• Journal of Animal Science and Technology
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• 제62권6호
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• pp.777-789
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• 2020

Intense artificial selection has been imposed to Luzhong mutton sheep population in the past years. Improvements on growth and reproductive performance are two breeding goals in the present herd. Although some progresses were phenotypically observed possibly due to inbreeding induced by strong selection in terms of these traits, the genomic evaluation was poorly understood. Therefore, a high-density SNP array was used to characterize the pattern of runs of homozygosity (ROH), estimate inbreeding and inbreeding depressions on early growth performance and litter size based upon ROH, and scan positive selection signatures of recent population. Consequently, a low inbreeding level was observed which had negative effects on litter size, but not on early growth performance. And 160 genes were under selection, of which some were reported to be linked to several traits of sheep including body weight, litter size, carcass and meat quality, milk yield and composition, fiber quality and health, and the top genes were associated with growth (growth hormone [GH]- growth hormone receptor [GHR]- Insulin-like growth factor 1 [IGF1] axis) and litter size (bone morphogenic proteins [BMPs]-associated). The effectiveness of previous breeding measures was highlighted, but purging selection was proposed to alleviate the inbreeding depression on litter size, providing some genomic insights to breeding management of Luzhong mutton sheep.

• 대한화장품학회지
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• 제47권2호
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• pp.107-121
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• 2021

백색증이나 백반증에서 관찰되는 피부 저색소침착은 유전적 요인, 후성유전적 요인 및 기타 요인에 의해 멜라닌 합성이 감소할 때 발생한다. 세포에서 멜라닌 합성을 촉진 할 수 있는 약물 후보를 확인하기 위해 141개의 세포 투과성 저분자 약물로 구성된 후성유전적 조절제 라이브러리를 스크리닝했다. B16/F10 쥐 흑색종 세포를 0.1 𝜇M에서 각 약물로 처리하고 멜라닌 합성 및 세포 생존력을 모니터링했다. 그 결과, (-)-네플라노신 A, 3-디아자네플라노신 A (DZNep) 및 DZNep 염산염이 세포 독성을 일으키지 않고 멜라닌 합성을 증가시키는 것으로 나타났다. 이 세 가지 구조적으로 관련된 약물은 세포 멜라닌 합성 및 세포 생존력에 유사한 용량 의존적 효과를 나타내었기 때문에 DZNep을 추가 실험을 위한 대표 약물로 선택하였다. DZNep는 세포내 멜라닌 함량과 티로시나제(TYR) 활성을 증가 시켰다. DZNep은 또한 mRNA와 단백질 수준에서 TYR, 티로시나제 관련 단백질 1 (TYRP1) 및 도파크롬 토토머라제 (DCT)의 발현을 유도했다. DZNep는 또한 멜라닌 합성의 주요 조절자인 소안구증 관련 전사 인자(MITF)의 mRNA와 단백질 발현을 유도했다. DZNep은 S-아데노실 호모시스테인 가수분해효소의 선택적 억제제이며 히스톤 메틸화효소를 저해하는 S-아데노실 호모시스테인의 세포내 축적을 유발하였다. 이 연구는 특정 세포 상황에서 S-아데노실 호모시스테인 가수분해효소를 표적함으로써 멜라닌 생성이 조절될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제32권2호
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• pp.94-100
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• 2022

