• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권11호
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• pp.1916-1927
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• 2018

Corynebacterium glutamicum is an excellent platform for the production of amino acids, and is widely used in the fermentation industry. Most industrial strains are traditionally obtained by repeated processes of random mutation and selection, but the genotype of these strains is often unclear owing to the absence of genomic information. As such, it is difficult to improve the growth and amino acid production of these strains via metabolic engineering. In this study, we generated a complete genome map of an industrial L-valine-producing strain, C. glutamicum XV. In order to establish the relationship between genotypes and physiological characteristics, a comparative genomic analysis was performed to explore the core genome, structural variations, and gene mutations referring to an industrial L-leucine-producing strain, C. glutamicum CP, and the widely used C. glutamicum ATCC 13032. The results indicate that a 36,349 bp repeat sequence in the CP genome contained an additional copy each of lrp and brnFE genes, which benefited the export of L-leucine. However, in XV, the kgd and panB genes were disrupted by nucleotide insertion, which increase the availability of precursors to synthesize L-valine. Moreover, the specific amino acid substitutions in key enzymes increased their activities. Additionally, a novel strategy is proposed to remodel central carbon metabolism and reduce pyruvate consumption without having a negative impact on cell growth by introducing the CP-derived mutant $H^+$/citrate symporter. These results further our understanding regarding the metabolic networks in these strains and help to elucidate the influence of different genotypes on these processes.

• 의료법학
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• 제10권2호
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• pp.455-492
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• 2009

(Background) Recent biotechnological breakthroughs are shedding new lights on various ethical and legal issues about human biological material. Since Rudolph Virchow, a German pathologist, had founded the medical discipline of cellular pathology, issues centering around human biological materials began to draw attention. The issues involving human biological materials were revisited with more attention along with series concerns when the human genome map was finally completed. Recently, with researches on human genes and bioengineering reaping enormous commercial values in the form of material patent, such changes require a society to reassess the present and future status of human tissue within the legal system. This in turn gave rise to a heated debate over how to protect the rights of material donors: property rule vs. no property rule. (Debate and Cases) Property rule recognizes the donors' property rights on human biological materials. Thus, donors can claim real action if there were any bleach of informed consent or a donation contract. Donors can also claim damages to the responsible party when there is an infringement of property rights. Some even uphold the concept of material patents overtaking. From the viewpoint of no property rule, human biological materials are objects separated from donors. Thus, a recipient or a third party will be held liable if there were any infringement of donor's human rights. Human biological materials should not be commercially traded and a patent based on a human biological materials research does not belong to the donor of the tissues used during the course of research. In the US, two courts, Moore v. Regents of the University of California, and Greenberg v. Miami Children's Hospital Research Institute, Inc., have already decided that research participants retain no ownership of the biological specimens they contribute to medical research. Significantly, both Moore and Greenberg cases found that the researcher had parted with all ownership rights in the tissue samples when they donated them to the institutions, even though there was no provision in the informed consent forms stating either that the participants donated their tissue or waived their rights to ownership of the tissue. These rulings were led to huge controversy over property rights on human tissues. This research supports no property rule on the ground that it can protect the human dignity and prevent humans from objectification and commercialization. Human biological materials are already parted from human bodies and should be treated differently from the engineering and researches of those materials. Donors do not retain any ownership. (Suggestions) No property rule requires a legal breakthrough in the US in terms of donors' rights protection due to the absence of punitive damages provisions. The Donor rights issue on human biological material can be addressed through prospective legislation or tax policies, price control over patent products, and wider coverage of medical insurance. (Conclusions) Amid growing awareness over commercial values of human biological materials, no property rule should be adopted in order to protect human dignity but not without revamping legal provisions. The donors' rights issue in material patents requires prospective legislation based on current uncertainties. Also should be sought are solutions in the social context and all these discussions should be based on sound medical ethics of both medical staffs and researchers.

• 생명과학회지
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• 제30권10호
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• pp.844-850
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• 2020

본 연구는 지구온난화와 태풍에 의해 수확기의 손실을 막기 위해 벼의 출수기를 당기는 유전자를 찾는 것을 목표로 한다. 청청/낙동 배가반수체(CNDH)와 모본인 청청, 부본인 낙동을 재료로 사용하여 QTL을 이용해 출수기 관련 유전자의 위치를 조사하고 gene을 cloning하여 염기서열을 분석하였다. 분석결과 염색체 8번에 13개의 contig가 있었고 그 중 출수기와 관련된 1개의 ORF가 존재했다. 단백질 서열을 분석한 결과 벼의 Os08g0341700, 그리고 AtSFH13, AtSFH7 단백질과 유사한 것으로 보인다. 신호전달과 관계가 있는 Os08g0341700은 phosphatidylinositol transfer-like protein II와 유사하며 아직 완전한 information은 밝혀지지 않았다. 하지만 Sec14P와 연관이 있으며 세포 생장 등에 관여하는 phosphatidylinositol 특이적 신호전달 경로의 역할을 할 것으로 추정 중이다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2007년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.120-122
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• 2007

