• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권1호
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• pp.89-96
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• 2017

CRISPR/Cas9 기술은 생명공학을 활용한 신품종 작물육성에 있어 패러다임 변혁을 가져다 줄 핵심 기반기술이다. 본 연구에서는 CRISPR/Cas9를 이용하여 유전자편집기술을 기존에 알려진 방법보다 쉽고 정확하게 실험 할 수 있도록 sgRNA 디자인, 벡터구축, 형질전환체 육성 및 분석 등을 자세히 기술하였다. sgRNA는 http://www.rgenome.net/ 사이트에서 NGG 영역을 중심으로 하여 target-up: 5'-ggcaGNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN-3'과 target-down: 5'-aaacNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNC-3'의 올리고를 디자인하였다. 식물형질전환용 벡터는 pPZP-Cas9-RGEN을 기본으로 하였으며, sgRNA의 프로모터는 OsU3를 이용하여 pPZP::35S::Cas9::PinII-OsU3::sgRNA::Bar-Gen 순으로 구축하였다. 형질전환체의 육성은 단기형질전환 Agrobacterium 법을 사용하였으며 재분화 식물체를 얻는데48일 정도 소요되었다. 형질전환체 유무는 genomic PCR 분석으로 single copy 선발은 TaqMan PCR로 분석하였다. 정밀유전자편집 식물체는 T1 세대에서 T-DNA 삽입되지 않은 식물체를 Bar-strip에 의해 선발하였다. 선발된 식물체의 sgRNA 영역의 염기배열 조사에 의해 유전자 편집 식물체를 육성하였다. 따라서 본 연구에서 CRISPR/Cas9 system에 의한 정밀유전자편집 기술을 이용하여 보다 빠르고 쉽고 경제적으로 유전자가 편집된 개체를 확보할 수 있었다. 본 실험에서 확립된 system은 상업용 식물 계통육성에 이용 가능하여 육종적 가치가 매우 클 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권12호
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• pp.1649-1659
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• 2012

Crosses between Korean and Landrace pigs have revealed a large quantitative trait loci (QTL) region for fat deposition in a region (89 cM) of porcine chromosome 4 (SSC4). To more finely map this QTL region and identify candidate genes for this trait, comparative mapping of pig and human chromosomes was performed in the present study. A region in the human genome that corresponds to the porcine QTL region was identified in HSA1q21. Furthermore, the LMNA gene, which is tightly associated with fat augmentation in humans, was localized to this region. Radiation hybrid (RH) mapping using a Sus scrofa RH panel localized LMNA to a region of 90.3 cM in the porcine genome, distinct from microsatellite marker S0214 (87.3 cM). Two-point analysis showed that LMNA was linked to S0214, SW1996, and S0073 on SSC4 with logarithm (base 10) of odds scores of 20.98, 17.78, and 16.73, respectively. To clone the porcine LMNA gene and to delineate the genomic structure and sequences, including the 3'untranslated region (UTR), rapid amplification of cDNA ends was performed. The coding sequence of porcine LMNA consisted of 1,719 bp, flanked by a 5'UTR and a 3'UTR. Two synonymous single nucleotide polymorphisms (SNPs) were identified in exons 3 and 7. Association tests showed that the SNP located in exon 3 (A193A) was significantly associated with weight at 30 wks (p<0.01) and crude fat content (p<0.05). This association suggests that SNPs located in LMNA could be used for marker-assisted selection in pigs.

