• 미생물학회지
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• 제28권3호
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• pp.210-218
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• 1990

Bacillus subtilis를 재료로 하여 아미노산 합성에 관련된 유전자와 항생제 내성에 관련된 유전자를 균주들 간의 토양환경에서의 생존기간과 유전자전이 빈도를 측정하였다. 손수배양시 각 균주의 vegetative cell의 수는 일주일 내에 $10^{-1}$-$10^{-1.5}$배로 감소하였으나 각 포자의 수는 이보다 적게 감소하였다. 멸균된 토양에서는 각 균주의 vegetative cell과 포자의 감소는 2-4일 이내에 최초 접종할 균체수의 $10^{-15}$ - $10^{-3}$배 수준까지는 감소하였으나 그 이후로는 뚜렷한 감소 경향을 나타내지 않았다. In vitro에서 각 아미노산 합성에 관련된 두 개의 아미노산에 관련된 유전자들의 transformation frequency(형질전환빈도)는 각각 $1.3{\pm}0.6{\times}10^{-6}$ - $6.0{\pm}2.36{\times}10^{-6}$, $8.53{\pm}0.2{\times}10^{-8}$ - $1.4{\pm}0.4{\times}10^{-5}$의 범주에서 변화하였으며, 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 $1.5{\pm}0.2{\times}10^{-7}$ - $1.4{\pm}0.4{\times}10^{-5}$ 범주에서 변화하였다. 멸균된 토양에서는 각 아미노산 합성에 관련된 유전자들가 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 각각 $2.0{\times}10^{-7}$ - $2.0{\times}10^{-5}$, $2.0{\times}10^{-7}$ - $9.4{\pm}4.7{\times}10^{-6}$ 이었다 한편 두 개의 아미노산에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 $2.0{\times}10^{-6}$ - $4.5{\times}10^{-6}$의 범주에서 측정되었다. 멸균되지 않는 토양에서의 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질변환 빈도는 멸균된 토양에서와 유사하였다. 이상의 결과로 토양에서의 유전자 전이는 transformation에 의해 이루어질 수 있음을 보여준다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권12호
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• pp.1895-1904
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• 2015

