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폐암환자의 암조직내 CYFRA 21-1과 Epidermal Growth Factor Receptor의 측정치에 대한 연구 (The Study of CYFRA 21-1 and Epidermal Growth Factor Receptor Levels in Cancer Tissue of Bronchogenic Carcinoma Patients)

  • 김대연;김송명
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제30권9호
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    • pp.854-861
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    • 1997
  • CYFRA 21-1은 폐암중에서 편평상피성 암세포의 세포질에 존재하는 세포각질 분절 19의 분절들로서 암세 포가 파괴되거나 분해시 혈중내로 유리되는 것으로 특징적인 2개의 단일클론성의 항체인 KS 19-1과 BM 19-21로서 면역 방사계수검사를 이용하면 혈청내에 용해된 량을 정량할 수 있다. 암세포의 세포벽에 존재하는 EGF-R과 EGF에 대하여 관심이 집중되고 있다. EGF-R의 존재는 클론성 비소세포암 세포계열을 조사한 결과 4종의 비소세포암들은 EGF-R을 발현한다고 밝혀졌다. 그러나 현재의 검사법으로는 EGF 검출이 어려워서 EGF보다 TCF-Q의 역할에 초점이 모여지고 있다. 폐암세포에 EGF-R의 존재는 자가분비나 부분비성 성장기전이 작용된다는 것을 시사한다. 아울러 정상인 의 혈청과 소변에서 검출이 되며, 이러한 사실을 종합해 본 결과 EGF-R은 폐암의 발달과 진행에 중요한 역 할을 할 것으로 추정된다. 폐암으로 확진된 30례의 환자를 연구 대상으로 하고, 개흉수술로 적출한 표본을 주병소와 이행부위 그리 고 대조부위로 구분하여 조직 절편을 약 5 m3크기로각각 잘라서 액화 질소에 급속 냉동 보관을 하였다. 냉 동 보관한 조직 절편을 조직마쇄 藪$[$\ulcorner마쇄시킨후 원심분리기에서 상층액을 일정량 채취하여 방사선면역 분석법으로 CYFRA 21-1과 EGF-R 정량검사를 시행하였으며, 그 결과를 조직학적 분류와 병기에 따른 분류 로 상호 비교 분석하였다. 이상과 같은 연구결과로 아래와 같은 요점들을 발견하였다. 1. 암 이행부위에서는 악성화를 나타내는 경향이 더욱 활발하여 세포질성분의 부족으로 CYFRA 21-1의 농도 는 낮게 나타났다. CYFRA 21-1의 농도는 암이행부위에서 가장 낮았고, 병기가 증가할수록 증가하였다. 대 조조직에서는 세포질 성분이 풍부하여 주병변부위보다도 CYFRA 21-1의 농도가 높게 나왔다. 2. EGF-R의 농도는 주병변부위에서 가장 높게 나왔고, 편평세포암에서 보다는 선암에서 높았고, 병기별로는 1, 1띠에서는 이행부위가 111, IV기에섞는 주병변부위가 높게 나왔다. EGF-R의 농도는 대조조직보다는 암 주병변부위로 갈수록 증가하였다. 3. CYFBLt 21-1은 세포질성분이며, EGF-R은 세포벽 성분으로서 두 물질사이에 상관관계가 없었다. 결론적으로 현재까지 CYFRA 21-1은 혈청 내에서만 주로 연구되어져 왔으며 비소세포암 중에서 특히 편 평세포암종에서 의미있게 증가한다고 하였다. 그러나,. CYFRA 21-1의 조직과 혈청 내의 정량치가 뜻하는 의 미는 서로 달랐으며, 암조직내에서 대조조직내보다 CYFRA 21-1 치가 더 낮게 나온 것은 암세포내 에서는 세 포질 성분의 고갈로 인한 것으로 추정되며 암세포의 활동성과는 무관한 것으로 판단된다. EGF-R은 세포벽내에 존재하는 수용체로서 암세포의 증식에 따라 증가하는 양상을 보이며 대조조직보다는 암세포에서 유의한 증가를 보이는 것은 종양 증식과 암표지자로서 의의가 있는 것으로 판단된다.