All living organisms use numerous signal-transduction pathways to sense and respond to their environments and thereby survive and proliferate in a range of biological niches. Molecular dissection of these signalling networks has increased our understanding of these communication processes and provides a platform for therapeutic intervention when these pathways malfunction in disease states, including infection. Owing to the expanding availability of sequenced genomes, a wealth of genetic and molecular tools and the conservation of signalling networks, members of the fungal kingdom serve as excellent model systems for more complex, multicellular organisms. Here, we employed Cryptococcus neoformans as a model system to understand how fungal-signalling circuits operate at the molecular level to sense and respond to a plethora of environmental stresses, including osmoticshock, UV, high temperature, oxidative stress and toxic drugs/metabolites. The stress-activated p38/Hog1 MAPK pathway is structurally conserved in many organisms as diverse as yeast and mammals, but its regulation is uniquely specialized in a majority of clinical Cryptococcus neoformans serotype A and D strains to control differentiation and virulence factor regulation. C. neoformans Hog1 MAPK is controlled by Pbs2 MAPK kinase (MAPKK). The Pbs2-Hog1 MAPK cascade is controlled by the fungal "two-component" system that is composed of a response regulator, Ssk1, and multiple sensor kinases, including two-component.like (Tco) 1 and Tco2. Tco1 and Tco2 play shared and distinct roles in stress responses and drug sensitivity through the Hog1 MAPK system. Furthermore, each sensor kinase mediates unique cellular functions for virulence and morphological differentiation. We also identified and characterized the Ssk2 MAPKKK upstream of the MAPKK Pbs2 and the MAPK Hog1 in C. neoformans. The SSK2 gene was identified as a potential component responsible for differential Hog1 regulation between the serotype D sibling f1 strains B3501 and B3502 through comparative analysis of their meiotic map with the meiotic segregation of Hog1-dependent sensitivity to the fungicide fludioxonil. Ssk2 is the only polymorphic component in the Hog1 MAPK module, including two coding sequence changes between the SSK2 alleles in B3501 and B3502 strains. To further support this finding, the SSK2 allele exchange completely swapped Hog1-related phenotypes between B3501 and B3502 strains. In the serotype A strain H99, disruption of the SSK2 gene dramatically enhanced capsule biosynthesis and mating efficiency, similar to pbs2 and hog1 mutations. Furthermore, ssk2, pbs2, and hog1 mutants are all hypersensitive to a variety of stresses and completely resistant to fludioxonil. Taken together, these findings indicate that Ssk2 is the critical interface protein connecting the two-component system and the Pbs2-Hog1 pathway in C. neoformans.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권4호
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• pp.525-536
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• 2004

본 연구는 돼지의 염색체 7번에 존재하는 주요 경제형질에 관여하는 양적형질 유전자좌위(Quantitative trait loci; QTL)를 밝히기 위해 초성위체 표지인자를 이용하여 유전자지도(연관지도) 작성을 수행하였다. 기준집단의 조성은 이형접합성이 높은 기준집단을 조성하기 위하여 유전적 특성이 현격히 다른 우리나라의 재래돼지와 Landrace를 전형매 교배하여 생산된 $F_2$ 183두를 사용하였으며 기준집단에 대해 도축 24시간 후의 pH, 육색, 육즙손실량, 전단력, 가열감량, 조지방, 조회분, 수분, 조단백질 등 육질형질을 조사 및 분석하였다. 염색체 7번의 연관지도는 총 23개의 표지인자로 작성되었으며 암수평균 연관지도 길이는 154.6 cM 이었으며 수컷과 암컷의 연관지도 길이는 각각 169.2 cM과 141.4 cM로 수컷의 연관지도 길이가 암컷의 것보다 27.8 cM 더 길었다. 표지인자간의 최소간격은 SW175와 S0066 표지인자사이로 1.6 cM이었고, 최대간격은 SW2002와 SWR773표지인자사이로서 15.9 cM이었으며 평균간격은 7.02 cM이었다. 본 연구에서는 9개의 육질관련 형질 중 육색과 연관된 2개의 QTL이 확인되었는데 적색도(CIE-a)와 연관된 QTL은 45 cM 영역에서 1% 수준의 통계적 유의성을 나타내었고(Fig. 2), 이 영역에서 불과 3${\sim}$4 cM 떨어진 위치에서 황색도(CIE-b)와 연관된 QTL이 확인되었다. 향후에 본 연구에서 탐색된 QTL 영역에 대하여 고밀도의 유전자 지도 작성을 통하여 특정 형질과 연관된 부분을 계속해서 추적해 나간다면 육색형질을 조절하는 주유전자의 클로닝 및 특성 구명이 가능할 것으로 사료되며 궁극적으로는 돼지의 개량에 효율적으로 활용할 수 있는 표지인자(MAS)의 개발 등도 가능 할 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제19권1호
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• pp.10-18
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• 2017

