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식품에서 당살초 판별을 위한 LC-ESI-MS/MS 분석법과 KASP 마커 개발 (Development of Method using LC-ESI-MS/MS and KASP for Identification of Gymnema sylvestre in Food)

  • 박보름;이선희;엄권용;노은영;한경문;황진우;김형일;백선영
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.46-54
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    • 2022
  • 당살초(Gymnema sylvestre)는 다이어트와 당뇨에 효과가 있다고 알려지면서 미국, 일본, 인도에서 다양한 제품들이 판매, 유통되고 있다. 하지만 권장용량이 불분명하고 안전성이 입증되지 않았다. 따라서 식품에서 당살초를 확인할 수 있는 분석법 개발이 필요하다. 이 연구에서는 LC-ESI-MS/MS와 KASP 마커를 이용해 식품 속에서 당살초를 확인할 수 있는 분석법을 마련하였다. LC-ESI-MS/MS에서는 negative 이온화 모드에서 gymnemic acid 와 deacylgymnemic acid를 동시 분석법을 최적화 하였으며 고체시료와 액체시료에 대한 유효성 검증 마쳤다. 또한 염기서열 분석을 통해서 ITS2와 matK에서 당살초 특이적인 SNP를 찾아 KASP 마커를 제작하였다. 제작한 2개의 KASP 마커는 당살초와 결합해 FAM 형광 양성을 나타내며 당살초 원물에서 이러한 양상을 확인하였다. 인터넷을 통해 구매한 21개의 당살초 함유 식품 및 건강기능식품에 대해 적용성 검토를 진행하였다. LC-ESI-MS/MS에서 gymnemic acid 와 deacylgymnemic acid의 비율 차이는 있지만 21개의 제품 모두에서 지표성분이 검출되었다. KASP 분석에서는 9개의 제품에서 FAM 양성이 나타났으며 분석이 되지 않은 제품들은 추출물인 것으로 밝혀졌다. 이 연구는 LC-ESI-MS/MS와 KASP를 이중 시스템으로 당살초를 분석한 첫 번째 연구이며, 2개의 분석법이 식품에서 당살초 판별에 적용되는 것을 확인하였다.

말에서 Dopamine Receptor D4 유전자의 변이 특성 분석 (Characterization of Dopamine Receptor D4 Gene Polymorphisms in Horses)

  • 최재영;최연주;이종안;신상민;윤민중;강용준;신문철;유지현;김현아;조인철;양병철;김남영
    • 생명과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.29-35
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    • 2022
  • 본 연구는 여러 말 품종에서 Dopamine Receptor D4 (DRD4)의 유전적 다형성 및 Jeju crossbred에서의 기질특성과의 연관성을 분석하였다. DRD4 유전자의 다형성은 인간을 포함한 다양한 포유동물에서 기질과 연관된 후보 유전자이다. 말의 DRD4의 엑손 3번 영역에 있는 SNP G292A는 Thoroughbred에서 호기심과 경계와 관련이 있는 것으로 보고 되었다. 세 가지 말 품종에서 DRD4 유전자 내 존재하는 변이들의 다형성을 확인하기 위해 Sanger sequencing을 활용하였다. 제주마에서 각각의 빈도는 타 품종과 큰 차이를 보였다. 말의 품성 평가는 Jeju crossbred를 이용하여 수행하였으며, 기질 평가와 접촉 평가를 활용하여 각각 5개 항목과 2개 항목을 점수화 하였다. 품성 평가 결과 각 항목 간의 높은 상관관계를 확인하였다. 말의 DRD4 유전자 내 변이와 품성 평가 결과를 비교한 결과 대립유전자 A를 가지고 있을 때 기질 평가 5개 항목에서 모두 점수가 낮은 경향을 보이는 것을 확인하였으나 유의성은 없었다. Jeju crossbred의 G292A의 SNP과 혈액 내 도파민 수치를 비교한 결과 GA형이 GG형보다 약 2.87배 높은 결과를 확인하였다. 이번 연구를 통하여 DRD4 유전자 다형성과 말의 기질을 평가하기 위한 여러 평가 방법 및 신경전달물질과의 연관성을 확인할 수 있었다. 추가적인 연구를 통하여 품성 평가를 위한 유전자 마커로서 활용 가능할 것으로 사료된다.

