• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권4호
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• pp.311-317
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• 2006

식물생육을 촉진하고 고추역병균을 방제하는 다기능 PGPR 균주 Bacillus subtilis AH18 항진균성 cellulase 유전자를 PCR을 이용해 pUC18과 재조합 후 E. coli DH5$\alpha$에 cloning하여 E. coli내에 발현시켰으며, 그 형질전환 균주를 E. coli DH5$\alpha$(pCM 41)이라 명명하였고, 발현된 cellulase를 ce/H라 하였다. E. coli DH5$\alpha$(pCM 41)의 inset 부위는 B. subtilis AH18의 1,582 bp 유전자를 포함하며 cellulase의 유전자는 1,524 bp로 508개의 amino acid가 암호화된 것으로 추정되었고, CMC를 함유한 SDS-PAGE의 방법으로 약 55 kDa의 분자량을 확인하였다. B. subtilis AH18이 가지는 ce/H는 3종의 대표적인 Bacillus spp.들의 cellulase 유전자의 DNA와 아미노산 배열이 98% 이상 유사하였으며, CMC(carboxymethyl-cellulose) 뿐만 아니라, 불용성 섬유소인 Avicel, filter paper(Whatman No. 1) 특히 고추역병균인 Phytophthora capsici의 건조 cell wall도 분해하였다. 또한 colH의 cellulase는 $50^{\circ}C$에서 효소활성이 가장 높았으며, 최적 pH는 pH 6.0이었다. 그리고 $AgNO_3$ 또는 $CoCl_2$ 첨가시 활성이 1.7배, 2배 정도 증가하였고 $HgC1_2$ 첨가시는 활성이 20%까지 떨어졌다. 또한 여러 화학 저해제들 중 Sodium azide 또는 Hydroxy urea는 효소 활성을 증가시켰으며, CDTA 또는 EDIA는 섬유소분해능을 감소시켰다. 이들의 결과는 고추역병균 P. capsici의 생육을 억제하는 B. subtilis AM18의 진균세포벽 용해성 cellula의 효소학적 특성을 구명한 것이라고 할 수 있다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제43권1호
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• pp.8-13
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• 1996

연구배경: 결핵균 katG유전자내 463 codon의 돌연변이는 INH 내성과 관련이 있을 것으로 보고되고 있어서 INH 감수성 균주를 대상으로 katG 유전자내 463 codon의 돌연변이 발생빈도를 관찰하여 INH 내성과의 관련성을 밝히고자 하였다. 방법: INH 감수성 균주(MIC${\geq}\;0.2{\mu}g/ml$) 28주를 선정하여 DNA를 추출하여 katG 유전자내 463 codon을 포함하는 지역을 PCR로 증폭 합성하였다. PCR산물을 제한효소인 Msp I으로 처리하여 절단 여부를 관찰하였고 그리고 SSCP로 표준균주와 차이를 관찰하였다. 결과: INH 감수성 균주 28주 중에서 7주(25%)만이 제한효소 Msp I에 의해 절단 되었다. 절단되지 않은 21주(75%)는 SSCP에서도 표준균주와 다른 양상을 나타내었다. 제한 효소로 절단되지 않은 균주의 katG 유전자를 염기서열 분석한 결과 463 codon Arg(CGG)이 Leu(CTG)으로 치환 되어있었다. 결론: INH내성에 영향을 줄 것으로 추정 되고있던 katG 유전자 463 codon 돌연변이는 INH 내성과 무관한 것으로 판명되었다.

• 대한의생명과학회지
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• 제6권1호
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• pp.73-82
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• 2000

양끝이 같은 형태로 이루어진 DNA조각들은 벡터에 두 가지 방향으로 삽입될 수 있다. 기존의 방법으로는 이들의 방향성을 알아내기 위하여 제한효소의 처리 혹은 DNA염기서열 분석법이 수행되어졌는데, 이들은 적절한 제한효소 인식 부위의 부재 혹은 높은 가격과 많은 샘플수 등으로 그 이용범위가 어느 정도 제한되어 있었다. 본 연구에서는, 벡터에 클로닝 된 DNA조각의 방향성을 결정하기 위한 새로운 실험기법과 이에 따르는 구체적인 방법을 기술하고 이의 직접적인 이용을 보고하고 있다. 통상적인 염기서열 분석용 oligonucleotide primer와 중합효소 연쇄반응용 (PCR) primer를 이용한 PCR에 기초한 이 방법은, 여러 후보 클론의 플라스미드 DNA를 주형으로 하여 한 차례의 반응으로, 원하는 방향으로의 DNA조각이 삽입된 클론을 찾아낼 수 있게 한다. 이 실험기법의 용이함과 정확성은 최근에 보고된 바 있는 랫트의 신경 펩타이드인 urocortin의 cDNA를 재조합 발현 벡터상에 클로닝하고 분석하는 것으로 증명할 수 있었다. 이 같은 방법으로 찾아진 유전자 재조합 클론들은 추가적인 실험을 통하여 CHO 세포주에 transfection 되었는데, 이들이 실제로 urocortin을 발현함은 면역효소 측정법으로 검증될 수 있었고, 이를 통하여 최초로 이 40개의 아미노산으로 이루어진 짧은 펩타이드를 진핵 세포상에서 재조합 단백질의 형태로 발현시키는 데 성공하였다.