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제주 생물권보전지역 내 한라산국립공원의 경관분석 : 단편화 현상 (Landscape Analysis of the Hallasan National Park in a Jeju Island Biosphere Reserve: Fragmentation Pattern)

  • 강혜순;김현정;장은미
    • 한국환경생태학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.309-319
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    • 2008
  • 도로는 생태계를 교란시키는 인간 활동의 지표이며 흔히 서식지 단편화, 서식지 축소, 서식지 고립을 유발한다. 제주도의 한라산국립공원(면적=153.4$km^2$)은 지형, 지질, 생물상의 특이성이 높으며 유네스코 생물권보전지역(MAB)의 핵심지역으로도 중복 지정되어 있다. 공원의 이러한 높은 보전가치가 많은 탐방객과 도로건설을 유도하고 있음에도 불구하고 도로로 인한 경관의 변화는 거의 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 GIS를 활용하여 한라산국립공원의 도로로 인한 서식지 단편화 양상을 공원 용도지구, 해발고도, 식생에 관련하여 분석하였다. 포장도로와 법정 비법정탐방로에 각각 112m, 60m 버퍼를 적용시킨 결과 한라산국립공원은 총 100개의 단편으로 나뉘었다. 포장도로와 법정탐방로만을 고려했을 때 드러난 10단편의 면적은 $0.002km^2-38.2km^2$(평균면적=14.2 $km^2$)에 이르렀고 자연보존지구와 자연환경 지구 모두에서 각기 약 7%가 가장자리로 판정되었다. 이들 단편의 형태지수 평균은 5.19(100단편 중), 7.22(10단편 중)이었지만 공원의 동서 양단과 정상부근에 있는 단편들의 형태지수가 보다 높았다. 5개의 법정탐방로가 모두 분화구까지 연결되어 있고 고도가 높아짐에 따라, 활엽수림, 침엽수림, 초지로 식생이 전환되기 때문에 높은 고도, 특히 고유식물과 고산식물이 많은 고도 1,400m이상의 초지에서 서식지 면적이 현저하게 감소했다. 이런 결과는 한라산국립 공원도 도로로 인한 서식지 단편화를 겪고 있으며, 단편화로 인한 서식지 악화와 서식지 소실의 위험이 공원의 자연환경 지구보다 한라산 정상의 백록담을 중심으로 하는 자연보존지구에서 더 높을 수 있음을 보여준다. 따라서 한라산국립공원의 현 도로망은 생태계 보전과 보호라는 국립공원의 목표에 부합하지 않는다고 사료된다. 한라산국립공원 전체가 또한 MAB 핵심지역임을 고려한다면, 공원 용도지구의 재설정과 단편화를 완화시키기 위한 공원 내 도로관리에 보전노력이 경주되어야 할 것이다.

전어 (Konosirus punctatus)의 지리적 변이와 DNA 다형성 (Geographic Variations and DNA Polymorphisms in Gizzard-shad (Konosirus punctatus))

  • 박수영;김종연;윤종만
    • 한국어류학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.300-310
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    • 2006
  • 한국 서해안의 서천 및 고창지역과 남해안의 부산지역으로부터 채취한 전어(Konosirus punctatus) 3개 집단의 개체로부터 genomic DNA를 분리 추출하여 PCR로 반복해서 증폭시켰다. 8개의 decamer와 20-mer를 사용하여 전체적으로 서천의 전어집단에서 713개의 loci, 부산집단에서 791개 및 고창 전어집단으로부터 732개의 100 bp에서 2,800 bp의 크기에 해당되는 total loci를 얻어냈다. 우리는 서천 전어집단에서 독특한 50개의 unique loci, 부산 전어집단으로부터 70개의 unique loci 그리고 고창의 전어집단으로부터 130개의 unique loci를 각각 확인하였고, 또한 3개 전어집단 모두에 대해서 공통적으로 가지고 있는 120개의 shared loci도 확인하였다. 특이한 specific loci를 확인한 결과 서천 전어집단에서는 108개(15.1%), 부산집단에서는 74개(9.4%) 그리고 고창 전어집단에서는 67개(9.2%)를 각각 얻어냈다. 또한 8개의 primer를 통해서 서천 전어집단에서 48개 (6.7%), 부산 전어집단에서는 26개 (3.3%) 그리고 고창 전어집단에서 16개 (2.2%)의 polymorphic loci를 얻어냈다. Similarity matrix를 통해서 볼 때 서천 전어집단에서 0.756에서 0.936까지, 부산집단에서 0.800에서 0.938까지 그리고 고창 전어집단에서 0.731에서 0.959까지의 공유가(bandsharing value)를 확인하였다. 8개의 primer를 이용하여 얻어진 dendrogram을 통해서 볼 때 genetic cluster는 cluster 1 (SEOCHEON 01~SEOCHEON 10), cluster 2 (BUSAN 11~BUSAN 20과 GOCHANG 23~GOCHANG 24) 그리고 cluster 3 (GOCHANG 21, 22, 25, 26, 27, 28, 29 및 30)와 같이 3개의 cluster로 나누어졌다. 위에서와 같이 고창 전어집단의 일부 개체는 부산 전어집단에 속하는 것으로 나타났으며, 따라서 2 전어집단의 일부 개체들은 부분적으로 오고 가는 이주현상을 나타내는 것으로 사려된다. 이러한 결과를 볼 때 RAPD-PCR 분석 방법을 통해서 우리는 지리적으로 떨어져 있는 3개의 전어 집단에 존재하는 유의성이 있는 유전적 거리를 확인할 수 있었다. 여러 가지 decamer와 20-mer를 이용한 RAPD-PCR 분석 방법은 종 및 지리적 집단과 지리적 전어집단에 존재하는 유전적 다양성, 다형성 및 유전적 유사성을 확인하는데 필요로 하는 독특한 specific/polymorphic marker를 확인할 수 있는 이용 가능한 방법이라고 할 수 있다.

