• 제목/요약/키워드: Hybrid sequencing

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식물의 변형과 혼성을 이용한 바이오아트 연구 (A Study on Bio Art in Modification and Hybrid of Vegetables)

  • 전혜숙
    • 미술이론과 현장
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    • 제15호
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    • pp.137-165
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    • 2013
  • The prefix 'bio' with the meaning of 'life,' has been used for biotechnology, biochemistry, bioengineering, biomedicine, bioethics, bio-information as well as 'bio art' since 1990s. Bio art is an art as life itself and a kind of new direction in contemporary art that manipulates the processes of life. Bio artists use the properties of life and materials as scientists in laboratory of biology, and change organisms within their own species, of invents life with new characteristics. Technologically and socio-culturally, bio art has been connected with bioengineering. This essay is on the bio art that use vegetables, and on the specified gaze of so-called 'Sci-Artists.' Not only the genetically modified vegetables like works of George Gessert, Ackroyd & Harvey, and Eduardo Kac, but also the works made from the critical viewpoint like those of Paul Vanouse, Natalie Jeremijenko, and Amy Youngs, have 'the molecular gaze'(Suzanne Anker and Dorothy Nelkin's concept) of the genetic age in their art works. As the art history have showed, artists' gazes have insights about social problems that surround us. Bioartists' gazes reveal their insights about social and ethical problems, possibly concealed by science itself. Those problems are about results from practical discoveries of the sequencing of the genome, genetic engineering, cloning and reproduction of human and animals, body transformation, and the commercialization of cell and genes etc. We can find the significance of bioart in the molecular gaze about those problems, and we can rethink the identity of human, the reception of social influences from bio-technology and medicine.

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Molecular Characterization of Hypernodulation in Soybean

  • Van, Kyu-Jung;Ha, Bo-Keun;Hwang, Eun-Young;Kim, Moon-Young;Heu, Sung-Gi;Lee, Suk-Ha
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제19권1호
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    • pp.24-29
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    • 2003
  • SS2-2, a hypernodulating soybean mutant was isolated by EMS mutagenesis from Sinpaldalkong 2. This auto-regulation mutant showed greater number of nodules and smaller plant size than its wild type Sinpaldalkong 2. SSR markers were used to identify DNA variation at SSR loci from different soybean LG. The only SSR marker that detected a length polymorphism between SS2-2 and its wild type ancestor was Satt294 on LG C1 instead of LG H, locating a hypernodulating gene. Sequencing data of flanking Satt294 indicated that the size variation was due to extra stretch of TTA repeats of the SSR motif in SS2-2, along with $A\longrightarrow$G transversion. In spite of phenotypic differences between the wild type and its hypernodulating mutants, genomic DNA poly-morphisms at microsatellite loci could not control regulation of nodule formation. The cDNA-AFLP method was applied to compare differential display of cDNA between Sinpaldalkong 2 and SS2-2. After isolation and sequence comparison with many AELP fragments, several interesting genes were identified. Northern blot analysis, immunolocalization and/or the yeast two-hybrid system with these genes might provide information on regulation of nodule development in SS2-2.

감귤 분자육종을 위한 분자표지 개발 현황 및 전망 (Current status and prospects of molecular marker development for systematic breeding program in citrus)

  • 김호방;김재준;오창재;윤수현;송관정
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제43권3호
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    • pp.261-271
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    • 2016
  • 세계적인 과수작물로서의 경제적 중요성에도 불구하고, 감귤 생산은 주로 자연교잡 실생이나 눈 돌연변이로부터의 선발 또는 단순 품종 도입 등을 통해 이루어지고 있는 실정이다. 긴 유년기, 다배성, 자가불화합성과 같은 감귤 고유의 식물학적 특성, 주요 형질들(병저항성, 수량성, 품질 등)의 QTL에 의한 조절 등은 전통 육종을 통한 우수 품종의 개발을 어렵게 하는 요인이다. 지구 온난화에 의한 생산 여건의 급격한 변화, 소비자 요구 다양화 등은 고품질 감귤의 조기 선발과 안정적 생산, 품종 다양화, 육종 비용 절감 등을 위한 체계적인 감귤 분자육종 프로그램의 도입을 요구하고 있다. 동위효소를 이용한 최초의 감귤 연관지도 작성이 이루어진 이래, 다양한 분자표지를 이용한 연관지도 작성, 생물(CTV, CiLV, ABS, 선충] 및 비생물적(염분, 저온) 스트레스, 아포믹시스, 다배성, 과실착색(카로티노이드, 안토시아닌), 무종자, 웅성불임, 신맛 적음, 생식, 형태(나무, 잎, 꽃, 열매 등), 과실 품질, 종자수, 수량성, 조기 착과 등과 연관된 분자표지 발굴, QTL 맵핑 등이 이루어졌다. CTV 저항성과 적육(안토시아닌 축적) 형질에 대해서는 유전자 클로닝이 이루어졌고, 교배 육종 효율 증대 및 비용 절감을 위해 교잡배와 주심배를 구분하기 위한 다수의 simple sequence repeat (SSR) 분자표지가 개발되었다. 최근, 스위트오렌지와 '클레멘타인' 만다린에 대한 고품질의 표준 유전체가 완성되어 유전체 기반 감귤 분자육종을 위한 토대가 마련되었다. 표준 유전체 정보를 토대로 대규모 분자표지(SNP, SSR, InDel) 기반의 표준 연관 및 물리지도 작성, 비교 유전체 지도 작성, gene annotation, 전사체 분석 등이 활발히 이루어지고 있다. 감귤 유전자원 및 핵심집단에 대해 표준 유전체 기반 비교 유전체 분석, GBS (genotyping-by-sequencing), GWAS (genome wide association study) 등을 통해 감귤의 다양한 형질과 연관된 분자마커 발굴 및 개발, 유용/변이 유전자 클로닝 등에 관한 연구가 가속화될 것으로 전망된다. 또한 표적 유전체 교정 및 VIGS (virus-induced gene silencing) 기술도 유전자 마커의 검증을 비롯한 감귤 분자육종 프로그램에 활발히 이용될 것이다.