새누리 벼 품종 배경 lipoxygenase-3 결핍 자포니카 근동질계통 개발 (Development of Near-Isogenic Line of japonica Rice Cultivar Saenuri without Lipoxygenase-3)

  • 박현수;이건미;김기영;김정주;신운철;백만기;김춘송;박슬기;이창민;서정필;조영찬
    • 한국육종학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.190-200
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    • 2019
  • 벼의 Lipoxygenase-3 (LOX-3) 결핍은 벼의 저장 후 고미취 발생 저감에 효과가 있는 것으로 보고되었다. 우리나라 밥쌀용 품종의 저장 후 품질 향상을 위해 대면적 재배품종인 새누리 유전배경에 LOX-3가 결핍된 자포니카 근동질계통 개발을 위한 육종사업이 수행되었다. 1차 육종단계에서는 다우담을 LOX-3 결핍 수여친으로 활용하여 신동진과 1회 여교배 후 발색반응을 통해 LOX-3 결핍 계통을 선발하였고 약배양을 통해 조기에 고정계통 HR27873-AC12를 육성하였다. 2차 육종단계에서는 HR27873-AC12를 LOX-3 수여친으로 하고 새누리를 반복친으로 하여 1회 여교배 후 분자표지 선발과 농업형질에 대한 표현형 선발을 통해 HR28896-31-3-1-1 (이하 HR28896)를 선발하였다. 1, 2차 단계에서 육성된 HR27873-AC12와 HR28896 계통은 LOX-3가 결핍되어 있으나 재배품종으로 활용하기에는 열악형질이 수반되어 있었다. 3차 육종단계에서 HR28896계통과 새누리를 다시 교배하여 분자표지 선발과 표현형에 대한 강한 선발압을 적용하여 최종적으로 BC2F7세대 HR30960-186-2-1-2-1를 선발하여 전주624호로 계통명을 부여하였다. 분자표지 검정 결과 전주624호는 LOX-3가 결핍된 것으로 확인되었다. 전주624호는 중만생종으로 단간 내도복 직립초형에 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에 저항성 계통으로 새누리와 농업형질 특성이 비슷하였다. 전주624호의 수량구성요소는 새누리와 대부분 같았으나 현미 천립중이 유의하게 감소하였고 수량성은 다소 낮았다. 전주624호의 외관품위는 새누리에 비해 좋았고 식미 특성은 비슷하였다. 406개 KASP 마커를 이용한 유전배경 분석 결과 전주624호는 새누리의 유전배경을 95.8% 회복하여 근동질계통으로 판단되었다. 전주624호는 새누리 품종 배경의 LOX-3가 결핍된 자포니카 근동질계통으로 최초 수여친인 다우담의 열약 형질 수반문제를 극복하였으며 새누리와 비슷한 농업형질 특성과 유전배경을 가지고 있어 저장 후 품질 향상을 위한 실용적인 재배품종, lox-3 도입을 위한 교배모본 및 유전자 효과 구명을 위한 유전재료로 활용될 것으로 기대된다.

원형질체(原形質體) 융합(融合)에 의한 느타리버섯속(屬)의 품종개발(品種開發) (Strain Improvement of the Genus Pleurotus by Protoplast Fusion)

