• Animal Bioscience
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• 제34권7호
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• pp.1123-1133
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• 2021

Objective: Shandong indigenous pig breeds are important Chinese pig resources. Their progressive population decline in recent decades has attracted attention towards their conservation. Conservation genetics of these indigenous breeds are essential for developing a conservation and utilization scheme. Methods: A high-density single nucleotide polymorphism (HD-SNP) chip-based comparative analysis of genetic characteristics was performed for seven Shandong indigenous pig breeds in the context of five Western commercial breeds. Results: The results showed that Shandong indigenous pig breeds varied greatly in genetic diversity, effective population size, inbreeding level, and genetic distance with the Western commercial breeds. Specifically, Laiwu and Dapulian displayed low genetic diversity, and had a genetically distant relationship with the Western commercial breeds (average F statistics [F_ST] value of 0.3226 and 0.2666, respectively). Contrastingly, the other five breeds (Yantai, Licha, Yimeng, Wulain, and Heigai) displayed high genetic diversity within breed and had some extent of mixture pattern with the Western commercial breeds, especially Duroc and Landrace (F_ST values from 0.1043 to 0.2536). Furthermore, intensive gene flow was discovered among the seven Shandong indigenous breeds, particularly Wulian, Licha, and Heigai, as indicated by the large cluster formed in the principal component analysis scatterplot and small population differentiation (average of 0.1253) among them. Conclusion: Our study advances the understanding of genetic characteristics of Shandong indigenous breeds and provides essential information for developing an appropriate conservation and utilization scheme for these breeds.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권1호
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• pp.30-38
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• 2022

Solanum brevicaule는 괴경을 형성하는 감자 야생종 중의 하나로 감자재배에서 문제가 되는 중요한 몇 가지 병에 대해 저항성 보여 감자의 신품종 육성을 위한 재료로 이용될 수 있다. 하지만, 본 연구에서 이용된 S. brevicaule의 EBN이 2인 사실로 인하여 재배종 감자와의 생식에 의한 종자생산에 장벽이 되고 있다. 본 연구에서는 차세대 유전체 기술에 의해 완성된 S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체와 다른 7개 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체를 비교하여 S. brevicaule를 다른 Solanum 종과 구별할 수 있는 Solanum 종 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체의 총길이는 155,531 bp였으며, Blastn을 통해 S. spegazzinii 및 S. kurtzianum과 각각 99.99% 및 99.89%의 유사도를 확인할 수 있었다. 또한, 그 구조와 유전자의 구성이 다른 Solanum 종과 매우 유사하였으며, 계통수 분석에서도 다른 Solanum 종들과 매우 가까운 유연관계를 가지는 것으로 확인되었다. 엽록체 전장 유전체 다중 정렬에서는 총 27개의 S. brevicaule 특이적인 SNP 영역이 확인되었으며, 이들 중 세 개의 SNP 영역을 대상으로 최종적으로 S. brevicaule 특이적인 PCR 기반의 CAPS 분자마커를 개발하였다. 본 연구를 통해 얻은 S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체와 S. brevicaule 특이적인 분자마커의 결과는 향후 Solanum 종을 대상으로 한 진화와 S. brevicaule를 이용한 감자품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권3호
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• pp.178-186
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• 2022

볼리비아 유래의 4배체 감자 야생종 중 하나인 Solanum acaule는 서리, 감자역병, 감자바이러스X, 감자바이러스Y, 감자잎말림바이러스, 감자걀쭉병, 선충 등에 대한 저항성과 같이 감자의 신품종 육성에 매우 유용한 형질들을 가지고 있어 감자 육종에 많이 이용되고 있다. 그러나 이러한 유용 형질들을 재배종 감자에 전통적인 교잡에 의해 도입하는 것은 야생종과 재배종 간의 서로 다른 EBN에 따라 매우 제한적이다. 따라서, 이러한 생리적 장벽을 극복하기 위해서는 체세포융합을 이용할 수 있는데, 육종에 활용할 적절한 체세포융합체를 선발하기 위해서는 적절한 분자마커의 개발이 필수적이다. 이에, 본 연구에서는 앞서 차세대 유전체 기술에 의해 완성되어 보고된 S. acaule의 엽록체 전장 유전체 정보를 기반으로 이를 다른 8개의 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 정보와 비교를 통해 S. acaule 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체 총 길이는 155,570 bp였으며, 총 158개의 유전자로 구성되어 있었다. 전체적인 구조와 유전자의 구성은 다른 Solanum 종들과 매우 유사하였고 12종의 다른 가지과에 속해 있는 종과의 계통수 분석에서 다른 Solanum 종과 매우 가까운 유연관계를 가지는 것을 확인하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체와 다른 7개 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 다중 정렬의 결과로 각각 4개와 79개의 S. acaule 특이적인 InDel 및 SNP 영역이 확인되었으며, 이 정보를 이용하여 각각 1개씩의 InDel 및 SNP 영역 유래의 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. acaule의 진화적 측면에서의 연구와 S. acaule를 이용한 감자품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제32권10호
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• pp.803-811
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• 2022