인간 hnRNP A1 단백질에 포함된 RGG 상자의 기능 분석 (Analysis of the Role of RGG box of human hnRNP A1 protein)

  • 최미영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.575-580
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    • 2017
  • 본 연구는 hnRNP A1 단백질에 포함되어 있는 RGG 상자가 이 단백질의 세포내 위치에 미치는 영향 및 이 단백질의 안정화에 미치는 영향을 분석하는 것을 목적으로 하며 2014년 10월부터 약 3년 동안 수행되었다. 이를 위해 먼저, RGG상자 내의 6개의 아르기닌을 라이신으로 돌연변이를 만든 다음 pcDNA1-HA-hnRNP A1(6R/K)를 재조합하였다. 다음, 이 플라스미드 DNA를 HeLa 세포에 형질주입하여 HA-hnRNP A1(6R/K) 단백질의 세포내 위치에 미치는 영향을 면역형광현미경법으로 분석하였다. 그 결과 hnRNP A1(6R/K) 단백질은 (wt 단백질처럼 핵에 위치하지 못하고) 핵과 세포질 모두에 퍼져 있는 것을 확인하였다. hnRNP A1(6R/K)의 안정성을 조사하기 위해서는 pcDNA1-HA-hnRNP A1(6R/K)를 HeLa 세포에 형질 주입시킨 다음 발현된 단백질을 웨스턴 블랏 실험으로 분석하였는데, 그 결과 HA-hnRNP A1(6R/K)는 (잘려서) 크기가 작아진 것을 확인할 수 있었다. 이 결과들로부터 HA-hnRNP A1(6R/K)가 핵과 세포질 모두에 퍼져 있는 것은 6R/K 돌연변이가 hnRNP A1의 핵 위치 능력에 영향을 미쳤기 때문이 아니라 6R/K 돌연변이가 일어난 부위 또는 그 부근이 절단되어 hnRNP A1의 핵 위치 신호(nuclear localization singal)인 M9 도메인이 들어있는 C-말단 부위를 잃었기 때문이라는 점을 확인 할 수 있었다. 본 연구의 결과들은 hnRNP A1에 있는 RGG 상자의 아르기닌이 hnRNP A1의 안정성에 중요한 역할을 한다는 것을 제시한다. 세균에서 발현시켜서 정제된 hnRNP A1(6R/K)의 RNA-결합 능력에 대한 영향 분석은 추후 과제로 남겨둔다.