  • 유영복;유창현;차동열
    • 한국균학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.200-211
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    • 1993
  • 사철느타리버섯 Pleurotus florida 균주와 느타리버섯 P. ostreatus 2균주의 영양요구주로 원형질체 융합하여 체세포 잡종을 얻어 자실체의 특성과 후대의 유전자 재조합을 조사하였다. 사철느타리 ASI 2016의 ASI 2-3-rib와 느타리 ASI 2018의 ASI 2-1-arg의 원형질체 융합으로 40개의 체세포잡종($P1{\sim}P40$)을 얻어 그중 P5에서 얻은 유전자 재조합주 P5-M43-arg rib를 다시 느타리 ASI 2001의 ASI 2-13-pro orn과 융합하여 38개 체세포잡종 ($P41{\sim}P78$)을 얻었는데 생산력이 높고 품질이 우수한 P72를 "원형느타리버섯 Wonhyeongneutaribeosus"으로 명명하여 1990년에 보급하였다. 자실체의 갓 색택이 yellowish white인 사철느타리 ASI 2016과 bluish grey인 느타리 ASI 2018의 원형질체 융합주는 중간색인 brownish grey를 나타내었고, P5에 다시 violet grey인 느타리 ASI 2001을 융합한 것은 bluish grey를 나타내었다. 40균주($P1{\sim}P40$)의 자실체 생산량에 있어서 10%만이 양친보다 높았고 40%는 낮았으며 나머지는 양친과 유사하였는데 친주 ASI 2018의 수량지수를 100으로 할 때 융합주는 $27.0{\sim}155.2$로 나타났으며, 체세포 잡종 38균주($P41{\sim}P78$)에 있어서 21.0%는 양친보다 높았고 26.3%는 낮았으며 나머지는 양친과 유사하였는데 ASI 2001을 100으로 할 때 체세포 잡종은 $40.5{\sim}141.3$으로 잡종강세 현상이 나타났다. 수량에 영향을 주는 7 개 형질에 관한 특성에 있어서 P5는 양친주보다 유효경수와 대의 길이는 증가하나 갓의 크기, 대직경, 개체중은 감소하였고, 다발무게와 갓 두께는 유사하였으며, P49는 갓의 크기는 양친과 유사하나 나머지 6개 형질이 모두 증가하였으며 P72는 다발 유효경수와 갓의 크기는 양친과 유사하나 나머지 5개 형질은 모두 증가하였다. esterase 동위효소 분석 결과 P5는 양친의 밴드를 대부분 가지면서 새로운 밴드양상이 형성되었으며 융합주 P48, P49, P72의 상호간에는 밴드의 차이가 없었으나 양친인 ASI 2001과 P5의 밴드를 대부분 가지는 양상을 나타내었다. 사철느타리 ASI 2016과 느타리 ASI 2018의 4개 융합조합 7개 융합주의 유전형질 분리에 있어서 분리되는 유전자형은 원영양형 prototroph, 양친의 한쪽 편친형, 양친의 다른 편친형, 영양요구성 유전자 재조합형으로 나타나며 그 기대치는 1 : 1 : 1 : 1이나 원영양형이 가장 많았으며 2개 융합주를 제외하고는 양친 중 사철느타리 형질만 분리되었으며 양친형과 유전자 재조합형이 거의 1 : 1로 분리되었다. P5 유전자 재조합주 arg rib와 ASI 2001의 pro orn의 체세포 잡종 P48, P49, P72의 분리에 있어서 pro orn 친은 분리되지 않았으며 각 유전형질 arg, rib, pro, orn의 비가 P49, P72는 거의 4 : 1 : 1 : 1로 나타났으나 P48은 pro, orn형질이 훨씬 적게 나타났으며 유전자 재조합형의 비율이 아주 높은 91%이상이었다.

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GSTM1과 GSTT1, 그리고 CYP1A1, CYP2E1 다형성이 폐암발생에 미치는 영향에 대한 환자-대조군연구 (A Case-Control Study on Effects of Genetic Polymorphisms of GSTM1, GSTT1, CYP1A1 and CYP2E1 on Risk of Lung Cancer)

  • 남홍매;강종원;배장환;최강현;이기형;김승택;원중희;김용민;김헌
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제32권2호
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    • pp.123-129
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    • 1999
  • 1997년 3월부터 1998년 6월까지 충북대학교병원 내과에 입원하여 치료를 받은 폐암환자 98명과 암 아닌 다른 질환을 가진 대조군 98명을 대상으로 흡연, 음주, 여러 가지 질병과거력 등을 포함한 생활습관과, GSTM1과 GSTT1, 그리고 CYP1A1, CYP1E1 유전자 다형성 양상을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. GSTM1의 결손은 환자군이 67.01%, 대조군이 58.16%로 확인되었으며, OR(95% CI)이 1.46(0.82-2.62)으로 폐암 발생에 대해 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 2. GSTT1의 결손은 환자군이 58.76%, 대조군이 50.00%로 확인되었으며, OR (95% CD가 1.43(0.81-2.51)으로 폐암 발생과 관련이 없는 것으로 나타났다. 3. CYP1A1 유전자 다형성은 Ile/Ile, Ile/Val, Val/Val 환자군이 각각 59.18%, 35.71%, 5.10%, 대조군이 각각 52.04%, 45.92%, 2.04%로 CYP1A1 유전자 다형성과 폐암 위험도 사이의 관련성은 유의하지 않은 것으로 나타났다$(x^2trend=0.253,\;p-value>0.05)$. 4. CYP1E1 유전자 다형성은 c1/c1, c1/c2, c2/c2 형 이 환자군에서 각각 50.00%, 42.86%, 7.14%, 대조군에서 각각 66.33%, 30.61%, 3.06%로 CYP1E1 활성이 폐암 발생에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다$(x^2trend=5.783,\;p-value<0.05)$. 특히 환자군이 대조군에 비하여 아주 드문 대립유전자인 c2형이 더 많은 것으로 나타났다. 5. 폐암과 밀접한 연관이 있는 흡연습관의 OR(95% CI)이 3.03(1.58-5.81)으로 확인되어, 폐암의 위험인자로 재확인 되었다. 6. GSTM1, GSTT1, CYP1A1, CYP2-E1과 흡연습관을 포함한 다변량 분석에서 흡연습관만이 유의한 폐암의 위험인자로 나타났다. 이 결과로부터 위의 4가지 유전자의 다형성이 폐암발생에 미치는 영향은, 흡연을 포함한 환경적 요인에 비하여 크지 않을 것으로 판단된다.