• 생명과학회지
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• 제24권12호
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• pp.1269-1275
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• 2014

TALEN은 특정유전자를 표적 하여 knock-out 시킬 수 있는 새로운 개념의 유전자 클로닝 방법이다. TALEN 플라스미드에는 DNA binding 도메인과 Fok1 절단효소 기능이 융합되어 있기 때문에, genomic DNA 의 어느 부위라도 결합할 수 있고, 표적 염기서열을 절단하여 유전자 돌연변이를 유도할 수 있다. 본 연구에서 우리는 SETDB1 HMTase 유전자의 단백질 개시코돈 과 프로모터 -25 upstream 부위를 표적 하는 두 종의 TALEN constructs 를 제작하였다. 이를 위하여 두 단계의 클로닝이 진행되었다. 첫 번째는 모듈벡터에서 pFUS배열벡터로 표적서열을 옮겨 콜로니 PCR을 통해 smear밴드와 Esp1 제한 효소를 이용하여 약 1 kb의 insert가 들어 있음을 확인하였다. 두 번째는 배열 벡터로부터 TALEN 발현벡터로 옮기는 과정을 진행하였으며, 염기서열분석을 통해 확인하였다. 그 결과 최초의 고안된 모듈벡터 서열들이 약 100 bp 간격으로 배열되어 있음을 확인하였다. 제작된 TALEN-DBEX2 construct는 transfection을 통해 SETDB1의 발현이 사라지는 것을 확인하였고, T7E1 분석을 통하여 표적부위에서 돌연변이가 발생하였음을 추정할 수 있었다. 한편, TALEN-DBPR25 transfection을 통하여서도 SETDB1의 발현이 감소하는 현상을 확인 하였다. DBEX2, DBPR25를 이입시킨 HeLa 세포에서 세포 형태가 길어지는 현상을 관찰할 수 있었다. 그러므로 단백질 개시코돈 또는 -25 upstream을 표적 하는 TALEN knock-out 방법은 SETDB1 유전자의 기능연구에 매우 유용하다고 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권4호
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• pp.591-597
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• 2003

국내에서 시판되는 감자와 수입 감자스낵류로부터 상용 DNA 추출 kit 및 CTAB-phenol/chloroform 추출법등을 이용하여 시료특성에 따른 genomic DNA를 추출방법을 선정하고 PCR 정성검사를 실시하였다. 생감자의 경우 STE 용액으로 과량의 전분을 제거한 다음 DNA를 추출한 경우 순도 높은 DNA를 추출할 수 있었으며 상용 추출 kit를 이용한 경우 lysis buffer와 함께 ${\alpha}-/{\beta}$-amylase를 각각 또는 혼합으로 처리하거나 추출된 DNA 용액에 마지막 단계에서 효소를 처리한 시료군에서 고순도의 DNA를 추출할 수 있었으며, 효소 처리군에서는 ${\alpha}-/{\beta}$-amylase를 혼합으로 처리한 경우에 DNA 추출수율이 높았다. 냉동가공감자의 경우 silica-coated bead법을 이용하여 효소를 처리한 경우와 CTAB-페놀 클로로포름 처리군에서 DNA가 추출되었다. 또한, 각 방법으로 추출한 DNA에 대하여 감자의 내인성 유전자인 Pss 프라이머를 사용하여 PCR을 한 결과 모든 시료에서 추출된 DNA에 대하여 내부표준유전자 증폭산물이 검출되었다. 고도의 가공처리를 거친 수입 감자스낵(fabricated potato chips)과 냉동가공 감자(frozen fried potato) 등은 계면활성제인 CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide)과 페놀-클로로포름 혼합액을 이용하여 추출하고 이를 template로 하여 PCR 증폭을 실시하였다. 그 결과, Fig. 8에 제시한 바대로 감자의 내인성 유전자인 Pss 특이적 산물인 216bp의 산물이 냉동감자가공품과 감자칩에서 검출되었으며 재조합유전자인 New leaf plus 유래의 증폭산물(234bp)와 New lear Y유래의 증폭산물(225bp)는 검출되지 않았다. 본 실험의 결과 시료의 가공특성과 적용한 추출 kit 및 방법에 따라 genomic DNA 순도 및 추출수율이 크게 차이가 났으며 이것이 결국 PCR 결과에 의음성 혹은 의양성 등에 영향을 미치게 될 것으로 판단된다. 또한, 동일한 DNA추출방법에 의해서도 DNA가 추출되지 않은 경우가 있어서 동일한 시료에서 2회 반복 추출하는 것이 의음성결과를 피할 수 있는 방법으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제27권9호
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• pp.1003-1010
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• 2017

