• Plant Breeding and Biotechnology
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• 제5권3호
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• pp.243-251
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• 2017

Rhus chinensis is a shrub widely distributed in Asia. It has been used for traditional medicine and ecological restoration. Here, we report the complete chloroplast genome sequence of two R. chinensis genotypes collected from China and Korea. The assembled chloroplast genome of Chinese R. chinensis is 149,094 bp long, consisting of a large single copy (97,246 bp), a small single copy (18,644 bp) and a pair of inverted repeats (16,602 bp). Gene annotation revealed 77 protein coding genes, 30 tRNA genes, and 4 rRNA genes. A phylogenomic analysis of the chloroplast genomes with 11 known complete chloroplast genomes clarified the relationship of R. chinensis with the other plant species in the Sapindales order. A comparative chloroplast genome analysis identified 170 SNPs and 85 InDels at intra-species level of R. chinensis between Chinese and Korean collections. Based on the sequence diversity between Korea and Chinese R. chinensis plants, we developed three DNA markers useful for genetic diversity and authentication system. The chloroplast genome information obtained in this study will contribute to enriching genetic resources and conservation of endemic Rhus species.

• Animal Bioscience
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• 제34권9호
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• pp.1466-1478
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• 2021

Objective: Ruminants are completely dependent on their microbiota for rumen fermentation, feed digestion, and consequently, their metabolism for productivity. This study aimed to evaluate the rumen bacteria of lactating yaks with different milk protein yields, using high-throughput sequencing technology, in order to understand the influence of these bacteria on milk production. Methods: Yaks with similar high milk protein yield (high milk yield and high milk protein content, HH; n = 12) and low milk protein yield (low milk yield and low milk protein content, LL; n = 12) were randomly selected from 57 mid-lactation yaks. Ruminal contents were collected using an oral stomach tube from the 24 yaks selected. High-throughput sequencing of bacterial 16S rRNA gene was used. Results: Ruminal ammonia N, total volatile fatty acids, acetate, propionate, and isobutyrate concentrations were found to be higher in HH than LL yaks. Community richness (Chao 1 index) and diversity indices (Shannon index) of rumen microbiota were higher in LL than HH yaks. Relative abundances of the Bacteroidetes and Tenericutes phyla in the rumen fluid were significantly increased in HH than LL yaks, but significantly decreased for Firmicutes. Relative abundances of the Succiniclasticum, Butyrivibrio 2, Prevotella 1, and Prevotellaceae UCG-001 genera in the rumen fluid of HH yaks was significantly increased, but significantly decreased for Christensenellaceae R-7 group and Coprococcus 1. Principal coordinates analysis on unweighted UniFrac distances revealed that the bacterial community structure of rumen differed between yaks with high and low milk protein yields. Furthermore, rumen microbiota were functionally enriched in relation to transporters, ABC transporters, ribosome, and urine metabolism, and also significantly altered in HH and LL yaks. Conclusion: We observed significant differences in the composition, diversity, fermentation product concentrations, and function of ruminal microorganisms between yaks with high and low milk protein yields, suggesting the potential influence of rumen microbiota on milk protein yield in yaks. A deeper understanding of this process may allow future modulation of the rumen microbiome for improved agricultural yield through bacterial community design.

• 생명과학회지
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• 제31권7호
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• pp.654-661
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• 2021

최근 기능성 화장품 시장의 증가와 더불어 안전성과 기능성을 가진 제품에 대한 소비자들의 요구가 증대됨에 따라 안전성, 기능성, 안정성을 가진 새로운 기능성 화장품 소재의 개발 필요성이 대두 되고 있다. 본 연구에서는 야생 버섯에 자생하는 균류에 대하여 tyrosinase 저해 활성 및 항산화 활성에 대하여 우수한 기능성을 가지는 균주를 선발 하였으며, 선발된 균주를 동정 후 T. viridescens SW-1으로 명명하였다. 배양 기간별 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과 3일차에서 가장 강한 활성을 나타내었으며, 3일차 배양 상등액을 이용하여 농도별 활성을 측정한 결과 상등액 5% 이상 처리시 94% 이상의 저해활성을 유지하는 것으로 확인 되었다. 상등액을 온도별 처리 후 저해율을 확인한 결과 tyrosinase 저해 활성이 유지되었으며 이에 따라 우수한 열 안정성을 확인 하였다. 세포생존율 측정 결과 10% 상등액 처리시까지 세포 독성이 나타나지 않았으며 세포에서의 멜라닌 함량 조사 결과 10% 상등액 처리시 세포내 27.1%, 세포외 7.5%의 저해율을 확인하였다. 본 연구에서 T. viridescens SW-1 배양 상등액의 세포독성 및 항균, 멜라닌 합성 저해 등의 기능성, 열처리 후 tyrosinase 저해활성 확인을 통한 열 안정성을 확인 하였다. 따라서 T. viridescens SW-1 배양 상등액을 활용한 미백기능성 원료로써 활용 가능성이 높기 때문에 향후 산업화를 위한 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 한국어류학회지
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• 제32권4호
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• pp.199-209
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• 2020