B형간염바이러스(HBV)의 만성 감염은 간경화와 간세포암 발생 빈도를 현저히 높인다. HBV 감염의 임상적 결과는 숙주 유전적 요인과 바이러스의 유전자 변이, 그리고 환경적 요인 등에 결정된다. HBV 복제를 위한 HBV의 pre-genomic RNA 전사는 바이러스의 core promoter 활성화에 의해 조절된다. Core promoter 돌연변이는 급성간 질환과 간세포암 발생에 연관되어 있다. 본 연구팀은 미얀마의 HBV 감염 환자들로부터 바이러스 유전자를 획득하여 core promoter 부위의 유전자 변이들을 파악하였다. Core promoter의 상대적 유전자 활성 차이를 분석하기 위해서 core promoter를 luciferase reporter에 재조합한 시스템을 제작하였다. 분석한 core promoter의 유전자 변이들 중에서 C1731T와 G1806A 돌연변이가 HBV core promoter의 전사 활성화를 증가에 관여하였다. 돌연변이 부위를 중심으로 전사 인자들의 가능한 결합 부위 변화를 컴퓨터 프로그램 분석을 통해 조사한 결과, C/EBPβ와 XBP1 반응 부위가 새롭게 생성되었음을 도출하였다. C/EBPβ의 세포 내 발현은 C1713T 돌연변이를 가진 core promoter의 전사 활성을 증가시켰으며, XBP1 발현은 G1806A 돌연변이를 함유한 M95 promoter를 활성을 증가시켰다. HBV 감염의 치료는 약제 내성과 백신 회피 돌연변이 발생으로 문제점을 가지고 있는 상황에서, 이 연구 결과는 HBV core promoter 돌연변이의 분자생물학적 그리고 임상학적 중요성을 제공한다.

• 생명과학회지
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• 제33권2호
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• pp.208-215
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• 2023

최근 수십년간 노화연구의 영역은 유전자 수준에서부터 세포 수준을 거쳐 혈액을 교환하는 in vivo 모델까지 진보를 거듭하면서 발전하고 있다. 예쁜꼬마선충에서 수명을 연장시킬 수 있는 유전자의 존재가 알려지면서, 유전체학, 단백질체학, 대사체학, 전사체학과 같은 다양한 분석방법이 사용되면서 보다 다양한 노화 연관 표적분자들이 발견되었다. 따라서, 표적분자들 간의 상호관계에 대한 연구결과도 증가하고 있다. 또한, 두 실험동물을 외과적으로 결합시킨 개체병렬결합 방법을 사용한 노화연구로 노화 현상을 역행시킬 수도 있는 인자가 보고되었고, 젊은 개체의 혈액 내에 존재할 수 있는 노화 역행 인자를 찾기 위한 더 정확하고, 효과적인 연구로 확장되면서, 노화연구의 방법에 새로운 패러다임이 확립되었다. 2022년 실험동물에 정교하게 혈액을 교환할 수 있는 장치에 대한 논문이 발표되었고, 이 장치를 사용한 연구가 노화 역행에 영향을 줄 수 있는 새로운 결과를 제시하였다. 새롭게 고안된 장치와 그로 인한 결과뿐만 아니라 젊은 혈액 또는 조건화된 혈액을 주입하여 얻은 최신 연구결과로 처음 발표되었던 GDF11 외에도 혈액 내에 존재하는 노화 역행 후보물질로서 β2m, TIMP2, VCAM1, Gpld1, clusterin과 같은 혈액 내 용해성 인자뿐만 아니라 mcicroglia 세포와 neuroinflammation과 같은 생화학적 현상이 직접적으로 노화요인으로 증명되고 있다. 이 총설에서는 이 같은 노화연구에 대한 최신 결과에 대해 논의하고자 한다.

• 운동영양학회지
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• 제16권2호
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• pp.65-71
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• 2012