Paenibacillus woosongensis의 유전체 부분 염기서열로부터 mannanase를 코드하는 것으로 유추되는 open reading frame을 중합효소연쇄반응으로 증폭하여 대장균에 클로닝하고 염기서열을 결정하였다. Mannanase 유전자는 man26AT로 명명하였으며 1,053 아미노산으로 구성된 단백질을 코드하는 3,159 뉴클레오티드로 이루어졌다. 아미노산 잔기배열을 분석한 결과 Man26AT는 glycosyl hydrolase family 26의 mannanase와 상동성이 높은 활성영역, 탄수화물 결합영역 CBM27과 CBM11로 구성되어 있었다. Man26AT의 아미노산 배열은 P. ihumii의 유추된 mannanase와 상동성이 81%이고 다른 Paenibacillus 속 균주의 여러 mannanases와 57% 이하의 상동성을 보였다. man26AT 유전자를 함유한 재조합 대장균의 균체 파쇄상등액은 $55^{\circ}C$와 pH 5.5에서 최대의 mannanase 활성을 보였고, $50^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 후에 80% 이상의 잔존활성을 보였다. Man26AT는 locust bean gum (LBG) galactomannan과 konjac glucomannan에 대한 분해활성이 유사하였으며, carboxymethylcellulose, xylan과 para-nitrophenyl-${\beta}$-mannopyranoside는 분해하지 못하였다. Man26AT에 의해 mannotriose, mannotetraose, mannopentaose와 mannohexaose 등의 만노올리고당이나 LBG로부터 공통의 최종 가수분해 산물로 mannose, mannobiose와 mannotriose가 생성되었다. 또한 mannotriose 보다 큰 만노올리고당이 LBG와 guar gum의 분해산물로 각각 생성되었다. 그러나 Man26AT는 mannobiose를 분해하지는 못하였다. 활성염색을 통해 Man26AT는 균체 내에서 3개 이상의 크기가 다른 활성 단백질로 분해된 것이 확인되었다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제28권1호
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• pp.37-43
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• 2004

본 연구는 319두의 서로 다른 품종에서 PSE육을 생산하는 PSS 돼지 출현빈도를 조사하였다(Yorkshire 150; Landrace 89 and Duroc 80). PCR-RFLP법을 이용하여 돼지의 모근을 DNA sample로 사용하여, PCR로 증폭된 유전자는 Cfo I 제한 효소로 절단하여 종돈에 존재하는 ryanodine receptor (RYR 1) 돌연변이 유전자의 출현빈도를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 모근에서 추출한 DNA를 주형으로 한 Primary PCR을 수행한 결과 ryanodine receptor 유전자 중 659bp의 증폭산물을 얻었으며, second PCR을 수행한 결과에서는 522 bp의 증폭산물을 얻었다. 이 증폭산물은 porcine ryanodine receptor 유전자의 exon 영역 중 PSS를 유발하는 point mutation(C\longrightarrowT; Arg\longrightarrowCys) 부분을 포함하고 있으므로 Cfo I 제한효소에 의해 분석될 수 있으며, agarose gel 전기영동에 의하여 세 가지의 유전자형으로 분류할 수 있다. 정상 homotype(NN)은 두 개의 DNA band(439, 83bp)로 나타나며, 열성 homotype(nn)은 552 bp의 단일 밴드로 출현한다. 그리고 세 개의 밴드(522, 439 그리고, 83 bp)는 heterotype(Nn)의 잠재성 돼지로 표현된다. Yorkshire종에서는 정상돼지가 98.00%로 나타났으며, hetero 돼지는 2.00% 그리고, PSS돼지는 출현하지 않았다. Landrace 돼지에서는 정상돼지가 87.64%로 나타났으며, hetero 돼지와 PSS패지가 각각 11.24와 1.12%로 나타났으나, Duroc종에서는 정장돼지(NN)만이 출현하였다. 대립 유전자 빈도는 Yorkshire종은 정상 N유전자가 0.990의 비율로 나타났으며, 열성 n 유전자는 0.010의 비율로 출현하였으며, Landrace종에서는 N유전자와 n유전자가 각각 0.933과 0.067의 빈도로 출현하였으며, Duroc종에서는 N 유전자의 빈도가 1.000의 빈도로 나타났으나, n유전자의 빈도는 0.000의 빈도로 나타났다. 3품종 집단 모두에서 Hardy-Weinberg 법칙과 일치하여 유전적 평형을 이루고 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제6권1호
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• pp.15-19
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• 2004