본 연구는 예전부터 혼란스러웠던 한국산 대주둥치속, Macroramphosus 어류의 분류학적 위치를 명확히 하기 위해, 한국산 18개체를 일본/대만산 35개체 및 지중해산 M. scolopax와 형태 및 분자 변이를 비교 분석하였다. 한국, 일본 및 대만산 대주둥치속 어류는 제1등지느러미 극조 길이(A-type은 22.8~32.1%, B-type은 15.6~21.4%), 제1등지느러미와 제2등지느러미 사이 길이(A-type은 6.4~9.7%, B-type은 8.6~13.3%), 체고(A-type은 20.0~28.0%, B-type은 17.3~22.6%)에서 두 type으로 명확히 구분되었으나, 유전적으로는 구분되지 않았다(CR에서 0.0~3.3%, cyt b에서 0.0~1.3%, COI에서 0.0~0.5%). 한편, 한국산 대주둥치는 지중해산 M. scolopax와 유전적으로 명확히 구분되어(CR에서 9.9~11.5%, cyt b에서 3.8~4.6%, COI에서 1.2~3.6%), 최근 사용하고 있는 학명 M. scolopax를 M. japonicus (및/또는 M. sagifue)로 변경해야 할 것이다. 그러나, 본 연구에서 두 type 간 형태변이와 분자변이 간 일치성을 찾지 못했으며, 이는 아마도 그들간에 분화가 상당히 최근에 일어났음을 시사한다. 두 type 간 유전자 교류 정도를 파악하려면 향후 microsatellite와 같은 보다 민감한 마커를 이용한 후속 연구가 필요할 것이다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제38권5호
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• pp.541-549
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• 2022

Potato late blight caused by Phytophthora infestans is a destructive disease in Korea. To elucidate the genomic variation of the mitochondrial (mt) genome, we assembled its complete mt genome and compared its sequence among different haplotypes. The mt genome sequences of four Korean P. infestans isolates were revealed by Illumina HiSeq. The size of the circular mt genome of the four major genotypes, KR_1_A1, KR_2_A2, SIB-1, and US-11, was 39,872, 39,836, 39,872, and 39,840 bp, respectively. All genotypes contained the same 61 genes in the same order, comprising two RNA-encoding genes, 16 ribosomal genes, 25 transfer RNA, 17 genes encoding electron transport and ATP synthesis, 11 open reading frames of unknown function, and one protein import-related gene, tatC. The coding region comprised 91% of the genome, and GC content was 22.3%. The haplotypes were further analyzed based on sequence polymorphism at two hypervariable regions (HVRi), carrying a 2 kb insertion/deletion sequence, and HVRii, carrying 36 bp variable number tandem repeats (VNTRs). All four genotypes carried the 2 kb insertion/deletion sequence in HVRi, whereas HVRii had two VNTRs in KR_1_A1 and SIB-1 but three VNTRs in US-11 and KR_2_A2. Minimal spanning network and phylogenetic analysis based on 5,814 bp of mtDNA sequences from five loci, KR_1_A1 and SIB-1 were classified as IIa-6 haplotype, and isolates KR_1_A2 and US-11 as haplotypes IIa-5 and IIb-2, respectively. mtDNA sequences of KR_1_A1 and SIB-1 shared 100% sequence identity, and both were 99.9% similar to those of KR_2_A2 and US-11.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.44-44
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• 2003