Helicobacter pylori vacA 대립유전자의 Mosaicism과 Signal Sequence의 한국고유 시발체 (Helicobacter pylori vacA Mosaicism and New Primers for vacA Signal Sequence Indigenous to Korea)

  • 안연화;김흥렬;이지은;황태숙;최연호
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제4권2호
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    • pp.155-160
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    • 2001
  • 목적: H. pylori의 vacA 대립유전자는 종족과 지역에 따라 다양하게 나타나고 있다. 저자들은 H. pylori에 감염된 소아의 위생검조직에서 vacA 대립 유전자에 대한 중합효소연쇄반응과 유전자염기분석을 실시하여 한국의 signal sequence와 mid-region의 다형성 및 고유의 시발체를 연구하고자 하였다. 방법: 상부 위내시경을 시행한 후 H. pylori 감염으로 진단된 10~18세 50명의 환아를 대상으로 위생검조직을 이용하여 vacA 대립유전자에 대한 PCR과 DNA 분석을 실시하였다. 이들 결과와 다른 나라의 vacA 대립유전자를 비교분석하였고 우리나라의 고유한 염기배열을 갖는 시발체를 제작하였다. 결과: 1) 서구의 시발체를 사용한 50명 중 30명(60%)에서 모두 s1이 검출되었고 이중 s1a가 14명, s1c 15명, s1a/s1c hybrid가 한 명이었으며 s1b는 발견되지 않았다. s1c/m1이 가장 많은 형이었다. 2) 우리 나라에 공통으로 발견되는 염기변이가 s1a에서는 GGGAGCGTTR, s1c는 GGGGYTATTG 이었으며 이들을 이용하여 새로운 시발체를 고안하였다(VASK-F, VASK-R, S1AK-F, S1CK-F). 새로이 제작된 시발체로 처음의 50개 조직을 재검한 결과 50개 모두에서 s region이 양성이었다. 결론: 우리 나라의 주된 vacA 대립유전자형조합은 s1c/m1이었고, vacA signal sequence의 한국 고유의 시발체를 만들었음을 보고하는 바이다.

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Historical Record of Mushroom Research and Industry in Korea

