• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.203-211
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• 2016

유전자 코드는 바이오 정보 처리에 키 포인트로 인체의 유기적인 조직체이다. 현대 과학에서는 유전자 코드 분자구조의 신비스러운 특성을 체계적으로 설명하고 이해하는데 연구가 집중되고 있다. 본 논문에서는 유전자 시스템을 대칭적으로 해석하는데 중점을 두었고, Jacket 행렬로 무잡음 RNA 유전자 코드를 가장 단순하게 해석했다. 이유는 Jacket 행렬과 RNA는 그 역행렬이 Element (Block)-wise Inverse로 그 역(Inverse)도 자신이란 점과 대칭적 성질, 그리고 Kronecker곱을 갖기 때문이다. 제안된 방법이 유전자 RNA 코돈(Codon : 괘(卦))의 견지에서 Jacket 행렬의 분해를 통해 간단하고 명료함을 보인다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제41권4호
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• pp.203-207
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• 2003

An ELISA was developed for the diagnosis of vivax malaria using multiple stage-specific recombinant antigens of Plasmodium vivax. The DNA from the whole blood of a malaria patient was used as template to amplify the coding regions for the antigenic domains of circumsporozoite protein (CSP-1), merozoite surface protein (MSP-1), apical merozoite antigen (AMA-1), serine repeat antigen (SERA), and exported antigen (EXP-1). Each amplified DNA fragment was inserted into pQE30 plasmid to induce the expression of His-tagged protein in Escherichia coli (M15 strain) by IPTG. His-tagged proteins were purified by Ni-NTA metal-affinity chromatography and used as antigens for ELISA with patient sera that were confirmed previously by blood smear examinations. When applied to patient sera, 122 (80.3%) out of 152 vivax malaria cases reacted to at least one antigen, while no reactions were observed with 128 uninfected serum samples. We applied this ELISA to the screening of 3,262 civilian residents in endemic regions near the DMZ, which resulted in 236 positively detected (7.2%) cases. This method can be applied to serological diagnosis and mass screening in endemic regions, or can be used as a safety test for transfusion blood in endemic areas.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권6호
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• pp.753-762
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• 2008

GenBank database로부터 돼지 genomic 서열과 사람의 CFB 유전자의 CDS를 정렬하여 돼지 CFB 유전자의 CDS를 추정하였다. 이를 바탕으로 제작된 primer를 이용하여 RT-PCR을 실시하여 CDS 내부서열을 결정하였으며, 결정된 서열을 바탕으로 primer 제작 및 RACE-PCR을 실시하였다. 돼지 CFB 유전자의 전체 CDS 길이는 2298 bp였으며, 사람 및 마우스와의 비교결과 염기삽입/결실이 확인되었다. CDS 및 아미노산 서열을 사람 및 마우스와 비교한 결과 CDS는 84% 및 80%, 아미노산 서열은 79%, 77%의 상동성을 보였다. 포유류의 CFB에서 일반적으로 나타나는 보체조절단백질(complement control protein, CCP) 영역, Von willebrand factor A(VWFA) 영역, 그리고 serine protease 영역이 확인되었으며, 단백질 기능에 중요하게 작용하는 아미노산 잔기들은 돼지를 포함한 사람, 마우스, 소, 말에서 동일하게 나타났다. 사람, 마우스, 소, 말, 돼지 CFB 유전자의 아미노산 서열에 의한 유전적 거리지수 및 neighbor-joining tree 작성 결과 돼지는 같은 우제목에 속하는 소와 가장 가까운 계통유전학적 유연관계를 나타내었다. 결정된 CDS를 바탕으로 exon 영역을 증폭하기 위한 primer를 제작하였고, cSNP 분석을 위해서 돼지 6품종을 대상으로 direct sequencing을 실시하였다. 그 결과 아미노산 치환을 일으키는 3개(C13T, A1696G, A2015C)의 cSNP가 동정되었다. 동일한 DNA를 사용하여 동정된 3개의 cSNP를 대상으로 Multiplex- ARMS 방법으로 유전자형 분석 결과 direct sequencing 결과와 일치하였다. Multiplex-ARMS 방법의 재현성 확인을 위해 무작위로 2개의 DNA 시료를 선발한 후 direct sequencing과 Multiplex-ARMS 분석을 각각 실시하였으며, 3개의 cSNP에 대한 유전자형이 일치함을 재확인하였다. 따라서 본 연구에서 확인된 3개의 cSNP는 SLA class III 영역의 haplotype 분석을 위한 기초 자료로 사용될 수 있으며, Multiplex- ARMS 기법은 이종장기 개발에 필수적인 SLA 전체 영역 내 유전자들의 유전자형 분석을 위한 효율적인 분석방법이라고 사료된다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제20권9호
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• pp.513-518
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• 2014