Oxygen is the final acceptor of electron transport from fat and carbohydrate oxidation, which is the rate-limiting factor for cellular ATP production. Under altitude hypoxia condition, energy reliance on anaerobic glycolysis increases to compensate for the shortfall caused by reduced fatty acid oxidation [1]. Therefore, training at altitude is expected to strongly influence the human metabolic system, and has the potential to be designed as a non-pharmacological or recreational intervention regimen for correcting diabetes or related metabolic problems. However, most people cannot accommodate high altitude exposure above 4500 M due to acute mountain sickness (AMS) and insulin resistance corresponding to a increased levels of the stress hormones cortisol and catecholamine [2]. Thus, less stringent conditions were evaluated to determine whether glucose tolerance and insulin sensitivity could be improved by moderate altitude exposure (below 4000 M). In 2003, we and another group in Austria reported that short-term moderate altitude exposure plus endurance-related physical activity significantly improves glucose tolerance (not fasting glucose) in humans [3,4], which is associated with the improvement in the whole-body insulin sensitivity [5]. With daily hiking at an altitude of approximately 4000 M, glucose tolerance can still be improved but fasting glucose was slightly elevated. Individuals vary widely in their response to altitude challenge. In particular, the improvement in glucose tolerance and insulin sensitivity by prolonged altitude hiking activity is not apparent in those individuals with low baseline DHEA-S concentration [6]. In addition, hematopoietic adaptation against altitude hypoxia can also be impaired in individuals with low DHEA-S. In short-lived mammals like rodents, the DHEA-S level is barely detectable since their adrenal cortex does not appear to produce this steroid [7]. In this model, exercise training recovery under prolonged hypoxia exposure (14-15% oxygen, 8 h per day for 6 weeks) can still improve insulin sensitivity, secondary to an effective suppression of adiposity [8]. Genetically obese rats exhibit hyperinsulinemia (sign of insulin resistance) with up-regulated baseline levels of AMP-activated protein kinase and AS160 phosphorylation in skeletal muscle compared to lean rats. After prolonged hypoxia training, this abnormality can be reversed concomitant with an approximately 50% increase in GLUT4 protein expression. Additionally, prolonged moderate hypoxia training results in decreased diffusion distance of muscle fiber (reduced cross-sectional area) without affecting muscle weight. In humans, moderate hypoxia increases postprandial blood distribution towards skeletal muscle during a training recovery. This physiological response plays a role in the redistribution of fuel storage among important energy storage sites and may explain its potent effect on changing body composition. Conclusion: Prolonged moderate altitude hypoxia (rangingfrom 1700 to 2400 M), but not acute high attitude hypoxia (above 4000 M), can effectively improve insulin sensitivity and glucose tolerance for humans and antagonizes the obese phenotype in animals with a genetic defect. In humans, the magnitude of the improvementvaries widely and correlates with baseline plasma DHEA-S levels. Compared to training at sea-level, training at altitude effectively decreases fat mass in parallel with increased muscle mass. This change may be associated with increased perfusion of insulin and fuel towards skeletal muscle that favors muscle competing postprandial fuel in circulation against adipose tissues.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.202-202
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• 2022

Recently days, soybean production in paddy field is increasing, from 4,422 ha in 2016 to 10,658 ha in 2021 in Korea. It is easy for Phytophthora stem and root rot (PSR) occurring in paddy field condition, when it is poorly drained soils with a high clay content, and temporary flooding and ponding. Therefore PSR resistant soybean cultivar is required. The objective of this study is to identify QTL region and candidate genes relating to PSR resistance of the race in main soybean cultivation area in Korea. 210 soybean materials including cultivars and germplasm were used for inoculation and genome-wide association study (GWAS). Inoculation was conducted using stem-scar method with 2 replications in 2-year for the race 3053 from Kimje and 3617 from Andong. 210 materials were genotyped with Soya SNP 180K chip, and structure analysis and association mapping were conducted with QTLMAX V2. The results of inoculation showed that survival ratio ranged from 0% to 96.7% and mean 9.7% for 3053 and ranged from 0% to 100% and mean 7.6% for 3617. Structure analysis showed linkage disequillibrium (LD) was decayed below r²=0.5 at 335kb of SNP distance. Significant SNPs (LOD>7.0) were identified in Chr 1, 2, 3, 4, 5, 11, 14, 15 for 3053 and Chr 1, 2, 3, 7, 10, 14 for 3617. Especially, LD blocks (AX-90455181;15,056,628bp~AX-90475572;15,298,872bp) in Chr 2 for 3053 and 3067 were duplicated. 29 genes were identified on these genetic regions including Glyma.02gl47000 relating to ribosome recycling factor and defense response to fungus in Soybase.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.15-15
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• 2021