메탄올 자화효모 Hansenula polymorpha에서의 재조합 단백질 분비발현을 위한 인체 혈청 알부민 융합단편의 활용 (Use of Human Serum Albumin Fusion Tags for Recombinant Protein Secretory Expression in the Methylotrophic Yeast Hansenula polymorpha)

  • 송지혜;황동현;오두병;이상기;권오석
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.17-25
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    • 2013
  • 메탄올 자화효모 Hansenula polymorpha에서 분비 발현이 잘 된다고 보고된 인체 혈청 알부민(human serum albumin, HSA)을 융합단편으로 사용하여 외래 재조합 단백질을 효과적으로 분비 발현할 수 있는 발현시스템을 개발하고자 하였다. 이때 조작의 용이성 및 발현 효율 제고를 위하여 전장의 HSA 뿐만 아니라 세 종류의 각기 다른 크기의 HSA 단편을 설계하여 융합단편으로 사용하였다. 즉 HSA의 N-말단으로 부터 각기 137, 172, 320, 608개 아미노산을 갖는 융합단편 HSAft (1-4)를 제작하였다. 아울러 발현되는 HSA 단편의 검출 및 분리정제를 위한 His8-tag, HSA 융합단편과 외래 단백질간의 유연성을 부여하기 위한 2조의 $Gly_4Ser_1$ linker, 융합 발현된 타겟 단백질을 HSA 단편으로부터 용이하게 분리하기 위한 담배식각바이러스 단백질분해효소(tobacco etch virus protease, Tev) 인지 서열, 타겟 단백질 유전자를 클로닝하기 위한 멀티 클로닝 사이트(multiple cloning site, MCS)서열, 그리고 타겟 재조합 단백질의 발현 검출 및 정제를 위한 Strep-tag을 포함하는 작용기 도메인을 발현카세트 기본 골격에 포함시켰다. 이렇게 구축된 4종의 HSA 융합단편 분비발현 벡터를 H. polymorpha에 형질전환한 후 각 융합단편의 발현을 조사한 결과 HSAft 단편 3, 4의 발현을 확인할 수 있었다. 녹색형광단백질 유전자 ($GFP_{uv}$)를 상기 벡터에 클로닝한 후 H. polymorpha에 도입한 결과 형질 전환체 모두에서 녹색형광단백질의 발현을 관찰 할 수 있었다. 해당 세포로부터 분비되거나 세포내에 발현되는 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현양을 비교한 결과 HSAft 단편 4에 융합된 경우를 제외하고 나머지 경우 모두에서 세포 파쇄액과 세포 배양액 양쪽에서 해당 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현을 확인 할 수 있었다. 한편 HSA 융합단편의 크기에 따라 자체 혹은 타겟 단백질과 융합된 형태의 단백질 분비 발현 정도가 달라지는 것은 해당 단백질의 접힘이나 단백질 분해효소에 대한 민감성 등 여러 변수에 의한 것으로 사료되며 따라서 본 연구에서 개발한 H. polymorpha용 HSA 융합단편 분비발현 시스템은 특정 외래 재조합 단백질의 효율적인 분비발현 융합단편의 선별 및 과발현 시스템 구축에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

수술특이프로모터와 디프테리아 독성 유전자에 의한 웅성불임 형질전환체의 후대 유전분석 (Inheritance Study of Male Sterile Transformants Containing Pollen-specific Promoter and Diphtheria Toxin A Gene)