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초위성체 마커를 활용한 가축다양성정보시스템(DAD-IS) 등재 재래닭 집단의 유전적 다양성 분석 (Genetic Diversity of Korean Native Chicken Populations in DAD-IS Database Using 25 Microsatellite Markers)

  • 노희종;김관우;이진욱;전다연;김승창;고응규;문성실;이현정;이준헌;오동엽;변재현;조창연
    • 한국가금학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.65-75
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    • 2019
  • 본 연구는 세계식량농업기구(FAO) 가축다양성정보시스템(DAD-IS)에 등재되어 있는 우리나라 재래닭 집단의 유전적 다양성 및 외래품종과의 차별성을 분석하기 위해 25개의 초위성체(MS) 마커를 이용하여 총 18개 집단 548수의 유전자형을 분석하였고, 이를 토대로 기대($H_{\exp}$) 및 관측이형접합도($H_{obs}$), 다형정보지수(PIC), 유전거리, 유전적 균일도 등을 계산하였다. 마커별 다형성 분석 결과, 총 195개의 대립유전자가 나타났으며, $H_{\exp}$와 PIC의 경우 MCW0145에서 각각 0.646, 0.569로 가장 높았으며, $H_{obs}$의 경우 ADL0278에서 0.773으로 가장 높은 수치를 보이고 있었던 반면, MCW0078에서는 $H_{\exp}$, $H_{obs}$, PIC가 각각 0.263, 0.291, 0.217로 가장 낮은 것을 확인할 수 있었다. 집단간 다양성 분석 결과로는 MNA, $H_{\exp}$, $H_{obs}$, PIC 모두 황갈색재래종(KNY) 집단(각각 4.60, 0.627, 0.643, 0.563)에서 가장 높게, 횡성약닭(HYD) 집단(각각 1.84, 0.297, 0.286, 0.236)에서 가장 낮게 나타났다. 대립유전자형의 빈도를 바탕으로 계산된 18개 품종간의 DA 유전거리 분석 결과, 횡성약닭(HYD)와 화이트레그혼F(LGF) 집단 사이에서 0.675로 가장 먼 유전거리를 형성하고 있었으며, 같은 품종인 로드아일랜드레드 두 집단(RRC, RRD) 사이에서 0.027로 가장 가까운 유전거리를 보였다. 한편, 같은 품종임에도 불구하고, 코니시 두 집단(COS, COH)사이에서는 0.313의 비교적 먼 유전거리를 나타내고 있었다. 집단의 실제 구조를 확인하기 위한 집단별 균일도 분석 결과, K=15에서 최적의 K값(${\Delta}K:66.22$)을 얻을 수 있었으며, 18개의 집단 중 14개의 집단에서 90% 이상의 높은 유전적 균일도를 나타내며 독립적인 군락을 형성하고 있었다. 또한, 황갈색재래종(KNY), 현인흑계(HIC), 연산오계(KNO) 집단에서도 각각 88.9%, 83.9%, 76.3%로 독립적인 군락을 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 제주재래닭(JJC)의 경우 독립적인 군락을 형성하지 못하고, 황갈색재래종(KNY) 집단이 속해 있는 2번 군락에서 가장 높은 44.3%의 균일도를 보이고 있었으며, 3번 군락(17.7%)과 8번 군락(19.1%)에도 일부 포함되어 있는 것으로 보아 집단 조성 과정에 있어 타집단과의 교잡이 일어났을 것으로 추정되며, 독립적인 집단으로 구분하는 것이 어렵기 때문에 추후 개체식별을 통한 지속적인 계획교배를 실시하여 유전적 고정화 작업이 이루어질 필요성이 있을 것으로 판단된다. 이상의 결과로 DAD-IS에 등재되어 있는 우리나라 재래닭 집단이 외래 토착종 집단과 확연하게 구분이 되며, 각 재래닭 집단간에도 비교적 뚜렷하게 구분되는 것을 확인함으로써, 고유 종자로서의 과학적인 근거를 확보할 수 있었으며, 추후 재래닭 유전자원에 대한 국가 수준의 관리 및 평가를 통해 다양한 육종 소재로 이용할 수 있는 기초자료로써 활용될 수 있을 것으로 보인다.