Seed coat color and seed weight are among the key agronomical traits that determine the nutritional quality of soybean seeds. This study aimed to evaluate the contents of total protein, total oil and five prominent fatty acids in seeds of 49 soybean varieties recently cultivated in Korea, and assess the influences of seed coat color and seed weight on each. Total protein and total oil contents were in the ranges of 36.28-44.19% and 13.45-19.20%, respectively. Likewise, individual fatty acid contents were in the ranges of 9.90-12.55, 2.45-4.00, 14.97-38.74, 43.22-60.26, and 5.37-12.33% for palmitic, stearic, oleic, linoleic, and linolenic acids, respectively. Our results found significant variations of protein, oil and fatty acid contents between the soybean varieties. Moreover, both seed coat color and seed weight significantly affected total oil and fatty acid contents. Total protein content, however, was not significantly affected by any factor. Among colored soybeans, pale-yellow soybeans were characterized by a high level of oleic acid (30.70%) and low levels of stearic (2.72%), linoleic (49.30%) and linolenic (6.44%) acids, each being significantly different from the rest of colored soybeans (p < 0.05). On the other hand, small soybeans were characterized by high levels of all individual fatty acids except oleic acid. The level of oleic acid was significantly high in large seeds. Cluster analysis grouped the soybeans into two classes with notable content differences. Principal component analysis also revealed fatty acids as the prime factors for the variability observed among the soybean varieties. As expected, total oil and total protein contents showed a negative association with each other (r = -0.714, p < 0.0001). Besides, oleic acid and linoleic acid showed a tradeoff relationship (r = -0.936, p < 0.0001) which was reflected with respect to both seed coat color and seed weight. In general, the results of this study shade light on the significance of seed coat color and seed weight to distinguish soybeans in terms of protein, oil and fatty acid contents. Moreover, the soybean varieties with distinct characteristics and nutritional contents identified in this study could be important genetic resources for consumption and cultivar development.

• 한국심리학회지 : 문화 및 사회문제
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• 제8권1호
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• pp.165-187
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• 2002

본 연구는 생명공학과 관련 기술의 활용에 대한 일반 국민들의 인식과 태도, 그리고 그 인식과 태도에 영향을 미치는 심리적 요인들에 대해 탐색해 보려 하였다. 대학생과 일반 성인집단을 대상으로 생명공학과 기술에 대한 자유연상 반응 및 질문지 응답을 통해 얻어진 결과를 분석하였다. 생명공학 연구 및 기술활용과 관련한 한국 성인들의 인식 내용은 '인간의 존엄성 손상' '인체에 유해한 부작용' '도덕적 혼란' '상업적 악용' 등의 불확실성이나 부작용에 대한 염려와 '질병치료' '수명연장' '식량문제 해결' 등의 긍정적 기대를 중심으로 표상되어 있었다. 생명공학 및 그 기술 활용과 관련한 대학생들의 관심과 인지도는 비교적 높았고, 관련 정보를 얻는 주된 출처는 'TV'와 '신문' 및 '인터넷' 등이었으며, 생명공학이 사회에 미치는 영향의 판단에 대해 신뢰하는 집단으로 '과학자'와 '시민단체'를 들고 있었다. 생명공학 기술의 적용에는 호의적인 태도를 보이지만, '유전자변형 콩으로 만든 두부'의 부작용을 염려하고 먹지 않겠다는 반응이 많았다. 또 개인 유전정보를 사회적이나 공적으로 이용하거나 관리하는 데 대해서는 매우 부정적인 태도를 보이고 있었다. '급진성'과 '행동활성화 체계의 민감성' 및 '신뢰감'과 '적개심' 등의 심리적 속성들이 생명공학 및 그 기술의 활용과 관련한 '관심과 인지도' 및 '기술의 활용의도'와 의미 있게 관련되어 있었다. 또 생명공학에 대한 인지도가 높다고 해서 호의적인 태도가 높은 것은 아니었다. 끝으로 본 연구에서 얻어진 결과의 의미와 추후 연구에 대해 논의하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제27권2호
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• pp.43-53
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• 2024