  • Yoo, Young Bok;Oh, Youn Lee;Shin, Pyung Gyun;Jang, Kab Yeul;Sung, Gi-Ho;Kong, Won-Sik
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2014년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.13-13
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    • 2014
  • Two kinds of mushrooms, Gumji (金芝; Ganoderma) and Soji, were described in old book of Samguksagi (History of the three kingdoms; B.C 57~A.D 668; written by Bu Sik Kim in 1145) in Korea-dynasty. Many kinds of mushrooms were also described in more than 17 kinds of old books during Chosun-dynasty (1392~1910) in Korea. Nowadays, mushroom cultivation has been increased through out the world last decade years. Production of mushrooms has also been increased 10-20% and many varieties have been cultivated. Similar trends were also observed in Korea. Approximately two hundred commercial strains of 37 species in mushrooms were developed and distributed to cultivators. Somatic hybrid variety of oyster mushroom 'Wonhyeong-neutari' were developed by protoplast fusion, and distributed to grower in 1989. The fruiting body yield index of somatic hybrids of Pleurotus ranged between 27 and 155 compared to parental values of 100 and 138. In addition, more diverse mushroom varieties such as Phellinus baumi, Auricularia spp., Pleurotus ferulae, Hericium erinaceus, Hypsizigus marmoreus, Grifola frondosa, Agrocybe aegerita and Pleurotus cornucopiae have been attempted to cultivate in small scale cultivation. Production of mushrooms as food was 190,111 metric tons valued at 800 billion Korean Won (one trillion won if include mushroom factory products; 1dollar = 1,040 Won) in 2011. Major cultivated species are Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii, Flammulina velutipes, Lentinula edodes, Agaricus bisporus, and Ganoderma lucidum, which cover 90% of total production. Since mushroom export was initiated from 1960 to 1980, the export and import of mushrooms have been increased in Korea. Technology developed for liquid spawn production and automatic cultivation systems lead to the reduction of the production cost resulting in the increasement of mushroom export. However some species were imported because of high production cost for these mushrooms requiring the effective cultivation methods. Developing of effective post-harvest system will be also directly related to mushroom export. In academic area, RDA scientists have been conducting mushroom genome projects. One of the main results is the whole genome sequencing of Flammulina velutipes for molecular breeding. An electrophoretic karyotype of of F. velutipes was obtained using CHEF with 7 chromosomes, with a total genome size of approximately 26.7 Mb. The mususcript of the genome of F. velutipes was published in PLOS ONE this year. For medicinal mushrooms, we have been conducting the genome research on Cordyceps and its related species for developing functional foods using this mushroom. In 2013, Korea Food and Drug Administraion (KFDA) approved Cordyceps mushroom for its value as an immune booster.

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Chromosomal Localization of Korean Cattle (Hanwoo) BAC Clones via BAC end Sequence Analysis

  • Chae, Sung-Hwa;Kim, Jae-Woo;Choi, Jae Min;Larkin, Denis M.;Everts-van der Wind, Annelie;Park, Hong-Seog;Yeo, Jung-Sou;Choi, Inho
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권3호
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    • pp.316-327
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    • 2007
  • In this study, a Korean native cattle strain (Hanwoo) evidencing high performance in terms of both meat quality and quantity was employed in the generation of 150,000 BAC clones with an average insert size of 140 kb, and corresponding to about a 6X coverage of bovine chromosomal DNA. The BAC clones were pooled in a mini-scale via three rounds of a pooling protocol, and the efficiency of this pooling protocol was evaluated by testing the accuracy of accessibility to the positive clones, via a PCR-based screening method. Two sets of primers designed from each of two known genes were tested, and each yielded 2 or 3 positive clones for each gene, thereby indicating that the BAC library pooling system was appropriate with regard to the accession of the target BAC clones. Analyses of $3.3{\times}10^6$ base pairs obtained from the 7,090 BAC end sequence (BES) showed that 34.88% of the DNA sequence harbored the repetition sequence. Analysis of the 7,090 BES to the $1^{st}$ and $2^{nd}$ generation radiation hybrid map of the cattle genome, using the COMPASS program designed for the construction of a cattle-human comparative mapping, resulted in the localization of a total of 1,374 clones proximal to 339 $1^{st}$ generation markers, and 1,721 clones proximal to 664 $2^{nd}$ generation markers. Collectively, the BAC library and pooling system of the BAC clones from the Korean cattle, coupled with the chromosome-localized BAC clones, will provide us with novel tools for the excavation of desired clones for genome mapping and sequencing, and will also furnish us with additional information regarding breed differences in cattle.

반응표면분석법을 활용한 Pantoea agglomerans SRCM 119864의 Indole-3-acetic acid 생산 배지 최적화 (Optimization of the Indole-3-Acetic Acid Production Medium of Pantoea agglomerans SRCM 119864 using Response Surface Methodology)

  • 정호진;하광수;정수지;류명선;김진원;정도연;양희종
    • 생명과학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.872-881
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    • 2022
  • 본 연구에서는 토양으로부터 분리한 Indole-3-acetic acid (IAA) 고생산 균주인 Pantoea agglomerans SRCM 119864의 IAA 생산량을 증가시키기 위해 반응표면분석법을 활용하여 배지 조성 최적화를 수행하였다. Plackett-Burman design (PBD)을 이용하여 전구체인 L-tryptophan 이외의 IAA 생산에 영향을 주는 배지 성분 11개의 영향을 조사하였으며, 통계학적 분석을 통해 IAA 최적생산을 위한 배지 인자로 sucrose, tryptone, sodium chloride를 선정하였다. PBD에서 선정된 3가지 인자와 L-tryptophan의 농도 최적화를 수행하기 위해 적은 실험수로도 최적값을 분석할 수 있는 hybrid design을 설계하였다. 실험 모형에서 예측한 P. agglomer- ans SRCM 119864 균주의 IAA 최적 생산을 위한 배지 조성과 농도는 sucrose 13.38 g/l, tryptone 18.34 g/l, sodium chloride 9.71 g/l, L-tryptophan 6.25 g/l로 분석되었으며, 이때의 IAA 생산량은 64.34 ±1.07 mg/l로 예측되었다. ANOVA 분석을 통하여 실험 모형의 통계학적 유의성과 적합성을 검증하였으며, 설계한 최적 조성배지에서 모델 검증실험을 수행하여 IAA 생산량을 측정한 결과, 예측된 IAA 생산량과 매우 유사함을 확인하였으며, 최종 최적화 수행을 통해 IAA 생산량을 기본 배지 대비 44.56% 증가시켰다. 본 연구를 통하여 토양에서 IAA를 고생산하는 균주를 선별하여 배지 조성 최적화를 수행하였으며, 이를 바탕으로 지속가능한 농업 및 작물 생산량 증대를 위한 산업화 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