우리나라 전통 콩 발효식품은 탄수화물을 주식으로 하는 한국인의 식생활에 중요한 단백질 급원임에도 불구하고 콩 발효식품의 미생물 다양성과 군집 구조에 대해서는 거의 알려진 바가 없다. 본 연구는 16S rDNA 유전자 서열 분석 기반의 차세대 염기서열 분석법을 이용하여 한국 전통 발효식품인 된장과 간장의 미생물 군집 구조를 밝히고자 하였다. Alpha-diversity 분석 결과 미생물 다양성 지표인 Shannon과 Simpson에서 된장과 간장의 미생물 다양성에 통계학적인 차이가 있는 것으로 나타났으나, 종 풍부도 지표인 ACE, CHAO, Jackknife에서는 차이가 없는 것으로 나타났다. 된장과 간장의 미생물 분포 분석 결과 된장과 간장의 공통적인 우점균은 Firmicutes로 나타났으나, 속 수준에서의 미생물 분포를 분석한 결과 된장에서 Bacillus, Kroppenstedtia, Clostridium, Pseudomonas가 간장보다 높은 비율을 차지하고 있는 것으로 나타났으며, 간장에서는 Tetragenococcus, Chromhalobacter, Lentibacillus, Psychrobacter와 같은 호염성 또는 내염성 세균이 된장보다 높은 비율을 차지하는 것으로 나타났다. 된장과 간장의 미생물 군집구조에 통계학적인 차이가 있는지 확인하기 위해 paired-PERMANOVA 분석을 수행하였으며, 그 결과 통계학적으로 매우 유의한 수준의 차이가 있는 것으로 나타났다. 된장과 간장의 미생물 군집구조 차이에 큰 영향을 미치는 biomarker를 분석하기 위해 LEfSe 분석을 수행하였으며, 그 결과 Bacillus와 Tetragenococcus가 된장과 간장의 미생물 군집 구조에 차이를 나타내는 biomarker로 분석되었다.

• 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.671-676
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• 2021

쌍별 귀뚜라미(Gryllus bimaculatus)에서 lethal (2) essential for life [l(2)efl]을 코드한 cDNA를 분리하여 GBl(2)efl이라 하였다. GBl(2)efl는 N-glycosylation 한곳과 phosphorylation site를 15곳 가진 189 aa로 구성되며6.2등전점과 21.19 kDa 분자량을 가진다. GBl(2)efl 단백질의 이차구조는 random coils (56.08%), alpha-helix (22.22%), extended strands (17.99%), beta turns (3.7%)로 이루어진다. GBl(2)efl 는 지금까지 보고된 l(2)efl들과는48-69%의 상동성을 보인다. GBl(2)efl은1일, 3일 starvation일때에 각각 dorsal longitudinal flight muscle과 Malpighian tubules에서 mRNA발현이 증가하였다. 한편, ER stress 조건에서는GBl(2)efl 발현은 fat body에서 증가하였다. 본 연구는 곤충의 생존에 기여하는 생리학적 메커니즘을 이해와 효과적인 해충 관리 통제를 수행할 수 있는 능력을 향상에 많은 힌트를 줄 수 있는 실마리를 제공할 수 있을 것이다.

