이러스 S RNA 게놈에 존재하는 비구조단백질 일종을 암호화하는 NSs 유전자의 염기서열을 분석하였다. 기존에 알려진 저항성붕괴(resistance breaking: RB) 계통의 서열에 비해 안동에서 발생한 보독충에서 분리된 TSWV의 서열과는 상이하여, 이 지역에서는 RB 돌연변이체가 존재하지 않는 것으로 판명되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권4호
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• pp.290-297
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• 2015

배나무는 원산지와 분화방향에 따라 유럽, 미국, 호주 등에서 주로 재배되는 서양배와 중국, 일본, 한국 등 동남 아시아 지역을 중심으로 분포 및 재배되고 있는 동양배로 구분된다. 17개의 기본염색체를 가진 배나무는 대부분 이배성(2n=2x=34)이며, 단일 S 유전자좌에 의해 조절되는 자가불화합성과 과수 작물의 주요 특징인 유년성으로 인해 유전 연구 및 정밀한 품종 육성에 큰 제한을 받고 있다. 배나무속 식물의 유전연구는 분자생물학 관련 기술의 발달로 다양한 형태의 분자 표지의 개발이 이루어짐과 동시에 유연관계분석, 유전자지도작성, QTL 분석과 같은 다양한 유전연구에 활발히 이용되었다. 또한 배나무의 유전자지도는 병 저항성이나 다양한 유용형질과 연관된 QTL 확인을 위한 연구로 이어지고 있다. 대량 병렬 반응 및 다중처리를 토대로 획기적인 염기서열 분석 비용의 감소를 이뤄낸 NGS 기술은 대용량, 고효율, 저비용으로 식물 유전체 해독을 가능하게 하여, 중국배 'Danshansuli'와 유럽배 'Bartlett'에서 유전체 분석이 완료되었다. 최근 국내에서는 황금배, 청실리 및 미니배의 resequencing 및 GBS를 통한 SNP 탐색 등의 연구를 통해 화기, 숙기 당도 등 농업적으로 유용형질에 대한 게놈전체 연관분석을 수행하고 있다.

• 식물병연구
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• 제29권1호
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• pp.52-59
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• 2023

Cucurbit chlorotic virus (박과퇴록황화바이러스, CCYV)는 수박, 오이 등의 박과작물에 영향을 미치는 식물바이러스로 담배가루이에 의해 전반된다. 2018년 충북 오이에서 처음 진단된 이후 경상도 등 다른 지역에서도 보고되고 있다. 2020년 충북 진천, 음성지역의 박과작물 온실의 황화 바이러스병 조사에서 멜론, 수박, 잡초 등 채집시료 총 79시료에 대한 CCYV 특이 프라이머를 이용한 reverse transcription-polymerase chain reaction 결과 멜론 4개의 시료에서 CCYV가 확인되었다. 3점은 CCYV 단독감염, 1점는 Cucurbit aphid borne yellows virus와 Watermelon mosaic virus 복합감염으로 나타났다. 4개의 CCYV ES 분리주로부터 RNA 1, 2의 전체게놈을 얻었고, 이전에 GenBank에 보고된 CCYV 분리주들과 염기서열을 분석하였다. MEGA를 이용하여 계통분석결과 ES 분리주들은 하나의 그룹으로 나타났고, 중국 분리주들과 밀접한 관련이 있었다. ES 분리주들 유전적 다양성이 낮은 것으로 나타났고, 일반적으로 CCYV은 기주 및 지리적 기원에 따라 유전적 다양성이 거의 없었다. CCYV는 박과작물 생산에 심각한 위협이 될 가능성이 있다. 수박, 잡초 등을 포함한 다양한 CCYV 분리주에 대한 병원성, 가루이 전염 등의 특성에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 식물병연구
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• 제19권4호
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• pp.254-258
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• 2013