배 검은별무늬병 저항성 품종 '그린시스' 육성 (Breeding of the Scab-Resistant Pear Cultivar 'Greensis')

  • 김윤경;강삼석;원경호;신일섭;조광식;마경복;김명수;최장전;최진호
    • 원예과학기술지
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    • 제34권4호
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    • pp.655-661
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    • 2016
  • '그린시스'는 아삭하고 과즙이 풍부한 동양배에 검은별무늬병(V. nashicola)에 저항성을 인자를 도입하기 위해 1994년 국립 원예특작과학원 배연구소에서 '황금배'와 'Bartlett'을 교배하였다. 285개 교배실생 중 식미감이 뛰어난 '그린시스'를 2006년에 1차 선발하고 2007년부터 2012년까지 5년간 9개 지역 10개소에서 지역적응성을 검토한 후 2012년 최종 선발하였다. '그린시스'의 성숙기는 9월 26일로 원형에 녹색 과피를 갖는 품종이다. 평균과중은 470g 내외, 당도는 $12.4^{\circ}Brix$이다. 과육은 아삭아삭하고 과즙이 풍부하여 식미가 좋다. '그린시스'의 엽 크기는 '황금배'보다 작고, 'Bartlett'과 유사하였다. 만개기는 4월 26일로 '황금배'보다 약 6일이 늦고, 'Bartlett'과 유사하였다. '그린시스'의 S allele 분석결과, $S_4S_e$로 확인되었는데 $S_4$ allele은 '황금배'로부터, $S_e$ allele은 'Bartlett'으로부터 유전되었다. '그린시스'는 검은별무늬병에 'Beurre Hardy', 'Conference' 등 서양배와 비슷한 수준의 저항성을 보였고, 검은무늬병(A. kikuchiana)에 포장저항성을 나타냈다.

버섯 산업의 발달 동향 (Development trend of the mushroom industry)

  • 유영복;오민지;오연이;신평균;장갑열;공원식
    • 한국버섯학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.142-154
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    • 2016
  • 세계의 버섯 생산량은 매년 10-20% 증가해 왔으며 다품목화 되어가고 있다. 최근에는 큰느타리, 백령느타리 등이 새로운 품목으로 재배 면적이 증가하고 있다. 특히 중국은 2002년 870만 톤으로 세계생산량 71.5%를 차지하였다. 한국도 유사한 경향을 나타내고 있다. 우리나라에서는 고려시대 저술한 김부식의 삼국사기(1145년)에 처음으로 금지(영지)와 서지가 기록되었고, 조선시대에는 17종류 이상의 농서 또는 의학서에서 버섯의 이용이 기록되었다. 상업적으로 이용되는 버섯으로는 지금까지 38종의 200품종 이상이 육성 보급되었다. 원형질체 융합에 의한 '원형느타리'가 1989년에 개발 보급되었는데 이는 느타리 품질 기준을 바꾸었다. 버섯 생산은 2015년에 199,829 톤으로 생산가액 약 8,500억 원을 능가할 것으로 추정된다. 주요 생산버섯은 느타리, 큰느타리, 팽이, 표고, 양송이, 영지로 전체의 90% 이상을 차지한다. 버섯 수출이 1960년 시작된 이후 수출과 수입은 증가되어 왔다. 병재배시스템 개발과 액체종균 사용으로 생산비가 절감되어 수출증가를 이끌었다. 하지만 일부 버섯의 높은 생산비로 수입도 증가하였다. 농촌진흥청에서 1977년부터 버섯의 유전체 연구를 시작하였다. 팽이버섯의 게놈 염기서열 분석은 분자육종에 이바지할 것이다. 또한 약용버섯인 동충하초 게놈 연구도 기능성 산물 개발에 기여할 것이다. 버섯은 다양한 생리활성이 보고되었다. 버섯산물인 의약품, 강장제, 건강음료, 기능성 생물전환제, 가공품 등이 개발되어 시중에서 유통되고 있다. 버섯의 수확 후 배지의 사료화 및 퇴비제조도 이루어지고 있다.