본 연구에서는 건당 환자수가 높아 식품안전관리 우선순위가 높은 단체급식소의 식품, 조리도구 및 환경에서 식중독균을 분석하고 이들 미생물의 병원성 인자 및 항생제 내성을 확인하여 미생물 위험분석을 위한 기본정보를 제공하고자 하였다. 경기도 소재 총 8개(농촌 3, 도시 4 및 벽지 1) 학교급식소에서 식품 시료(n=66), 조리도구(n=44) 및 환경 시료(n=56) 등 총 179점의 시료를 채취하여 지표세균 및 식중독균을 분석하였다. 식품 시료에서 총균수는 평균 4.7 log CFU/g, 최대 8.1 log CFU/g으로 대장균군의 평균 오염도 3.1 log CFU/g, 최대 오염도 4.0 log CFU/g으로 높았다. 선반 및 개수대 등 환경 시료의 총균수는 평균 2.7 log CFU/g, 최대 4.1 log CFU/g으로 식품 시료보다 낮은 수준으로 분석되었으나 대장균의 경우 평균 4.0 log CFU/g, 최대 5.4 log CFU/g으로 식품 시료보다 오염 수준이 높아 환경으로 부터의 교차오염 가능성을 배제할 수 없었다. 병원성 미생물 중 Bacillus cereus의 정량분석 결과 식품(원료, 조리단계 및 조리식품 포함) 시료에서 평균 2.1 log CFU/g, 최대 4.1 log CFU/g으로 분석되었으나, 이 중 조리된 식품의 오염도는 10,000 CFU/g 이하로 식품공전의 기준 이하로 오염되어 있었다. Escherichia coli는 식품 중 조리 전 시료(n=14)에서만 검출율 35.7%로 분석되었으며 조리단계의 식품, 조리도구 및 환경 시료에서는 검출되지 않았다. Staphylococcus aureus의 경우 조리 전 식품 원료(n=14)의 21.4%에서 검출되었으며 환경 시료(냉장고 손잡이)에서 1건 양성으로 검출되었고, 조리단계의 식품, 조리도구 및 환경 시료에서는 검출되지 않았다. 그 외 Clostridium perfringens, Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Vibrio parahaemolyticus는 분석된 모든 시료에서 모두 음성이었다. 분리된 B. cereus의 독소유전자(hblACD, nheABC, entFM, cytK enterotoxin gene)를 분석한 결과 구토 유발 독소인 ces는 모두 음성이었으나 분석된 86주 모두 적어도 1종 이상의 설사 유발 독소유전자가 검출되었으며 66.2%의 균주는 설사 유발 독소유전자를 모두 보유하고 있었다. 식품과 환경에서 분리한 S. aureus(n=16)의 장독소 생성 유전자를 분석한 결과 모두 1종 이상의 독소유전자가 검출되었다. 전형적인 장독소유전자 중에서는 sea만 검출되었으며, 독소충격증후군 toxin(tst) 유전자는 모든 분리주에서 검출되지 않았다. 집단 식중독 발생 시 초기 진료에 결정적 영향을 주는 항생제 내성 여부를 분석한 결과 E. coli(n=41)의 92.7%는 분석한 항생제 16종에 대해 내성을 보이지 않았고 cefazolin에 대한 내성률이 4.9%로 가장 높았으며, 1개 균주에서만 2개 항생제에 대해 다제내성을 보여 국내외 항생제 내성률보다 낮았다. S. aureus(n=16)는 시험한 19종 항생제 중 gentamicin에 대한 내성률이 62.5%로 가장 높았으며 일부 균주에서 2주 항생제에 대해 다제내성이 관찰되었다. 한편 단체 급식소 2개소의 조리도구와 환경 중 미생물 군집을 분석한 결과 특정균이 도구와 환경에서 중복 검출되어 도구와 환경 중 교차오염 가능성을 간접적으로 시사하였다. 이와 같이 본 연구에서 단체급식소 식품, 조리도구 및 환경 중 위생지표균과 병원성 미생물의 오염패턴을 분석하고 분리된 균주의 독성인자와 항생제 내성 정보를 분석하였다. 관련 정보는 단체급식소 미생물 위험분석과 이를 바탕으로 사전적, 정량적 안전관리 기술 개발에 활용 가능할 것으로 사료된다. 한편 식중독 유발의 다른 원인인 바이러스류와 기타 원인에 대한 연구는 진행되지 않아 추가 연구가 필요하다.

• 정보처리학회지
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• 제15권2호
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• pp.105-112
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• 2008

신약 개발의 효율상의 한계를 적극적으로 극복하기 위해서는, 인간 생명 현상에 관계되는 전체 유전자 정보와 이에 수반되는 단백질, 화합물정보들을 그 의미론 정보와 동시에 전산화하고, 전산 모사와 계산 작업을 통해 정보를 역으로 재 가공하는 작업이 필요하다. 또한 재사용성이 높은 대량의 전산 자원이 필요하며, 응용상의 실제연구에 직결되는 유연하고 편리한 사용자 환경이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 생명과학과 화학 정보를 대량으로 관리하기 위한 정보 체계와 전산 자원 관리 및 작업 수행을 그리드 컴퓨팅 환경에서 진행하였으며, 이를 통해 e-Science 포탈의 구축과 함께 현장 서비스를 통해 현실적으로 생명 연구의 혁신을 도모할 수 있는 결과를 제공할 수 있다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.8-8
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• 2022