• 한국버섯학회지
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• 제13권1호
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• pp.79-83
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• 2015

본 연구는 큰느타리버섯의 베타글루칸 고함유 형질에 관련된 SCAR marker를 개발하기 위해 수행되었다. operon사의 OPA(20개), OPB(20개), OPL(20개), OPP(20개), OPR(20개), OPS(20개) 등 총 120개 primer를 random primer(10 mer)로 사용하여 대립 계통 9종과 베타글루칸 고함유 계통 9 종을 대상으로 RAPD를 이용한 bulked segregant analysis를 실시하여 OP-R03 primer로부터 대립 계통에는 나타나지 않고 베타글루칸 고함유 계통에만 나타나는 특이적인 RAPD 밴드를 얻었다. OP-R03 primer를 이용한 RAPD 결과, 약 91 bp 부근에서 베타글루칸 고함유 계통에 특이적인 DNA 밴드가 관찰되었으며 이 DNA 밴드의 염기서열 말단을 근거로 SCAR 마커로 사용할 specific primer인 OP-R03-1-F와 OP-R03-1-R를 디자인하였다. SCAR 마커 OP-R03-1-F/-1-R primer를 이용하여 PCR을 수행한 결과에서도 91 bp 부근에서 대립 계통과 구별되는 DNA 밴드가 베타글루칸 고함유 계통에서 확인되었으며 random primer인 OP-R03 primer를 이용하여 PCR을 수행했을 때보다 재현성이 높고 진한 DNA 밴드임을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제19권2호
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• pp.169-173
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• 2009

본 연구는 마품종 간의 유전적 배경과 다양성을 분석하기 위해 제주마, 경주마, 더러브렛, 몽고마, 쿼터호스, 일본마를 기초 축으로 생물체 집단 간의 유전적 배경 및 관련성을 연구하는데 도움 되는 microsatellite marker를 사용하여 13종의 좌위에 대한 개체별 유전자형을 분석하여 대립 유전자별 빈도에 있어 품종별 차이를 보이는 microsatellite loci들을 나타냈다. 전체 개체들의 유전적 다양성을 나타내는 유전자 좌위별 품종별 기대 이형질성은 0.669-0.869를 나타냈고, 전체 집단 간의 유전자 분화정도는 0.061-0.219를 나타냈다. 이러한 대립 유전자 빈도를 근거로 하여 DISPAN 프로그램을 이용하여 집단 간 표준 유전적 거리를 도식하여 유전자 좌위별 유전적 거리는 0.137-0.414를 나타내어 마품종간의 유전적 다양성과 관련성을 고찰할 수 있게 되었다. 따라서 초위성체 유전자 표지를 이용하여 집단 내의의 혈통분석 및 분자 진화학을 연구하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국버섯학회지
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• 제12권3호
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• pp.226-231
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• 2014

본 연구는 큰느타리버섯의 고온적응성 형질에 관련된 SCAR marker를 개발하기 위해 수행되었다. operon 사의 OPA(20개), OPB(20개), OPL(20개), OPP(20개), OPR(20개), OPS(20개) 등 총 120개 primer를 random primer(10 mer)로 사용하여 대립 계통 7종과 고온성 계통 7 종을 대상으로 RAPD를 이용한 bulked segregant analysis를 실시하여 OP-A06 primer로부터 대립 계통에는 나타나지 않고 고온성 계통에만 나타나는 특이적인 RAPD 밴드를 얻었다. OP-A06 primer를 이용한 RAPD 결과, 약 385 bp 부근에서 고온성 계통에 특이적인 DNA 밴드가 관찰되었으며 이 DNA 밴드의 염기서열 말단을 근거로 SCAR 마커로 사용할 specific primer인 OP-A06-1-F와 OP-A06-1-R를 디자인하였다. SCAR 마커 OP-A06-1-F/-1-R primer를 이용하여 PCR을 수행한 결과에서도 385 bp 부근에서 대립 계통과 구별되는 DNA 밴드가 고온성 계통에서 확인되었으며 random primer인 OP-A06 primer를 이용하여 PCR을 수행했을 때보다 재현성이 높고 진한 DNA 밴드임을 확인할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권4호
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• pp.257-262
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• 2005