The expression of a chimeric transgene (nos-npt II) has been examined in 9 years old transgenic poplars (Populus koreana x P. nigra) growing in a nursery. The expression of the gene in twenty six independentely transformed plants were examined by 1) enzyme (NPT II) assay, 2) RT-PCR, and 3) resistance to kanamycin. High NPT II activities in young leaves of all the transformed plants were found even without a selection pressure for antibiotics for 9 years. However, the activity varied with the positions of leaves in the stem in that young leaves showed higher activity than did mature tissues. When leaf segments were cultured in the presence of 150 mg/l kanamycin, only those from young leaves produced vigorously growing callus. However, as in the case of NPTII assay, the leaf segments from mature leaves did not form callus well on the media. RT-PCR with nptII specific primers also showed that amplification products were observed only when RNAs from young tissues were used. The total RNA gel showed that while RNA in young leaves are relatively stable and in a large quantity, those in old leaves were mostly degraded. All the above results suggest that the gene is transcriptionally active only in young tissue even though it is attached to a constituitive promoter. Therefore, the expression of foreign gene in poplar plants seemed to be affected by the metabolic state of the cells and thus vary greatly with the developmental stages and the age of tissue.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권5호
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• pp.657-662
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• 2006

Identification of accessible sites in targeted RNAs is a major limitation to the effectiveness of antisense oligonucleotides. A class of antisense oligodeoxynucleotides, known as the “10-23” DNA enzyme or DNAzyme, which is a small catalytic DNA, has been shown to efficiently cleave target RNA at purine-pyrimidine junctions in vitro. We have designed a strategy to identify accessible cleavage sites in the target RNA, which is hepatitis C virus nonstructural gene 3 (HCV NS3) RNA that encodes viral helicase and protease, from a pool of random DNAzyme library. A pool of DNAzymes of 58 nucleotides-length that possess randomized annealing arms, catalytic core sequence, and fixed 5'/3'-end flanking sequences was designed and screened for their ability to cleave the target RNA. The screening procedure, which includes binding of DNAzyme pool to the target RNA under inactive condition, selection and amplification of active DNAzymes, incubation of the selected DNAzymes with the target RNA, and target site identification on sequencing gels, identified 16 potential cleavage sites in the target RNA. Corresponding DNAzymes were constructed for the selected target sites and were tested for RNA-cleavage in terms of kinetics and accessibility. These selected DNAzymes were effective in cleaving the target RNA in the presence of $Mg^{2+}$. This strategy can be applicable to identify accessible sites in any target RNA for antisense oligonucleotides-based gene inactivation methods.

• KSBB Journal
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• 제22권1호
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• pp.62-65
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• 2007

대사 공학을 이용한 생산 균주 개발의 핵심 기술은 원하는 대사산물을 과량으로 얻기 위하여 기존의 대사회로에서 제거, 증폭, 변경을 시켜야 할 유전자를 선정하는 것이다. 대사조절 분석 기법은 대사 흐름이 특정 효소의 활성에 따라 어떻게 변하는지를 예측하는 기술이다. 본 논문에서는 대장균의 threonine 생합성 효소 반응 kinetic model과 대사조절 분석 기법을 이용하여 threonine 생합성 flux를 가장 효과적으로 증가시키기 위하여 활성 증가가 필요한 효소가 aspartate semialdehyde dehyogenase라는 것을 밝혔다. 이러한 결과를 확인하기 위하여 asd가 과발현된 vector와 threonine 생합성 경로의 다른 효소인 aspartate kinase를 coding하는 thrA를 과발현 시키는 vector를 제작하여 threonine 생산 균주인 TF5015에 형질전환하여 threonine 농도를 측정하였다. Flask 배양결과 대사조절 분석 기법으로 확인된 유전자 asd를 과발현시킬 경우가 생합성 경로의 다른 유전자를 과발현시킨 경우보다 더 높은 threonine 농도의 증가를 보였다. 이러한 연구 결과들은 효소 반응 kinetic model과 대사조절 분석 기법을 이용하여 원하는 product를 효율적으로 생산할 수 있는 생산 균주를 제작할 수 있게 할 것이다.