지난25년간 유전자변형 생물체(LMO)는 가장 성공적인 농업 기술의 하나로 자리잡았다. 그러나 동시에 LMO가 격렬한 찬반 논란의 중심에 있었고 이로 인한 엄격한 규제의 대상이 되어 왔다. 카르타헤나 바이오안전성의정서와 LMO 위해성 심사 및 승인 등은 이러한 엄격한 규제를 대표하는 국제 혹은 국가 수준의 정책사례라고 할 수 있다. 특히 유럽연합은 역내의 반-LMO 정서를 반영하여 스페인 등 일부 국가를 제외하고는 거의 모라토리움 수준의 LMO 규제를 실시하고 있다. 유럽식품안전청(EFSA)는 유럽연합의 이러한 정책 결정에 따라 역내의 LMO 재배 및 사용에 대해 엄격한 심사업무를 담당하고 있는 기관이다. 최근EFSA는 그 동안의 심사 경험을 바탕으로 LMO의 심사 경험과 LMO환경 방출에 대한 모니터링 결과를 공유하기 위한 자료를 발간했다. 이들 자료는 EU에 비견될 수 있을 정도로 LMO에 대해 부정적인 정책적 입장을 취하고 있는 우리에게 다양한 시사점을 제공할 것으로 판단된다. 본 발표에서는 최근의 LMO 정책 환경 변화를 돌아보고, EFSA 보고서의 시사점을 살펴봄으로써 우리의 LMO 규제 정책이 합리적으로 개선될 수 있는 방향을 제시하고자 했다.

• 한국어류학회지
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• 제32권2호
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• pp.39-48
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• 2020

가는돌고기(Pseudopungtungia tenuicorpa)는 8~10 cm 크기의 소형 잉어과 어류로 전 세계에서 한국의 한강 그리고 임진강에만 서식하는 멸종위기종이다. 가는돌고기는 국내 담수의 상위 포식자 중 하나인 꺽지 수컷이 돌보는 수정된 알이 있는 둥지에 탁란(brood parasitism)을 하거나 작은 바위에 생긴 틈에 산란을 하는 생식 행동을 보인다. 이 종의 특이한 생식 생태는 환경 파괴가 극심한 현대 사회에서 산란 장소를 더욱 제한할 가능성이 높아 특별한 관리와 보전 전략이 필요하다. 본 연구에서는 microsatellites와 mtDNA control region 유전자를 이용하여 가는돌고기의 종 보전 관리 전략에 필요한 개체군 수준의 유전적 다양성 등 기초자료를 확보하고자 하였다. 유전체 분석에서 얻어진 28개의 microsatellite 유전자들을 이용하여 한강의 3지역에서 채집된 67개체들의 유전자형을 밝혔다. 본 microsatellite 유전자 분석 결과, 가는돌고기는 일반적으로 알려진 담수어류의 microsatellite 다양성 정도를 훨씬 뛰어 넘는 높은 유전적 다양성을 보여주었고(평균 이형접합자 빈도 예측치=0.914; 유전자 당 평균 대립 인자 빈도=27.9), 개체군 감소나 inbreeding의 흔적은 나타나지 않았다. 그러나 북한강과 남한강 사이의 유전적 분화가 두드러졌다. 이런 유전적 구조는 14개 haplotype이 발견된 mtDNA 분석 결과에서도 유사하게 나타났다. 매우 좁은 지역에 서식하는 고유 멸종위기종에서 유전자 흐름의 제한 가능성이 나타났기 때문에, 장기적 측면에서 개체군들의 크기에 대한 고민이 필요하다. 추후 적응 유전적 분석 결과에서도 유사한 결과가 나타난다면, 북한강과 남한강 개체군들은 별도 관리가 이루어져야 하며, 복원 계획에도 이러한 유전적 구조에 대한 검토가 수반되어야 할 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.196-203
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• 2015