후자린산(FA)는 Fusarium 속 균이 생성하는 독소로서 다른 곰팡이독소보다 독성은 낮으나 다른 독소와 중복 오염시 전체 독성을 증진시키는 것으로 알려졌다. 현재까지 FA 생합성 관련 효소나 유전자가 Fusarium oxysporum에서 밝혀지지 않았기 때문에 본 연구에서는 관련 생합성 유전자의 발굴을 위해 제한효소를 통한 무작위 삽입 형질전환방법인 REMI를 이용하여 FA 생성 F. oxysporum 균주의 생합성유전자의 결손을 시도하였다. F. oxysporum 균주 2주를 대상으로 REMI를 시도한 결과, 평균 3.2주 ($1{\mu}g$ DNA 당)의 효율로 7,100주 이상의 형질전환체를 육성하였다. FA 미생성 형질전환체를 스크리닝 하기 위해 FA가 함유된 배양액에서 다양한 식물종자의 발아여부를 조사한 결과, 11종의 종자 중 가장 감수성인 배추종자를 선발하였다. 각 형질전환체는 Czapek-Dox broth에서 3주간 배양한 후 배양여액을 배추종자의 발아여부 검정에 사용하였다. 검정결과 총 5,000여 주의 REMI 형질전환체 중 53주의 배양여액에서 종자가 발아하지 않아, 이들을 FA 미(저) 생성 추정 형질전환체로 선발하였다. 이중 26주의 FA 생성량을 HPLC로 분석한 결과, 2주의 형질전환체에서 모균주 생성량의 1% 이하의 FA가 검출되었다. 이 중 형질전환체 1주로부터 REMI 벡터 삽입 부위 게놈 DNA의 염기서열(252 bp)을 확보하였으며, 이 부위는 F. fujikuroi의 미동정 게놈부위와 93% 유사성이 있음을 확인하였다. 이 부위의 FA생성 관련성 증명을 위해서는 추후 연구가 필요하다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권2호
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• pp.176-185
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• 2011

벼는 세계에서 가장 중요한 작물이며 크기가 383Mb로 게놈연구 모델 작물로 이용되고 있다. 또한 그 종자는 인간에게 탄수화물과 단백질 영양원을 제공한다. 벼 종자의 단백질은 약 8%를 차지하며 40%를 차지하는 콩 종자의 단백질 양에 비하여 상대적으로 적은 양을 나타낸다. 오스본의 분류에 의하면 종자 단백질은 수용성의 albumin, 염용해성 globulin, 알코올 용해성 prolamin 그리고 약산 또는 알카리 용해성 glutelin으로 나누어진다. Glutelin과 prolamin은 벼의 주요 저장단백질이다. 벼 glutelin 저장단백질 유전자의 발현분석을 위하여 일품벼 미숙종자의 발현유전자 (EST) 분석을 행하였다. 그 결과 11종의 미숙종자 발현 glutelin 유전자를 분리 하였으며 8개의 유전자는 염색체 2번에 위치하였다. Glutelin 유전자 발현양은 전체 미숙종자 발현유전자의 약 28.2%를 차지하였다. 또한 glu-04의 경우 같은 염색체 상에서 4.5 kb 떨어진 곳에 역방향의 같은 염기서열로 복제되어 있었다. 이와 같은 결과는 glutelin 유전자는 진화학적으로 복제되어 염색체 특이적으로 발현하는 것을 나타낸다. 종자 11개 glutelin 유전자들의 아미노산서열분석을 통하여 lysin 함량을 조사한 결과 glu05-type B7에서 4.51%의 높은 lysin 함량을 나타내었다. 향후 유전자의 과발현체를 이용한 lysin 함량을 높이는 영양성 강화 연구가 요구되어진다.

• 생명과학회지
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• 제32권12호
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• pp.947-955
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• 2022

최근 건강 기능성 식품으로 주목받고 있는 누에가 품종 간 기능성 차이를 나타냄에 따라 품종판별에 대한 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 누에의 유전체 내에 존재하는 단일염기가형성(SNP)를 바이오 마커로 이용해 10개의 누에 품종(백황잠, 백옥잠, 대백잠, 대박잠, 대황잠, 골든실크, 항생잠, 주황잠, 금강잠 및 금옥잠)을 판별하기 위하여 전장유전체를 분석하였다. 또한 각 품종 특이적인 SNP를 선발하여 품종을 판별하고자 9개의 SNP를 선발하고 각 품종을 교차 검증 할 수 있는 결정 트리를 작성하여 순차적인 분석을 통한 품종 구분을 실시하였다. 대황잠과 골든실크 그리고 금강잠과 대박잠을 구분하는 각각의 SNP867 및 SNP9183에 대해서는 Restriction fragment length polymorphism을 이용하고, 그 외의 SNP에 대해서는 Tetra-primer Amplification Refractory Mutation System을 이용하여 분석하였다. 그 결과 SNP780부터 SNP9183까지 9개의 SNP를 이용하여 동일 집단을 분리하거나 품종을 선발할 수 있었으며, 해당 영역에 대한 염기서열 분석 결과 대립 유전자가 일치함을 확인하였다. 이러한 결과를 종합해볼 때, 누에 전체 게놈의 SNP와 결정 트리를 이용한 방법은 누에 품종 구분을 위한 판별마커로 이용 가치가 높을 것으로 판단된다.