  • 박영두;김현욱;박범석;진용문
    • 원예과학기술지
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    • 제18권3호
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    • pp.342-347
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    • 2000
  • 본 실험은 diphtheria 독성유전자의 수술조직 특이적인 발현을 이용하여 유기된 웅성불임 형질전환체들의 유전적 특성 및 표현형의 특징을 조사하고 후대로의 유전양상을 조사하여 전이유전자의 안정성을 검정하며 유전자의 조직특이적 발현 현상을 실제적으로 작물육종에 이용할 수 있는 가를 검토코자 수행하였다. 각 계통의 $BC_1$ 종자의kanamycin 저항성 검정을 수행한 바 조사된 13계통 중 $BC_{1}5-13,\;BC_{1}5-23,\;BC_{1}5-28$$BC_{1}5-32$의 4계통을 제외한 나머지 9계통의 kanamycin 저항성 개체($Kan^R$) 대 kanamycin 감수성 개체($Kan^S$)의 비율은 1 : 30-0 : 52로 나타났다. 그러나 이 결과는 화분 특이 BAN215 프로모터에 의한 형질전환체의 도입유전자 copy 수에서 예상되는 Mendel 법칙의 우성유전자의 유전비율에 모든 개체가 다 부합되지는 않았다. 형질전환된 웅성불임 개체에 존재하는 DTx-A 유전자가 후대로 안정적으로 전이되는지 또한 웅성불임 상태가 그대로 유지되는지를 확인하기 위하여 완전웅성불임개체중 전이유전자의 copy 수가 다른 5개체(5-13, 5-14, 5-23, 5-32, 5-33)를 선발하고 여교잡을 실시하여 $BC_2T_0$세대부터 $BC_4T_0$세대를 확보하였으며 각 계통의 후대로부터 428bp 크기의 DTx-A 유전자의 PCR 밴드를 확인할 수 있었다. 각 계통의 후대 개체들은 전이유전자를 후대 4대($BC_4T_0$)까지도 안정적으로 전달하고 전달받은 후대들은 웅성불임성을 그대로 유지하였으나 그 비율은 각 세대에 전이된 DTx-A 유전자의 copy수에 따라 차이를 나타냈다. 웅성불임개체들과 임성개체들을 여교잡하여 수확한 꼬투리의 크기와 종자결실은 정상적인 개체들의 교배때와는 달리 감소하였으며 이는 전이된 DTx-A 유전자의 copy수가 많은 개체들에서 더욱 많이 감소하였다. 따라서 이러한 종류의 유전자 전환체를 육종에 이용하기 위해서는 이론분리비에 부합되는 개체를 선발한 후 누대(累代)에 걸쳐 검정함으로써 안정성이 있는 개체를 이용하여야 할 것으로 생각된다.

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콩 종자에서 Xanthomonas axonopodis pv. glycines의 검출을 위한 Direct PCR 방법 개발 (Direct PCR Detection of the Causal Agents, Soybean Bacterial Pustule, Xanthomonas axonopodis pv. glycines in Soybean Seeds)

  • 이용주;장미형;노태환;이두구;이건휘;김시주
    • 식물병연구
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    • 제15권2호
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    • pp.83-87
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    • 2009
  • 콩 불마름병을 일으키는 Xanthomonas axonopodis pv. glycines를 종자에서 DNA 추출없이 바로 검출하는 방법에 대하여 연구하였다. 콩 종자에서 X. axonopodis pv. glycines를 특이적으로 검출하기 위해 특이적인 유전자로 알려져 있는 glycinecin A로부터 증폭 size가 401 bp인 primer Xag F1 & Xag R1을 고안하였다. Xag Fl과 Xag R1 primer는 콩 종자와 잎에서 분리한 균주와 KACC에서 분양받은 X. axonopoids pv. glycines 균주를 증폭시켰으나 근연종인 X. axonopodis pv. citri, X. axonopodis pv. vesicatoria 등은 증폭되지 않았다. 콩 종자에 존재하는 것으로 알려진 다른 세균들 역시 증폭되지 않았다. 고안된 Xag F1 & Xag R1 primer를 이용한 X. axonopodis pv. glycines의 검출 한계 농도 측정은 genomic DNA와 세포 현탁액을 이용하였다. X. axonopodis pv. glycines의 genomic DNA는 200 fg까지 증폭이 되었으며, 세포현탁액은 $OD_{600nm}$ 0.1로 농도를 조정한 뒤, $10^{-8}$까지 희석하여 측정한 결과 $10^{-6}$$1.8{\times}10^3$ cfu/ml까지 증폭이 확인되었다. 자연 감염된 종자에서 병원균을 검출하기 위해 종자를 육안상 건전종자와 불건전한 종자(변색립, 피해립)로 구분하여 direct PCR 방법으로 실험 한 결과 육안상 건전종자에서는 병원균이 검출되지 않았으나 불건전한 종자에서는 병원균의 검출이 확인되었다. 또한 진탕 배양 시간에 따른 병원균의 검출여부를 조사한 결과 진탕 배양 2시간부터 병원균의 검출이 확인되었으며 시간이 지날수록 증폭 밴드가 더욱 선명해 지는 것을 확인할 수 있었다. 그러므로 고안된 Xag Fl & Xag R1 primer를 이용한 direct PCR 방법은 다른 많은 미생물들로 오염되어진 콩종자에 있는 X. axonopodis pv. glycines를 신속하고 민감하게 검정할 수 있는 효과적인 방법으로 활용될 수 있을 것이다.