NGS 기술의 발달로 시퀀싱 비용이 급격히 하락됨에 따라 대규모 크기의 유전체 염기 서열해독을 소규모의 실험실에서 수행할 수 있게 되었다. 디노버 어셈블리는 표준 유전체가 없는 새로운 종을 시퀀싱하는 경우 리드들의 염기 서열 정보를 이용하여 재구성함으로써 원래의 전체 시퀀스를 복원하는 것이다. 최근 이와 관련된 많은 연구 결과가 보고되고 있으나, 충분한 분석 노하우와 명확한 가이드라인 등이 공개되어 있지 않기 때문에 이들 연구에서 제시하는 동일한 어셈블리 수행 과정 및 분석 툴들을 사용하더라도 만족할만한 수준의 어셈블리 결과를 얻지 못하는 경우가 발생한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 NGS 기술과 디노버 어셈블리 기술을 이용하여 아직 밝혀지지 않은 생물체의 전체 DNA의 염기 서열을 밝히기 위한 일련의 과정들을 단계별로 소개하고, 각 단계에서 필요로 하는 공개용 분석 툴의 장단점을 분석하여 제시한다. 이러한 과정별 단계를 구체적으로 설명하기 위하여 본 연구에서는 350Mbp 크기의 개 회충 게놈을 응용 사례로 사용한다. 또한 디노버 어셈블리 과정을 통해 새롭게 어셈블리된 시퀀스와 다른 유사 종과의 상동성 분석을 수행하여 어셈블리된 시퀀스에서의 유전자 영역 추출과 추출된 유전자의 기능을 예측한다.

• 한국균학회지
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• 제26권4호통권87호
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• pp.466-477
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• 1998

진흙버섯류 22개 균주를 균총의 형태와 PCR 기법을 사용하여 종간의 구분 방법을 찾고자 하였다. PDA등 4가지 배지에서 균사생장 및 배지의 변색여부 등을 기준으로 특성을 구분할 때 목질진흙버섯의 균총 색깔은 진한 황색으로 균사생장이 늦고 배지를 푸르게 변색시켰다. rDNA 분석 결과 $ITSI{\sim}II$ 부위는 목질진흙버섯이 약 800 bp, 말똥진흙버섯은 약 700 bp였고, IGRI 부위는 목질진흙버섯은 약 700 bp, 말똥진흙버섯은 균주에 따라 약 500, 600, 700, 800 bp에서 4가지 각기 다른 밴드를 보였다. $ITSI{\sim}II$와 IGRI부위의 증폭된 DNA를 6개의 제한효소로 절단하여 다형성을 비교해 본 결과 $ITSI{\sim}II$의 HaeIII 절단으로 목질진흙버섯과 말똥진흙버섯을 구분할 수 있었으며 이들 밴드를 이용하여 유연관계를 조사한 결과 목질진흙버섯은 95%의 유사도를 보였으며, 말똥진흙버섯은 89%의 유사도로 complex를 형성하였다. 목질 진흙버섯은 RAPD 분석과 AP-PCR에 의한 밴드양상으로도 확실한 구분이 가능하였으며, $ITSI{\sim}II$ 부위의 HaeIII 제한효소 처리로 나타난 벤드는 이종의 특이적인 marker로 사용할 수 있을 것으로 본다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권6호
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• pp.1178-1187
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• 1998