As a basic measurement tool in the areas of animal models of human disease, gene expression and therapy, and drug discovery and development, small animal PET imaging is being used increasingly. An ideal small animal PET should have high sensitivity and high and uniform resolution across the field of view to achieve high image quality. However, the combination of long narrow pixellated crystal array and small ring diameter of small animal PET leads to the degradation of spatial resolution for the source located at off center. This degradation of resolution can be improved by determining the depth of interaction (DOI) in the crystal and by taking into account the information in sorting the coincident events. Among a number of 001 identification schemes, dual layer phsowich detector has been widely investigated by many research groups due to its practicability and effectiveness on extracting DOI information. However, the effects of each crystal length composing dual layer phoswich detector on DOI measurements and image qualities were not fully characterized. In order to minimize the DOI effect, the length of each layer of phoswich detector should be optimized. The aim of this study was to perform simulations using a simulation tool, GATE to design the optimum lengths of crystals composing a dual layer phoswich detector. The simulated small PET system employed LSO front layer LuYAP back layer phoswich detector modules and the module consisted of 8${\times}$8 arrays of dual layer crystals with 2 mm ${\times}$ 2 mm sensitive area coupled to a Hamamatsu R7600 00 M64 PSPMT. Sensitivities and variation of radial resolutions were simulated by varying the length of LSO front layer from 0 to 10 mm while the total length (LSO + LuYAP) was fixed to 20 mm for 10 cm diameter ring scanner. The radial resolution uniformity was markedly improved by using DOI information. There existed the optimal lengths of crystal layers to minimize the variation of radial resolutions. In 10 cm ring scanner configuration, the radial resolution was kept below 3.4 mm over 8 cm FOV while the sensitivity was higher than 7.4% for LSO 5 mm : LuYAP 15 mm phoswich detector. In this study, the optimal length of dual layer phoswich detector was derived to achieve high and uniform radial resolution.

• 한국어병학회지
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• 제36권2호
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• pp.277-286
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• 2023

Korean rockfish, Sebastes schlegelii, is a representative bony fish that belongs to the family Scorpaenidae and the order Scorpaeniformes. It has high ecological and economic value and is widely cultivated in many East Asian countries, including South Korea, Japan and China. One of streptococci, Streptococcus iniae, is Gram-positive cocci with a negative reaction for catalase and oxidase. The Korean rockfish shows clinical signs when infected with S. iniae, such as body darkening, bleeding, enlarged kidneys, blurred eyes, abdominal distension, etc., ultimately leading to death. The Korean rockfish causes significant economic losses every year in South Korea due to streptococcosis. In this study, we identified bacteria from the fish using polymerase chain reaction and conducted analyses of hemolytic activity and biochemical tests using API 20 STREP and API ZYM systems. Results of confirming the hemolytic activity (n=4) observed in alpha-type hemolysis (25%), beta-type hemol- ysis (50%), and gamma-type hemolysis (25%) of isolates. The biochemical test results exhibited sig- nificant variation among S. iniae. Additionally, we performed intraperitoneal injection with S. iniae in the fish and analyzed the phylogenetic tree using housekeeping genes of S. iniae, including cpsD, arcC, glnA, groEL, gyrB, mutS, pheT, prkC, rpoB, and tkt, via multilocus sequence typing (MLST). The lethal dose (LD₅₀) showed strong pathogenicity, such as 3.34 × 10 colony-forming unit (CFU)/ml for 23FBStr0601 strain and 7.16 × 10 CFU/ml for 23FBStr0602 strain. 23FBStr0603 strain showed relatively low pathogenicity at 1.73 × 10⁵ CFU/ml. The strains 23FBStr0601 and 23FBStr0602, which showed strong pathogenicity, clustered into one monophyletic group. The 23FBStr0603 strain showed weak pathogenicity and formed a monophyletic group with KCTC 3657.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.34-44
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• 2023

멕시코 유래의 4배체 감자 근연야생종 중 하나인 Solanum hjertingii는 괴경에서 발생하는 흑변현상에 강한 것으로 알려져 감자의 신품종 육성에 유용한 형질로 이용이 가능하다. 이러한 저항성은 생리적 장해인 효소적 갈변과 흑반을 감소시킬 수 있다. 하지만, S. hjertingii와 S. tuberosum은 생리적 장벽에 기인한 교잡종 생산이 제한적인 관계로 직접적인 교배육종보다는 체세포잡종을 육성하는 방법을 활용할 수 있다. 체세포잡종 계통이 육성이 되면 분자표지를 이용한 적절한 잡종 계통을 선발하는 것이 필요하여, 본 연구에서는 S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체 정보를 이용하여 S. hjertingii 특이적인 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체는 155,545 bp였으며, 다른 Solanum 종들과 구조 및 유전자 구성이 매우 유사하였고, 가지과의 다른 15개의 종들과 계통수 분석에서 근연야생종 S. demissum, S. hougasii, S. stoloniferum과 매우 가까운 유연관계를 나타냈다. 또한, S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체와 8개의 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체의 다중 정렬 결과로 S. hjertingii 특이적인 1개의 InDel 영역과 7개의 SNP 영역을 확인하였고, 이를 이용하여 1개의 InDel 및 4개의 SNP 기반 PCR마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. hjertingii의 진화적 측면에서의 연구와 S. hjertingii를 이용한 감자의 신품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.45-55
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• 2023