Agrobacterium과 자엽절 공동배양으로 대두 형질전환체를 생산하였다. 멜론 (슈피VIP품종)의 자엽절 절편은 선발 마커로서 bar와 reporter로서 gus유전자가 포함된 pPTN289 또는 선발마커로서 nptII유전자와 reporter로서 gus유전자로 제작된 pPTN290벡터를 LBA4401, GV3101, EHA101에 각각 형질전환하여 공동 배양하였다. 최대 형질전환빈도(0.16%)는 EHA101 (pPTN289)균주로 공동배양한 자엽절 절편을 glufosinate가 첨가된 선발배지에서 얻을 수 있었으며, 최종적으로 glufosinate저항성과 잎 ($T_0$), 화기 ($T_0$), 종자 ($T_1$) 및 유식물체 ($T_1$)에서 GUS양성반응을 나타내는 5개체를 얻었다. Southern분석에 의하여 GUS유전자가 멜론 genomic DNA에 도입되어 있음을 확인하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권2호
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• pp.163-169
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• 2012

Interferon regulatory factor 6 (IRF6) gene is a member of the IRF-family, and plays functionally diverse roles in the regulation of the immune system. In this report, the 13,720 bp porcine IRF6 genomic DNA structure was firstly identified with a putative IRF6 protein of 467 amino acids. Alignment and phylogenetic analysis of the porcine IRF6 amino acid sequences with their homologies to other species showed high identity (over 96%). Tissues expression of IRF6 mRNA was observed by RT-PCR, the results revealed IRF6 expressed widely in eight tissues. One SNP (HQ026023:1383 G>C) in exon7 and two SNPs (HQ026023:130 G>A; 232 C>T) in the 5′ promoter region of porcine IRF6 gene were demonstrated by DNA sequencing analysis. A further analysis of SNP genotypes associated with immune traits including IFN-${\gamma}$ and IL10 concentrations in serum was carried out in three pig populations including Large White, Landraces and Songliao Black pig (a Chinese indigenous breed). The results showed that the SNP (HQ026023:1383 G>C) was significantly associated with the level of IFN-${\gamma}$ (d 20) in serum (p = 0.038) and the ratio of IFN-${\gamma}$ to IL10 (d 20) in serum (p = 0.041); The other two SNPs (HQ026023:130 G>A; 232 C>T) were highly significantly associated with IL10 level in serum both at the day 20 (p = 0.005; p = 0.001) and the day 35 (p = 0.004; p = 0.006). Identification of the porcine IRF6 gene will help our further understanding of the molecular basis of the IFN regulation pathway in the porcine immune response. All these results should indicate that the IRF6 gene can be regarded as a molecular marker associated with the IL10 level in serum and used for genetic selection in the pig breeding.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권2호
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• pp.95-99
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• 1995

본 연구는 이미 확립되어 있는 고려인삼의 체세포배발생을 통한 식물체 재분화와 Agrobacterium을 매개로 한 형질전환 시스템을 이용하여 항곰팡이성 인삼을 개발하고자 염기성인 강낭콩 키틴가수분해효소 유전자를 인삼으로 도입하였다. CaMV 35S promoter-강낭콩 키틴가수분해효소 유전자와 선발표지로서의 neomycin phosphotransferase II (NPT II) 유전자를 가진 pChi/748 binary 벡터를 pGA748로부터 제조하여 이를 도입한 A. tumefacience LBA4404와 인삼 접합배의 자엽절편을 1 mg/L 24-D, 0.1 mg/L kinetin이 첨가된 MS 액체배지에서 48시간 동안 공동배양한 후 동일배지에 100 mg/L kanamycine 500 mg/L carbenicillin을 첨가한 고체 배지에 옮겨 배양하였다. 배양 한달 후부터 절편의 절단면 부근으로부터 캘러스가 유도되기 시작하였으며 이어서 수많은 체세포배가 형성되었다. 이들 체세포배를 BA와 GA3가 각각 1 mg/L 첨가된 배지로 옮겨서 5주 경과되었을 때 식물체로 전환되었다. 재분화된 개체 중 선발된 8개의 식물체로부터 PCR과 이 산물의 Southern분석 결과 6개의 재분화 개체에서 강낭콩 키틴가수분해효소 유전자가 도입되었음을 확인하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권6호
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• pp.329-334
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• 1995