연구배경 : Pyrazinamide(PZA)는 대식세포(macrophage)내의 결핵균에 주로 작용하는 항결핵약제로서 단기화학요법의 중요한 요소이다. 최근 서구에서 AIDS 발생의 증가와 함께 약제내성 결핵의 발생이 증가하면서 약제내성을 조기에 발견하려는 노력이 시도되고 있다. 현재 우리나라에서는 PZA 감수성 검사 대신에 pyrazinamidase(PZase) 활성도 유무로 PZA에 대한 내성여부를 판별하고 있다. 최근 결핵균의 PZase를 coding하는 pncA 유전자가 밝혀졌고 이 유전자의 돌연변이가 결핵균의 PZA 내성에 관여한다는 보고가 있었다. 이에 본 연구자는 결핵균의 pncA 유전자를 대상으로 한 PCR-SSCP 법으로 PZA 내성여부를 진단할 수 있는지 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 환자에서 추출되어 배양후 대한결핵연구원에서 PZase 활성도가 확인된 44예의 결핵균주와 대한결핵연구원에서 공여받은 BCG-French Strain, BCG-Tokyo strain, 그리고 1예의 우형결핵균 배양검체를 대상으로 하였다. 검체에서 bead beater 법으로 DNA를 추출하였으며 pncA 유전자를 포함하는 561bp 분절을 중합효소연쇄반응으로 증폭하였다. 이 증폭된 DNA를 BstB I 제한효소로 절단한 후 폴리아크릴아마이드젤에서 SSCP를 시행하여 그 결과를 표준균주 H37Rv와 비교하였다. 결 과 : 44예의 결핵균 중 22예는 PZase 활성도 양성이었고 22예는 PZase 활성도 음성이었다. 양성 22 예중 18예(82%)에서 표준균주인 H37Rv와 동일한 band의 이동성을 보였고 4예는 다른 band의 이동성을 보였다. 음성균주 22예중 19예(86%)에서 H37Rv와 다른 band의 이동성을 보였고 3예는 H37Rv와 동일한 band의 양상을 보여서 두 검사방법간의 관련성 검증 결과 통계적으로 유의하였다 (p<0.01). 근본적으로 PZA에 내성을 갖는 BCG strains과 1예의 우형결핵균 모두 H37Rv와 다른 band의 양상을 보여주었다. 결 론 : 결핵균의 PZase를 coding하는 pncA 유전자를 이용한 PCR-SSCP 법은 PZA 내성의 진단방법으로 기대된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제17권2호
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• pp.151-157
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• 1999

목적 : HL60 세포주에서 PMA(phorbol 12-myrisate 13-acetate) 및 DMSO(dlmethyisulfoxlde) 에 의해 분화가 유도될 때 감소되는 특성을 보이는 K872 클론에 대한 염기 서열, 조직 분포, 단백 분리 등을 시행하였다. 재료 및 방법 QIA plasmid extraction kit(Qiagen GmbH, Germany)를 이용하여 사람의 모유두 세포 pBluescript phagemid cDNA library로부터 K872 클론을 추출하였다. Sanger's dideoxy nucleotide chain-termination method을 이용하여, 추출한 K872 클론의 염기 서열을 분석하였다. BLAST(Basic Local Alignment Search Tools) 프로그램으로 유전자은행의 염기 서열과의 상동성을 검색하였다. K872 클론으로 만든 probe로 다양한 인간 조직 및 암세포주로부터 분리한 RNA에 대하여 nothern blot을 시행하였다. His-Patch Thifusion expression system을 이용하여 대장균 배지에 0.1mM IPTG(Isopropyl-$\beta$-thlogalactopyranoslde) 를 첨가해서 결합단백의 유전자 발현을 유도하였다. 결합단백이 함유된 용출액을 SDS-PAGE에 걸어서 발현된 단백을 확인하였다. 결과 : K872 클론은 675개의 코딩 영역과 280개의 코딩과 관련없는 영역으로 구성된 1006개의 염기로 구성됨을 관찰하였다. 해독틀로 추정되는 부분은 시작 코돈을 포함하여 길6개의 아미노산을 형성하고 단백 산물의 분자량은 25,560 Da으로 추정되었다. 추정 아미노산 배열은 쥐의 glutathlone S-transferase kappa 1(rGSTKl) 의 아미노산 배열과 70$\%$의 상동성을 보였다. nothern blot에 따른 발현 양상은 심장, 수의근, 말초혈액 백혈구 등의 조직에서 높은 발현을 보였으며 방사선 내성과 관련지어 볼 때 대장암 및 흑색종 세포주에서 발현이 높았던 점은 특기할 만하였다. 결론 : 상동성 검색 결과 K872 유전자는 항암제 및 방사선 내성과 관련이 있는 rGSTK1에 대한 사람의 상동유전자로 사료되며 향후 이와 관련한 기능 분석이 필요할 것으로 사료된다

• 생명과학회지
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• 제9권2호
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• pp.176-181
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• 1999

본 연구는 누에(Bombyx mori)에서 cloning한 BomMAR의 염기서열을 기초로 하여 곤충 MLE(mariner-like ele-ment)의 계통분석을 통한 누에의 분자적 계통 관계를 이해하고자 수행하였다. 전체 10 종의 MLE중에서 15%의 낮은 상동성을 보이는 인간 MLE(Hsmarl)을 제외한 9종의 MLE의 DNA 염기서열을 이용한 UPGMA 분석 결과, BmoMAR을 포함한 10종의 MLE가 세 가지의 subfamily 로 grouping되는 것을 알 수 있었으며, 누에는 genetic distance 0.4332에서 같은 lepidoptera(나비목) 의 H. cecropia, almond moth, webworm 및 microcaddisfly와 함께 grouping 되었다. 따라서 이와 같은 결과는 MLE가 곤충의 계통분석에 유용한 molecular tool이 될 수 있음을 보여준다.