소나무는 우리나라에서 생태적, 사회 문화적으로 가장 중요한 수종으로 보호 이용되어 온 수종이다. 그러나 산림유전자원보호구역 내 금강소나무 고사가 발생하고 있어 명확한 원인 구명 및 대책 마련이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 금강소나무의 고사 원인 구명을 위해 시계열 항공영상을 이용하여 금강소나무 고사 발생 전수 조사를 실시하고 고사발생 지역에 대한 지형환경특성을 분석하여, 소나무 고사의 위치적 특성 및 이에 따른 기상 요인과의 연관성을 파악하였다. 그 결과, 2,600ha 연구 대상지 내에서 약 1,956본의 금강소나무 고사목이 추출되었다. 소나무의 고사는 소나무 생육지역에 비해 고도가 높고, 일사량이 많고, 지형습윤지수가 낮은 지역, 남 남서사면, 능선 부위, 풍노출도가 높은 지역에 집중되어 발생한 것으로 나타났다. 이러한 지역은 지형조건에 따라 영향을 받는 미기상 특성에 따라 고온과 건조 스트레스가 상대적으로 높은 지역으로 분류되는 지역이다. 기후변화에 따라 고온 건조 스트레스가 전반적으로 높아지고 있으며 취약지역을 중심으로 스트레스의 임계치를 넘으면서 고사현상이 발생하는 것으로 추정되었다. 이러한 지형환경 특성을 바탕으로 MaxEnt 모형을 이용하여 소나무 고사 발생 위험 지도를 제작하였으며, 이는 향후 소나무 보호 관리 대책 수립에 활용될 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.89-99
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• 2007

본 논문에서는 본 연구논제(2007)에서 개발된 COMBINE-GRNNM-GA(Type-1)으로부터 최적형태의 구조를 가진 모형을 구성하고, 입력층노드의 기상인자를 제거하기 위하여 불확실성 분석을 실시하였다. 훈련과정중에 가장 최소의 평활인자를 가진 입력층변수는 COMBINE-GRNNM-GA(Type-1)에서 제거되었으며, 변형된 COMBINE-GRNNM-GA(Type-1)은 기상학적 변수의 새로운 최소 평활인자를 구하기 위하여 재훈련된다. 최소 평활인자를 가지는 입력층 노드는 모형결과치에 대하여 가장 유용하지 않는 기상인자인 것을 암시하고 있다. 게다가, 민감하거나 민감하지 않은 기상인자들이 불확실성 분석을 통하여 선택되어진다. 최적 COMBINE-GRNNM-GA(Type-1)은 최소 비용과 노력으로 결측 혹은 미계측 증발접시 증발량과 계측되고 있지 않은 알팔파 기준증발산량을 산정하기 위하여 개발되었다 마지막으로 치적 COMBINE-GRNNM-GA(TyPe-1)을 이용하여 우리나라에서 전반적인 가뭄해석 및 관개배수 시스템 구축을 위한 참고자료를 제공할 수 있는 증발접시 증발량 지도 및 알팔파 기준증발산량 지도도 구축되어질 수 있다.

• 한국육종학회지
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• 제40권4호
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• pp.414-421
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• 2008

We conducted a QTL analysis of agronomic traits using 117 $BC_3F_5$ and $BC_3F_6$ lines developed from a cross between Ilpumbyeo and Moroberekan. Genotypes of 117 $BC_3F_5$ lines were determined using 134 simple sequence repeat (SSR) markers. A total of 832 Moroberekan chromosome segments with 410 homozygous and 422 heterozygous, respectively, were detected, and the genetic distance of introgression segments ranged from 0.5 cm to 112.1 cm. A linkage map constructed using 134 SSR markers was employed to characterize quantitative trait loci (QTL). The 117 $BC_3F_5$ and $BC_3F_6$ lines were evaluated for seven agronomic traits at two locations in 2006 and 2007 and at one location in 2007. A total of 26 QTLs were identified for seven traits including days to heading, and the phenotypic variance explained by each QTL ranged from 9.2% to 24.2%. Moroberekan alleles contributed positive effects in the Ilpumbyeo background at eleven QTL loci including panicle length and spikelets per panicle. Five QTLs, two for days to heading and one each for culm length, panicle length and spikelets per panicle were consistently detected in every occasions indicating that these QTLs are stable. Among them, two QTLs, spp6 for spikelets per panicle and pl6 for paniclel length were localized in the similar region. Increase in spikelets per panicle at this locus might be due to the increase in panicle length, because both traits were associated with increase in spikelets per panicle and panicle length due to the presence of the Moroberekan allele. These Moroberekan QTLs might be useful in breeding programs to develop high-yielding cultivars.