2008년 이후 꾸준히 유전자변형생물체의 수입 승인이 증가하여 2015년 2월 기준 국내 131개의 이벤트가 식용, 사료용, 가공용으로 수입 및 유통 중이다. LMO의 비의도적 자연 생태계 유출을 파악하기 위해 선행되어야 하는 것은 명확한 LMO 도입유전자 검출 기법의 개발이며, 본 연구를 통해 2014년 7개 이벤트에 대한 도입유전자 검출 기법을 확립하였다. 현재까지 확보된 유전자 분석기법은 40개이며 이는 국내도입 LMO의 80%를 검출할 수 있는 과학적 근거를 제공할 것이다(Lee et al. 2015). LMO 자연환경 모니터링 및 사후관리 연구를 위해 단일이벤트를 검출할 수 있는 기법 연구는 앞으로 계속 수행할 계획이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.155-170
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• 2018

본 논문은 현재까지 개발된 유전자편집 기술들의 작용기작 및 장 단점 등을 비교하고 이들 기술로 개발된 유전자편집(site-directed mutagenesis, SDN)작물들의 안전성 평가를 위한 분류 기준 등을 살펴보았다. 또한 2016년부터 2018년 5월 현재까지 발표된 유전자편집 식물 개발과 관련된 논문들을 조사하여 ZFN, TALENS, CRISPR기술별 발표 논문 추세를 조사한 결과 CRISPR기술을 적용한 연구건수가 절대적으로 많았다. 또한 애기장대와 벼를 대상으로 수행한 연구건수가 가장 많았으며, 담배와 토마토, 밀, 옥수수 등이 그 뒤를 이었다. 하지만 발표건수는 아직 1~2건에 해당하지만 대상 식물들은 주곡작물을 포함하여 화훼, 채소, 과수 등으로 다양하게 그 응용 범위가 확대되고 있는 것으로 조사되었다. 특히 실용화 또는 향후 상업화를 목표로 한 연구건수도 해마다 증가하는 추세에 있으며 그 응용 범위도 유용단백질 또는 물질의 대량생산을 위한 대사공학 연구와 바이러스, 세균, 곰팡이 등에 대한 병저항성 작물의 개발, 가뭄 등의 무생물적 환경스트레스 저항성 작물, 수량이 증대된 작물 등의 개발에 집중되었다. 이 외에도 단위결실 토마토, 웅성불임성 이용 hybrid벼, 탈립 저항성 증진 등으로 응용 범위가 점점 다양화되어 가고 있음을 알 수 있었다. 또한 미국 농무성의 동 식물 검역소에서 허가를 득한 CRISPR유전자편집 작물의 건수도 해마다 증가하여 조만간 이들이 국제 종자시장에 출시될 것으로 전망된다.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.847-854
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• 2004

알러지는 복합적인 유전적, 환경적 요인에 의해 발병하는 질환이다. 선진국에서 알러지 질환의 수가 증가함에 따라 알러지에 대한 관심이 증가하고 있으며 이에 대한 유전적인 원인에 대한 관심도 증가하고 있다. 알러지에는 천식, 아토피, 비염을 포함한 알러지에 관련된 유전자와 염색체 부위가 밝혀지고 있다. 하지만 이들에 대한 평가 및 확인이 제대로 진행되지 않는 상황이다. 본 연구팀은 알러지를 일으키는 유전적인 요인을 찾고자 하였다. 과학영재학교 138명을 대상으로 하였고 이들 중 약 30%가 천식, 아토피, 비염과 같은 알러지 질환을 앓고 있었다. 본 연구팀은 지금까지 보고된 연구 결과들을 토대로 알러지에 관련된 유전자를 찾았으며 그중 알러지를 일으키는데 관여하는 IL-4와 IL-4Ra를 후보 유전자로 선정하였다. 지금까지 발표된 보고들은 SNP의 발견과 그리고 하나 혹은 두개의 SNP에 초점을 맞추어 발표한 반면, 본 연구팀은 알러지와 관련하여 발표된 IL-4와 IL-4Ra의 SNP를 종합적으로 분석하고자 하였다 과학영재학교 학생들 96명을 머리카락 샘플을 확보하고 이 것으로 9개 의 SNP를 선정 하여 염기서열 분석 및 MALDI-TOF을 이용한 유전자 분석을 진행하였다. 각각의 SNP에 대해 알러지를 가지고 있는 그룹과 정상 그룹간의 약간의 차이들은 있었지만 이것이 알러지를 가지고 있는 사람과 정상인과의 구분을 시켜줄 수 있을 정도는 아니었다. 이러한 결과는 현재 한국에서 널리 행하여지고 있는 유전자 검사에 대한 재고가 필요함을 시사한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.62-68
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• 2011