• 대한본초학회지
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• 제32권2호
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• pp.87-95
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• 2017

Objectives : Infectious diseases by Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) are a growing problem worldwide. Characteristic of MRSA is endlessly mutation to resist antibiotics. Daehwanggo (DHG) is one of the oriental medicine prescriptions contained in Principles and Practice of Eastern Medicine. Daehwanggo was mainly used for external preparation from old times. The purpose of this study is to confirm possibility as supplementary drug of DHG about antibiotics through observation of synergy effect between DHG and commercial antibiotics and to observe restriction on growth of MRSA on any pathway through observation of mechanism. Methods : The minimum inhibitory concentration (MIC) of DHG against MRSA is $500{\sim}2000{\mu}g/m{\ell}$ by broth dilution method. In the checkerboard method, the combinations of DHG with antibiotics has partial synergistic effect or synergy effect and DHG markedly reduced the MICs of the antibiotics oxacillin (OX), gentamicin (GT) against MRSA. In the inhibition of resistance mechanism of DHG against MRSA, the expression of resistance gene and protein about ${\beta}-lactam$ antibiotic was reduced. Also, we observed the effect of DHG about cell membrane permeability against MRSA, and confirmed that DHG suppressed growth of strains by increasing cell membrane permeability. Results : Basis on the result, we speculate that DHG increase antibacterial activity of antibiotics against MRSA by changing the structure of cell wall of MRSA. Conclusions : These data suggest that Daehwanggo possesses possibility as supplementary drug about antibiotics against MRSA.

• 식물분류학회지
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• 제53권1호
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• pp.32-37
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• 2023

Spiraea prunifolia f. simpliciflora Nakai is a perennial shrub widely used for horticultural and medicinal purposes. We simultaneously obtained the complete plastid genome (plastome) and nuclear ribosomal gene transcription units, 45S nuclear ribosomal DNA (nrDNA) and 5S nrDNA of S. prunifolia f. simpliciflora, using Illumina short-read data. The plastome is 155,984 bp in length with a canonical quadripartite structure consisting of 84,417 bp of a large single-copy region, 18,887 bp of a short single-copy region, and 26,340 bp of two inverted repeat regions. Overall, a total of 113 genes (79 protein-coding genes, 30 tRNAs, and four rRNAs) were annotated in the plastome. The 45S nrDNA transcription unit is 5,848 bp in length: 1,809 bp, 161 bp, and 3,397 bp for 18S, 5.8S, and 26S, respectively, and 261 bp and 220 bp for internal transcribed spacer (ITS) 1 and ITS 2 regions, respectively. The 5S nrDNA unit is 512 bp, including 121 bp of 5S rRNA and 391 bp of intergenic spacer regions. Phylogenetic analyses showed that the genus Spiraea was monophyletic and sister to the clade of Sibiraea angustata, Petrophytum caespitosum and Kelseya uniflora. Within the genus Spiraea, the sections Calospira and Spiraea were monophyletic, but the sect. Glomerati was nested within the sect. Chamaedryon. In the sect. Glomerati, S. prunifolia f. simpliciflora formed a subclade with S. media, and the subclade was sister to S. thunbergii and S. mongolica. The close relationship between S. prunifolia f. simpliciflora and S. media was also supported by the nrDNA phylogeny, indicating that the plastome and nrDNA sequences assembled in this study belong to the genus Spiraea. The newly reported complete plastome and nrDNA transcription unit sequences of S. prunifolia f. simpliciflora provide useful information for further phylogenetic and evolutionary studies of the genus Spiraea, as well as the family Rosaceae.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권3호
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• pp.299-308
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• 2002

eCG(말 융모성성선자극 호르몬)$\beta$와 eLH(말 황체형성호르몬)$\beta$는 하나의 유전자로 코드 되어 있으며, eCG와 eLH는 당쇄의 구조에 있어서 차이가 있는데, LH는 sulfate가 CG는 sialylate가 수식되어 있다. eCG는 다른 동물에 있어서 강력한 FSH (난포자극)와 LH의 이중활성을 나타내어 아주 특이하고, 많은 탄수화물로 수식되어 있는 당단백질 호르몬이다. eCG의 이러한 이중활성은 성선 자극호르몬의 구조, 기능 및 수용체와 이들 호르몬과의 특이결합에 대하여 분자 생물학적인 관점에서 연구하는데 아주 흥미롭다 따라서, eCG는 당쇄의 구조와 생화학적인 기능에서 아주 특이한 분자이다. 이러한 중요점을 당쇄첨가부위의 돌연변이를 통하여 분석한 결과, LH의 활성에서는 eCG$\alpha$의 56번 당쇄가 필수불가결한 역할을 하지만, eCG$\beta$의 카르복실기 말단의 O-linked 당쇄는 중요하지 않은 것으로 관찰되었다. 한편, N- 및 O-linked 당쇄 모두는 FSH활성에는 중요한 기능을 가지고 있는데, 양쪽 당쇄의 제거는 오히려 FSH 활성을 증가시켰다. 따라서, eCG의 LH와 FSH의 이중활성은 $\alpha$의 N-linked 당쇄의 제거와, $\beta$의 O-linked 당쇄를 제거함으로써 완전히 분리할 수 있으며, eCG에 있어서 당쇄는 생화학적 활성에 대하여 아주 중요하게 작용한다는 새로운 사실이 밝혀졌다. 단일체인 eCG($\beta$의 C-terminal에 u를 연결한)도 eCG$\alpha$/$\beta$ 및 천연형 eCG와 비교한 결과 효율적으로 분비되어지고 완전한 LH와 FSH 활성을 나타내었다. 이러한 결과들은 eCG 분자에 있어서 지금까지 문제시되어왔던 LH활성을 나타내지 않고, 높은 FSH 활성만을 나타내는 특이한 모델을 만들 수가 있으며, 현재 단일체인 분자에 있어서 당쇄의 기능에 대한구축은 각 단체의 결합, 분비에 영향을 미치는 당쇄 돌연변이 연구에 아주 유용할 것으로 사료된다.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2000년도 국제심포지움
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• pp.10-12
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• 2000