This study attempted to elucidate the ecological niches and influencing environmental factors of Quercus variabilis and Quercus acutissima, which are representative deciduous broad-leaved trees in Korean forests, taxonomically close and genetically similar, under climate change conditions. Under climate change conditions induced by increased CO₂ and temperature, soil moisture and nutrient environments were manipulated in four gradients. At the end of the growing, plants were harvested to measure growth responses, calculate ecological niches, and compare them with those of the control. Eperimental plants were grown for 180 days in a glass greenhouse designed with four gradients each for soil moisture and nutrient environments under climate change conditions induced by increased CO₂ and temperature. After harvesting, growth responses of leaf traits were measured, ecological niches were calculated, and these were compared with those of the control groups. Furthermore, the responses of the two species' populations were interpreted using principal component analysis(PCA) based on leaf trait measurements. As a result, under climate change conditions, the ecological niche breadth for moisture environment was broader for Quercus variabilis than Quercus acutissima, whereas for the nutrient environment, Quercus acutissima exhibited a broader niche breadth than Quercus variabilis. And the rate of change in ecological niche breadth due to climate change decreased for Quercus variabilis in both moisture and nutrient environments, while for Quercus acutissima, it increased in the moisture environment but decreased in the nutrient environment. Additionally, in terms of group responses, both Quercus variabilis and Quercus acutissima expanded their ecological niches under climate change conditions in both soil moisture and nutrient conditions, with Quercus acutissima exhibiting a broader niche than Quercus variabilis under nutrient conditions. These results indicate that the changes in leaf morphological characteristics and the responses of individuals reflecting them vary not only under climate change conditions but also depending on environmental factors.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.142-154
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• 2023

식물의 탈리(abscission)는 기관 혹은 조직이 분리되는 현상으로, 필요 없어진 기관을 떨어트리거나 종자와 과실을 널리 퍼트리기 위해 자연이 선택해온 전략이다. 하지만 농업적 관점에서 이러한 종자나 과실의 탈리는 작물의 생산성과 상품의 품질을 떨어트리는 주요 요인이 될 수 있다. 때문에 전통 농업의 작물화 과정을 통해 탈리가 저해된 돌연변이들이 선택되어 교배되면서 자연적으로 익은 과일이나 종자를 떨어트리지 않는 현대의 벼, 토마토, 유채, 콩과 같은 주요 작물 품종을 얻을 수 있었다. 한 세기 가량 진행된 quantitative trait loci (QTLs) 연구 및 애기장대에서의 유전학적･분자생물학적 연구를 통해 탈리 활성에 관여하는 다양한 세포생물학적 메커니즘과 신호전달 경로 및 전사조절인자가 규명되었다. 뿐만 아니라, 식물 생장에 관여하는 다양한 호르몬 신호전달 역시 탈리 활성을 조절하는 데에 중요함이 밝혀졌으며, 이들 호르몬과 신호전달에 작용하는 여러 케미칼 처리제가 개발되어 작물의 수확량을 증대시키는데 사용되어왔다. 본 리뷰에선 최근까지 밝혀진 탈리 활성에 관여하는 신호전달과 주요 조절인자에 대해 소개하고, smart farm 시대의 미래농업에 적용되어야할 작물의 탈리 조절 메커니즘 연구가 무엇일지, 또 이를 위해 모델시스템에서 앞으로 더 연구되어야 할 것이 무엇인지에 대해 논의하고자 한다.