멕시코 유래의 2배체 감자 근연야생종 Solanum cardiophyllum은 감자역병, 감자바이러스Y, 콜로라도감자잎벌레 등과 같은 병원균 및 해충에 대한 저항성을 가지고 있어 감자의 신품종 육성에 이용되고 있다. 재배종 감자에 이러한 형질을 도입하기 위해서는 전통적인 교잡육종에 의해 이루어질 수 있으나, 재배종 감자와 근연야생종과의 서로 다른 EBN에 따라 제한적이며, S. tuberosum과 S. cardiophyllum 간에도 생리적 불화합성이 존재한다. 따라서, 이러한 생리적 장벽의 극복을 위해 체세포융합에 의한 체세포잡종 계통을 육성하고 이를 감자 신품종 육성에 활용할 수 있는데, 분자 마커는 적절한 체세포잡종 계통 선발에 필요하다. 이에, 본 연구에서는 S. cardiophyllum의 전체 엽록체 유전체 정보를 구명하고 8개의 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체 정보와 비교하여 S. cardiophyllum 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. cardiophyllum의 전체 엽록체 유전체의 길이는 155,570 bp였으며, 그 구조와 유전자 구성은 다른 Solanum 종들과 매우 유사하였고 가지과에 속해 다른 32개의 종들과의 계통수 분석을 통해 예상했던 바와 같이 다른 Solanum 종과 같은 그룹에 속해 있고 S. bulbocastanum과의 가장 근접한 유연관계를 확인하였다. S. cardiophyllum의 전체 엽록체 유전체와 8개 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체의 다중 정렬 결과로 총 13개의 S. cardiophyllum 특이적인 SNP 영역을 확인하였으며, 이 정보를 이용하여 4개의 PCR 기반 분자마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. cardiophyllum의 진화적 측면에서의 연구와 S. cardiophyllum를 이용한 감자 신품종 육성을 위한 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.424-435
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• 2023

본 연구 결과 DPPH 라디칼 소거 활성은 갈랑가 뿌리 70% 에탄올 추출물(AG.E) 100 ㎍/mL 농도에서 81.8%이었으며 ABTS⁺ 라디칼 소거 활성은 AG.E 50 ㎍/mL의 낮은 농도에서 L-Ascorbic acid (AA)와 유사한 99.8%로 확인되었다. 항노화 활성을 측정하기 위하여 collagenase와 elastase 저해 활성을 측정한 결과 둘 모두에서 AG.E는 50 ㎍/mL의 낮은 농도부터 epigallocatechin (EGCG)보다 더 높은 저해 효과를 나타내었다. 특히 500 ㎍/mL 농도에서 EGCG 대비 3배 이상의 저해 효과를 보였다. CCD-986sk 세포내에서 AG.E의 항노화 효과를 검증하기 위해 UVB로 자극한 다양한 실험에서도 우수한 항노화 효과가 얻어졌다. RT-PCR을 통한 유전자 발현 분석 실험에서 COL1A mRNA 발현량은 AG.E 20 ㎍/mL 저농도에서 무첨가 대비 2.90배 증가시키는 결과가 얻어져 항노화관련 우수한 기능성 소재로 개발 가능성이 확인되었다. 제형에 소재의 적용 시 생리활성의 경시적 보전성에 대한 기초 연구로서 AG.E 및 AA등을 안정한 W/O type emulsion에 첨가하여 25 ℃ 항온조에 보관하면서 1일차, 30일차, 60일차에 DPPH와 ABTS+ 라디칼소거 활성을 측정한 결과 모두 경시적으로 항산화 효과가 높은수준 유지됨을 확인하였다.