붕어(Carassius auratus Linnaeus)와 떡붕어(C. cuvieri Temminck and Schlegel)의 유전적 비교 (Genetic Comparison Between Crucian Carp (Carassius auratus Linnaeus) and Crucian Carp (C. cuvieri Temminck and Schlegel))

  • 윤종만;박수영
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제48권5호
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    • pp.637-650
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    • 2006
  • 한국의 예산과 당진에서 각각 채취된 붕어 (Carassius auratus)와 떡붕어 (Carassius cuvieri)로부터 genomic DNA를 분리 추출하여 반복해서 PCR로 증폭시켰다. 선택된 7개의 RAPD primer를 이용하여 primer 당 total loci, shared loci by each species, polymorphic 및 specific loci를 얻어냈다. 2종의 붕어로부터 primer와 2지역간에 banding patterns의 복잡성이 두드러지게 나타났다. DNA fragment의 분자적 크기는 150bp에서부터 1,600bp까지 커다란 차이를 나타내었다. 본 연구에서 CCY 붕어 종에서는 458개의 loci가 나타났고, CCD 떡붕어 종에서는 358개의 loci가 확인되었다. 또한 CCY 붕어 종에서는 84개의 polymorphic loci (18.3%)가 확인되었고, CCD떡붕어 종에서는 48개의 polymorphic loci (13.4%)가 확인되었다. CCY 붕어 종에서는 154개의 shared loci가 나타났으며, 이는 primer당 평균적으로 22개의 loci로 확인되었다. 또한 CCD떡붕어 종에서는 187개의 shared loci가 확인되었고, 평균해서 primer 당 26.7개의 loci가 나타났다. CCY붕어 종과 CCD 떡붕어 종의 polymorphic loci는 각각 84개와 48개로 확인되었다. 모든 붕어와 떡붕어 시료의 평균적인 BS value를 기초로 해서 CCY 붕어 종의 similarity matrix를 조사해 본 결과 0.434로부터 0.868까지 나타났고, CCD 떡붕어 종의 값은 0.449로부터 0.924까지 확인되었다. CCY 붕어 종내의 평균적인 BS value는 0.641±0.013이고, CCD 떡붕어 종내의 BS value의 평균값은 0.684±0.013을 나타내었다. 결과적으로 CCD 떡붕어 종내의 개체의 BS value 평균값이 CCY 붕어 종내의 평균값보다 높게 나타났다. 2 붕어와 떡붕어간의 평균적인 BS value은 0.484±0.007 (0.307~0.682)를 나타내었다. 7개의 primer를 사용하여 얻어진 dendrogram은 cluster 1 (AURATUS no. 01~AURATUS no. 11), cluster 2 (CUVIERI no. 12~CUVIERI no. 21) 및cluster 3 (CUVIERI no. 22)와 같이 3개의 유전적 클러스터로 나뉘어졌다. CCY 붕어 종내의 8번째 개체 (AURATUS no. 08)와 9번째 개체 (AURATUS no. 09) 사이가 가장 가까운 유전적 관계 (0.064)를 나타내었다. 또한 CCY붕어 종의 11번째(AURATUS no. 11)와 CCD떡붕어 종의 17번째 (CUVIERI no. 17) 사이가 가장 먼 유전적 거리 (0.477)를 나타내었다. 결과적으로 볼 때 한국 및 대서양산 lobster (0.612), 갈치 (0.708), 동자개(0.714)에 비해서 상대적으로 낮은 유전적 거리를 나타내었다.

RAPD-SCAR 마커 조합을 이용한 국내 육성 사과 품종 판별 (Discrimination of Korean Apple Cultivars Using Combination of RAPD-SCAR Markers)