원예작물의 생육을 저하시키는 각종 병충해로 인한 과도한 농약과 화학비료의 사용은 환경오염뿐만 아니라 작물의 생산량에도 큰 영향을 미치고 있다. 식물생명공학기술을 이용하여 농약이나 화학비료 사용량을 획기적으로 줄일 수 있는 식물체의 개발, 즉 형질전환을 이용한 분자 육종기술은 병충해 내성 농작물을 개발하여 과도한 화학비료의 사용에 따르는 여러가지 문제점들을 극복할 수 있는 대안으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 모델식물인 애기장대에서 분리한 식물생체방어 신호전달에 관련된 AtCBP63 유전자를 감자에 과발현시켰고, 이러한 형질 전환 감자에서 병저항성에 관여하는 유전자인 PR-2, PR-3, PR-5 유전자들의 발현이 증가되어 지속적으로 식물 방어 기작이 활성화되어 있음을 확인하였다. 또한, 감자에서 무름병 (soft rot disease)을 일으켜 막대한 피해를 유발하는 병원성 세균인 Erwinia carotovora subsp. Carotovora (Ecc)를 이용하여 AtCBP63 유전자를 과발현한 감자에 감염시켰을 때, 병 저항성이 증가한다는 사실을 검증하였다. 앞으로, 다양한 곰팡이 균에 대응하여 AtCBP63 유전자를 과발현한 감자에 저항성을 검증하고자 한다.

• 원예과학기술지
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• 제31권6호
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• pp.748-755
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• 2013

본 연구는 배추에서 염 저항성 관련 유전자를 발굴하기 위해 수행되었다. 우선 염처리(250mM NaCl)된 순계배추 'Chiifu'를 이용한 KBGP-24K oligo chip 데이터[BrEMD(B. rapa EST and microarray database)]를 분석하였다. 그 결과, 염처리 시 크게 반응하는 202개의 unigene들을 1차 선발하였고, 이들 중 기능이 정확히 알려지지 않았으나 완전장을 갖추고 있는 1개의 유전자를 최종선발하여 BrSSR(B. rapa salt sensitive resistance)로 명명하였다. BrSSR은 94개의 아미노산으로 번역되는 총 285bp의 오픈리딩프레임을 가지고 있으며, DUF581 도메인을 지니고 있다. 염 저항성을 분석하기 위하여 BrSSR이 과발현된 pSL94 vector를 제작하여 담배에 형질전환시켰다. BrSSR이 과발현된 $T_1$ 세대 담배 형질전환체들은 PCR과 DNA blot 분석에 의해 선발하였다. Quantitative real-time RT PCR 분석 결과, 형질 전환된 담배에서 BrSSR의 발현이 대조군 보다 약 3.8배까지 높게 발현되었다. 이는 RNA blot 분석 결과와도 일치했다. 또한 표현형 분석에서 5일간 250mM NaCl 염 처리 후 BrSSR이 과발현된 형질전환체들이 대조군보다 우수한 염 저항성을 보여 주었다. 위 결과들에 근거하여 염 스트레스 환경 하에서 BrSSR 유전자의 과발현은 식물의 염 저항성을 향상과 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다.