Members of the glycoprotein family, which includes CG, LH, FSH and TSH, comprise two noncovalently linked $\alpha$- and $\beta$-subunits. Equine chorionic gonadotropin (eCG), known as PMSG, has a number of interesting and unique characteristics since it appears to be a single molecule that possesses both LH- and FSH-like activities in other species than the horse. This dual activity of eCG in heterologous species is of fundamental interest to the study of the structure-function relationships of gonadotropins and their receptors. CG and LH $\beta$ genes are different in primates. In horse, however, a single gene encodes both eCG and eLH $\beta$-subunits. The subunit mRNA levels seem to be independently regulated and their imbalance may account for differences in the quantities of $\alpha$ - and $\beta$ -subunits in the placenta and pituitary. The dual activities of eCG could be separated by removal of the N-linked oligosaccharide on the $\alpha$-subunit Asn 56 or CTP-associated O-linked oligosaccharides. The tethered-eCG was. efficiently secreted and showed similar LH-like activity to the dimeric eCG. Interestingly, the FSH-like activity of the tethered-eCG was increased markedly in comparison with the native and wild type eCG. These results also suggest that this molecular can implay particular models of FSH-like activity not LH-like activity in the eCG/indicate that the constructs of tethered molecule will be useful in the study of mutants that affect subunit association and/or secretion. A single-chain analog can also be constructed to include additional hormone-specific bioactive generating potentially efficacious compounds that have only FSH-like activity. The LH/CG receptor (LH/CGR), a membrane glycoprotein that is present on testicular Leydig cells and ovarian theca, granulosa, luteal, and interstitial cells, plays a pivotal role in the regulation of gonadal development and function in males as well as in nonpregnant and pregnant females. The LH/CGR is a member of the family of G protein-coupled receptors and its structure is predicted to consist of a large extracellular domain connected to a bundle of seven membrane-spanning a-helices. The LH/CGR phosphorylation can be induced with a phorbol ester, but not with a calcium ionophore. The truncated form of LHR also was down-regulated normally in response to hCG stimulation. In contrast, the cell lines expressing LHR-t63I or LHR-628, the two phosphorylation-negative receptor mutant, showed a delay in the early phase of hCG-induced desensitization, a complete loss of PMA-induced desensitization, and an increase in the rate of hCG-induced receptor down-regulation. These results clearly show that residues 632-653 in the C-terminal tail of the LHR are involved in PMA-induced desensitization, hCG-induced desensitization, and hCG-induced down-regulation. Recently, constitutively activating mutations of the receptor have been identified that are associated with familial male-precocious puberty. Cells expressing LHR-D556Y bind hCG with normal affinity, exhibit a 25-fold increase in basal cAMP and respond to hCG with a normal increase in cAMP accumulation. This mutation enhances the internalization of the free and agonist-occupied receptors ~2- and ~17-fold, respectively. We conclude that the state of activation of the LHR can modulate its basal and/or agonist-stimulated internalization. Since the internalization of hCG is involved in the termination of hCG actions, we suggest that the lack of responsiveness detected in cells expressing LHR-L435R is due to the fast rate of internalization of the bound hCG. This statement is supported by the finding that hCG responsiveness is restored when the cells are lysed and signal transduction is measured in a subcellular fraction (membranes) that cannot internalize the bound hormone.