동부 Diallel Cross$ F_2$세대의 유전분석에 관한 연구 (Studies on Genetic Analysis by the Diallel Crosses in $F_2$ Generation of Cowpea(Vigna sinensis savi.))

  • 김진형;고미석;장권열
    • 한국작물학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.216-226
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    • 1983
  • 신 두과작물 증산의 중요성에 비추어 동부의 육종상 기초자료를 얻고자, 품종중 특성이 뚜렷한 6개품종을 2면교잡하여 교배친 6개품종과 $F_2$세대 15개 조합을 재료로 각 형질에 관여하는 유전자의 분포상태 및 우성정도 그리고 조합능력 등을 추정한 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Vr-Wr Graph에서 개화일수, 분지수, 협장, 주당협장, 주당립수, 백립중 및 구당립중의 7개형질은 불완전우성이었고, 성숙일수, 생육일수, 절간장 및 협당립수는 초우성으로 각각 나타났으나 경직경은 완전우성에 가까운 불완전우성이었다. 2. 각 형질의 우성정도를 본바, 개화일수, 성숙일수, 생육일수, 절간장, 주당협수, 협당립수, 주당립수, 구당립중의 8개형질은 그 값이 1이상이었고, 그 중 개화일수, 생육일수, 주당협수, 주당립수, 구당립중의 5개형질에 관여하는 유전자에서는 D < H로서 우성효과가 더 큰 것으로 추정되었다. 또한 평균우성정도는 성숙일수, 분기수, 주당립수의 형질들이 부의 값을 보여 타 형질과는 다른 경향이었으며, 우성열성유전자평균빈도는 성숙일수, 절간장, 분기수, 협당립수에서 비교적 낮은 값을 나타내었다. 3. 일반조합능력(GCA)과 특정조합능력(SCA)을 검정한 바, 전 형질에서 일반조합능력의 값이 특정조합능력 보다 컸으며, 그중 구당립중이 일반조합능력과 특정조합능력에서 가장 높았다. 4. 조합능력의 효과에서, 일반조합능력의 효과는 J78이 개화일수, 생육일수, 주당협수, 주당립수, 구당립중의 5개형질에서 높게 나타났으며, 특정조합능력의 효과는 대체로 조합과 형질에 따라서 상이하였으나 TVu 1857$\times$TVu 2885, TVu 2702$\times$J78의 조합에서 그 효과가 크게 평가되었다.dica${\times}$Japonica 품종들은 $17/9^{\circ}C$에서만 고사되고 $20/12^{\circ}C$에서는 초기등숙이 정체되었다가 2주일후부터 등숙이 서서히 시작되었다. 7. 온도조건에 따른 복백미의 형성은 최적온도$(26/18^{\circ}C)$로부터 최저나 최고조건에서 많았고 사미 및 적미도 같은 경향으로 나타났다. 8. 현미립의 길이 및 두께 폭에 대한 영향을 보면 저온조건$(17/9^{\circ}C\;20/12^{\circ}C)$에서 짧거나, 얇고, 좁은 편이었다. 9. 온도별 립중분포의 빈도를 보면 IR36은 최고온도조건이나 $(32/24^{\circ}C)$ 최저온도$(23/13^{\circ}C)$에서 동일한 립중분포를 보였고 최적온도조건에서는 $(26/18^{\circ}C$ 높은 립중분포를 보였고 진흥은 최고, 최저, 최적온도 순으로 립중증가의 빈도를 보였으며 Indica${\times}$Japonica 품종들은 진흥과 IR36품종의 중간 영역에 머물고 있었다.mite처리구가 8.6%, 유황첨가구가 5.7~7.4% 증수되었음을 보이었다. 7. 식물체중의 조단백질 함량은 대조구, 5%, 10% 유황첨가구가 3.31~3.50%로서 비슷하였고 15% 유황첨가구는 3.94%, Dolomite첨가구는 5.38%였다. 아미노산도 15%유황첨가구와 Dolomite첨가구가 많이 함유되어 있었다. 현미중 조단백질은 15%유황첨가구가 10.14%로서 최고이었으며 10%유황첨가구와 Dolomite첨가구는 9.85%로서 다음이었다. 아미노산도 대조구의 현미에는 유황처리구보다 작았으며 유황처리구에서는

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