  • 조강희;허성;김현란;김정희;신일섭;한상은;김세희;김대현
    • 원예과학기술지
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    • 제28권5호
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    • pp.828-835
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    • 2010
  • 사과 품종을 구분하는 일반적인 방법은 형태적인 특성 평가를 근거로 하지만 유전적으로 밀접하게 연관되어 있는 품종들은 형태적 형질에 의해 품종을 구별하기는 불가능하다. 본 연구는 사과 국내 육성 품종을 정확히 판별할 수 있는 DNA 마커를 개발하고자 수행하였다. 국내육성과 도입 사과 31품종으로부터 30종의 임의 프라이머를 이용한 RAPD 분석을 통해 품종 간 다형성을 나타내는 마커 83종을 얻었다. SCAR 마커로 전환하기 위해 52종의 RAPD 단편들을 클로닝 및 염기서열 분석을 하였고 이들 중에서 17종의 SCAR 마커가 클로닝된 RAPD 단편과 동일한 크기의 단일 밴드가 증폭되었다. SCAR 마커 중 6종(AN11_433, AN08_566, A408_592, AK17_653, AO04_711, AO04_779와 AW15_368, AN11_433, A408_592, AK17_653, AO04_711, AO04_779, 또 는 AL1_427, AN11_433, AN08_566, A408_592, AK17_653, AO04_779) 또는 7종의(AL1_427, AN11_433, AN08_566, A408_592, AK17_653, AM16_708, AO04_779와 A330_424, AN11_433, AG14_502, AN08_566, A408_592, AK17_653, AO04_779 또는 A330_424, AN11_433, AK14_564, A408_592, AK17_653, AM16_708, AT14_789) 조합을 이용하여 국내 육성 16품종의 판별이 가능하였다. 따라서 17종의 SCAR 마커를 적용하여 총 31품종의 국내 육성 또는 도입품종의 구분이 가능하였으며 이들 SCAR 마커는 금후 사과 국내 육성 품종 판별을 위해 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 판단되었다.

이태리 포플러의 화학적 전처리 공정을 통한 효소가수분해 영향 인자 분석 (Study on Affecting Variables Appearing through Chemical Pretreatments of Poplar Wood (Populus euramericana) to Enzymatic Hydrolysis)

  • 구본욱;박나현;여환명;김훈;최인규
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제37권3호
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    • pp.255-264
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    • 2009
  • 본 연구는 화학적 전처리 공정이 목질계 바이오매스의 효소 가수분해에 미치는 영향을 구명할 목적으로 이태리포플러 분말을 1% 황산과 수산화나트륨 수용액을 이용하여 각각 $150^{\circ}C$$160^{\circ}C$에서 한 시간 동안 전처리를 실시하였다. 전처리된 시료는 건조과정을 거친 시료와 건조과정을 거치치 않은 시료로 각각 구분하여 화학적, 물리적 성상 및 효소 당화 효율에 미치는 영향을 비교, 분석하였다. 황산 전처리에 의한 바이오매스의 분해율은 약 24.5%로 수산화나트륨 전처리에 의한 분해율(18.6%)보다 약 6% 이상 높게 측정되었다. 반면, 탈리그닌화는 수산화나트륨이 우수하여 황산을 이용한 전처리보다 약 2% 가량 높게 나타났다. 결정화도는 미처리 시료와 비교하였을 때 황산과 수산화나트륨으로 전처리한 시료 모두 다소 높은 값을 나타내었는데, 이는 전처리 과정에서 비결정성 셀룰로오스가 결정영역보다 선택적으로 분해됨으로서 나타난 결과로 예측되었다. 주사전자현미경에 의한 표면 미세구조 관찰 결과, 황산, 수산화나트륨 전처리 모두 구성 성분들을 분해함으로써 목질바이오매스의 표면을 미처리 시료보다 거칠게 만들고 부분적인 균열을 발생시키는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 황산 전처리-건조 시료에서는 이러한 표면 거칠음이 대조구와 유사하게 다시 변화하였음을 관찰하였다. 시료 표면의 기공분포는 두가지 전처리 과정 모두를 통해 크게 증가하였음을 확인하였다. 그러나 수산화나트륨에 의해 전처리된 시료는 건조과정을 거친 경우에도 기공분포가 점차적으로 증가하는 경향을 보였지만, 황산으로 전처리한 시료는 건조과정을 거치면서 전처리에 의해 증가한 기공 분포가 다시 급격히 감소하여 미처리 시료와 유사한 기공분포를 나타내었다. 황산 전처리 후 건조과정을 거친 시료와 미건조 시료는 효소가수분해에 의한 소화율이 각각 7.0%와 26.9%로 측정된 반면, 수산화나트륨 전처리 후 건조된 시료와 미건조시료는 각각 39.7%와 45.8%로 나타나 알칼리에 의한 전처리가 산 전처리보다 소화율 향상을 위해 더 우수하였으며, 이러한 높은 소화율은 당화 효율에도 커다란 영향을 미치는 것으로 판명되었다. 아울러 전처리된 바이오매스의 건조는 소화율 및 당화 수율에 지대한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.