효과적인 형질전환 시스템을 이용하여 왜화유전자인 rolC 유전자를 구기자나무로의 형질전환 시스템을 확립하였다. 침으로 자극된 엽절편을 2.0 mg/L zeatin이 함유된 3/2 MS배지에 배양하였을 때 엽표면으로부터 줄기재분화가 되었다. 그러나 여러 농도의 kanamycin sulfate와 2.0 mg/L Aeatin이 함유된 배지에 엽절편을 배양하였을 때는 kanamycin sulfate의 농도가 증가할수록 줄기 유발수가 감소하는 것을 볼 수 있었으며, 적정선발농도는 10 mg/L이었다. 엽절편은 공동배양 시간에 따라서 생존율과 줄기재분화에 매우 큰 영향을 미쳤다. 엽절편의 생존율은 dipping할 경우가 가장 좋았으며, 배양시간이 길수록 엽절편의 백색화가 관찰되었고, 생존율이 급격히 감소하는 것을 볼 수 있었다. 줄기재분확에 가장 적합한 공동배양 시간은 24시간으로 나타났다. 공시균주와 24시간 동안 공동배양한 엽절편을 10mg/L의 kanamycin sulfate와 2.0 mg/L zeatin이 함유된 줄기 유도배지에 배양한 결과, 105개의 엽절편 중 80개의 엽절편이 생존하였으며, 그 중에서 15개의 재분화된 줄기를 얻었다. 재분화된 줄기들은 형질전환여부를 판명하기 위해 1차적으로 10 mg/L kanamycin sulfate가 함유된 배지에 옮겨 4 주간 배양한 결과, 항생제에 대해서 저항성을 가진 5개의 식물체를 선발할 수 있었다. 2차적으로 rolC유전자와 NPTII 유전자 도입의 유무를 검증하기 위하여 Southern 분석을 행한 결과, 구기자의 형질전환 식물체에서 rolC 유전자 probe의 coding sequence와 동일한 것으로 생각되는 1kb위치와 NPTII probe의 coding sequence와 동일한 것으로 생각되는 2.6kb 위치에서 각각의 밴드를 확인할 수 있었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권8호
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• pp.1089-1095
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• 2012

Neonatal Fc receptor (FcRn) gene encodes a receptor that binds the Fc region of monomeric immunoglobulin G (IgG) and is responsible for IgG transport and stabilization. In this report, the 8,900 bp porcine FcRn genomic DNA structure was identified and putative FcRn protein included 356 amino acids. Alignment and phylogenetic analysis of the porcine FcRn amino acid sequences with their homologies of other species showed high identity. Tissues expression of FcRn mRNA was detected by real time quantitative polymerase chain reaction (Q-PCR), the results revealed FcRn expressed widely in ten analyzed tissues. One single nucleotide polymorphism (SNP) (HQ026019:g.8526 C>T) in exon6 region of porcine FcRn gene was demonstrated by DNA sequencing analysis. A further analysis of SNP genotypes associated with serum Classical Swine Fever Virus antibody (anti-CSFV) concentration was performed in three pig populations including Large White, Landrace and Songliao Black pig (a Chinese indigenous breed). Our results of statistical analysis showed that the SNP had a highly significant association with the level of anti-CSFV antibody (At d 20; At d 35) in serum (p = 0.008; p = 0.0001). Investigation of expression and polymorphisms of the porcine FcRn gene will help us in further understanding the molecular basis of the antibody regulation pathway in the porcine immune response. All these results indicate that FcRn gene might be regarded as a molecular marker for genetic selection of anti-CSFV antibody level in pig disease resistance breeding programmes.