• 현장농수산연구지
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• 제23권1호
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• pp.117-128
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• 2021

한우의 성장단계별 부위 근육발달을 이해하는 것은 도체율 개선에 따른 소득증대와 증체율 증가에 따른 생산효율 향상에 긍정적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 한우의 등심과 사태 유래 근육위성세포를 분리 후 세포단위의 발달 및 분화를 비교하여 transcriptome 단위의 작용기전을 제시하였다. 한우의 부위별 근육 유래 근육위성세포의 근섬유의 양은 4일에 가장 높게 나타났고 이후 감소하였다. 한우의 근육위성세포의 발달 단계에 따라 발현되는 총 전사체 유전자의 종류는 사태근육 위성세포에서 높게 나타났다. 등심과 사태 근육 유래 위성세포의 발달단계에 따라 유의적인 차등 유전자 453개를 찾아냈고 이를 이용한 기능유 전체 분석이 필요하다. 등심과 사태유래 근육위성세포를 이용한 동일조건 분화 비교에서 사태유래 근육 위성세포의 분화 시 myosin complex, skeletal muscle contraction, troponin complex, skeletal muscle tissue development 와 같은 근섬유 형성관련 유전자의 발현이 높게 나타나는 것으로 보아 같은 개체의 근육조직에서도 부위별로 차등 발달이 되고 있다는 것을 알 수 있다. 기존 연구에서는 근육의 성장에 대한 이해를 위해 사양과 영양관련 시험이 많이 이루어졌다. 향후 세포단위의 연구들이 많이 이루어져 작용기작에 대한 생물정보 자료를 추가로 적용한다면 한우의 정밀사양을 적용할수 있는 바탕이 마련될 것이다. 또한 근육위성세포의 연구는 추후 동물실험 윤리제도 강화에 따른 비동물 전임상 screening 시험 활용과 대체단백질 산업의 주요 이슈인 배양육 소재 개발 연구와 같이 축산시험연구의 지속적인 확장성에 많은 영향을 미칠 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제19권4호
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• pp.243-264
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• 1986

본 논문은 남한의 금은 광상의 금속광화착용(광상생성)에 대해서 필자 자신의 조사연구 자료와 아울러서 금은 광상에 관한 가능한 기존 자료를 광범위하게 참고해서 작성한 것이다. 한국의 광상 생성기는 구조지질적 활동내용과 화성활동 시기들에 관련되여지고 있는 바 선캠브리아기, 고생대, 쥬라기-백악기초, 후백아기-제 3기초 그리고 제 4기로 구분되어지며, 이에 대한 광상 생성구로는 지역적으로 규장암질 내지 중성질 화성암류와 관련지어지고 있으며 반면에 염기성암과 초염기성암류와의 광화작용은 거의 없는 것이 특징적이라고 하겠다. 금 은광에 있어서의 광상 생성작용은 거의 모두가 화강암류들의 관입과 관련되어져 있다. 남한에 있어서의 금 은광의 후생 광화작용의 시기적 범위는 선캠브리아에서 부터 상첩기, 쥬라기와 백악기에서부터 시신세(?)까지로 보아지며, 광상 생성(작용)형은 심열수광상에서 부터 중열수광상과 천열수광상인 석영-유화광맥형과 화산암 관입 생성 망상 광상형과 그리고 광염 광상형들로 구분된다. 금속 광물들의 광화작용 관련형으로서는 은광을 수반치 않는 금광 단일형과 금 은 혼합형, 은-금 혼합형, 금광을 수반치 않는 은광 단일형 그리고 금광 흑은 은광을 부산물로 하는 다른 금속광형들이다. 가장 대표적인 광상 생성 타입의 금-은 광상으로서는 열수광상형 석영맥인 바, 대보 화강암과 불국사 화강암질 암류의 화성활동에 관련된 것이다. 석영-유화물 열수광상형의 금-은 광상에 있어서 가장 밀접하게 관련된 공생광물들은 동, 연, 아연, 유화철 그리고 유비철광이다. 560개 이상의 금-은광산을 광산 분포도에 기재하여 남한에서의 대표적인 10개 지역의 금-은 광화지구를 구획지워 보았다. 그리고 남한에서 8개 금-은 광상을 선별하고 일본에서 8개 금-은 광상을 선정하여 금속 광물들이 각각 유화광물과 맥석광물에 관련된 특유한 광화작용을 비교 고찰하여 보았다. 끝으로 7개의 대표적인 금-은광상을 선정하여 각 개별 광상에 대한 특성적인 광화작용에 대해서 기술하였다.