• 한국패류학회지
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• 제24권1호
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• pp.73-80
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• 2008

동양달팽이의 metallothionein 유전자는 염기서열 195개로 이루어져 있으며 65개의 아미노산으로 이루어져 있었다. 연체동물의 metallothionein 서열의 공식인 C-x-C-x (3) -C-T-G-x (3) -C-x-C-x (3) -C-x-C-K에 맞춰본 결과 알려진 공식과 일치하는 것을 확인할 수 있었으며 아미노산의 조성도 시스테인 (Cys) 이 30% 이상 함유하는 사실을 확인 할 수 있었다. BLAST 결과를 토대로 선정된 72개의 참고 서열 중 아미노산 레벨에서 가장 높은 스코어로 align 되는 서열은 Helix pomatia의 CD-MT 서열이었다. Clustalx를 통해 multiple align 한 후 Neighbor-Joining method 방법에 따라 phylodendrogram을 그려본 결과 Helix pomatia, Helix aspersa, Arianta arbustorum, Megathura crenulata 등과 같은 복족류 육산패들과 같은 그룹으로 묶여지는 것을 확인 할 수 있었다. Psipred 소프트웨어를 통해 2D 구조를 비교 분석 한 결과도 multiplealignment 및 phylodendrogram와 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과를 통해 EST를 통해 밝혀진 동양달팽이의 MT서열은 근연종들과 매우 일치함을 알 수 있었으며 MT 서열이 분류에 사용 될 수 있음을 확인시켜 주었다.

• 한국축산식품학회지
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• 제24권4호
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• pp.349-354
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• 2004

돼지 골격근 근소포체의 $Ca^{2+}$ 방출통로(calcium - release channel)를 지정하는 ryanodine receptor (RYR1) 유전자의 이상은 악성고열증(malignant hyperthermia, MH)을 유발하고, RYR1 유전자의 점 돌연변이는 돼지 스트레스 증후군(porcine stress syndrome, PSS)과 밀접하게 관련되어 있다. PSS 유전인자 보유 돼지의 90% 이상은 PSE 돈육을 생산하는 것으로 알려져 있어 물퇘지 발생과 생산성 하락으로 경제적 손실을 초래하는 유전적 원인의 PSS 유전자를 검사하여 제거하는 것은 고품질 돼지고기 생산 및 국내 양돈산업의 경쟁력 향상에 매우 중요한 과제라고 할 수 있다. 따라서, 본 연구는 PCR-RFLP 및 PCR-SSCP 기법을 이용하여 PSE 돈육을 생산 하는 PSS 돼지 유전자 진단기술을 개발하고 이를 이용한 국내 종돈 및 교잡 비육돈의 PSS 유전자형 출현빈도를 파악하고자 수행하였다. 돼지 PSS의 원인이 되는 RYR 유전자의 단일염기 돌연변이 (RYR1 C1843T)를 포함하는 DNA 영역을 PCR로 증폭한 후 RFLP 및 SSCP 기법을 이용하여 분석한 결과 동형접합체의 정상 개체(N/N), 이형접합체의 잠재성 개체(N/n)그리고 열성의 돌연변이 유전자를 동형접합체 상태로 갖는 PSS 감수성 개체(n/n)에 각각 특이적인 RFLP 및 SSCP 유전자형이 검출되어 PSS 저항성, 잠재성 및 감수성 개체의 정확한 판별이 가능하였다. 돼지 주요 품종 집단내 PSS유전자형 출현빈도를 조사한 결과 Landrace는 PSS저항성 개체가 57.1%, 잠재성 개체가 35.7%그리고 PSS 감수성 개체의 출현 비율은 7.1%로 분석되었고 L. Yorkshire는 82.5, 15.8 및 1.7%, Duroc은 95.2, 4.8 및 0.0%로 각각 조사되었다. 비육용 교잡돈은 정상 개체가 72.0%, 잠재성 개체가 22.7% 그리고 PSS 감수성 개체는 5.3%였다. 특히, PCR-SSCP 기법을 이용한 RYR1 유전자 돌연변이 검출 방법은 보다 신속 간편하면서도 상대적으로 분석비용이 저렴한 정확성이 높은 PSS 돼지 진단기술로서 대규모 돼지집단 검색이나 RFLP 방법으로 판정이 불확실한 시료의 재검에 효율적으로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.