• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.175-182
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• 2021

기능성 화장품 소재로서 활용할 수 있는 효모의 분리를 위하여 순창군 베리류 및 과수원 토양에서 분리주 80종을 1차로 선별하였다. 80종의 분리주를 대상으로 항산화 활성 및 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과 DPPH 라디칼 소거능은 51.41%, SOD 활성은 62.23%, tyrosinase 저해 활성 64.75%로 가장 우수한 FT4-4를 최종적으로 선별하였다. 18S rRNA 염기서열 분석을 통해 Saccharomyces cerevisiae FT4-4로 명명하였으며, API ZYM을 이용하여 세포 외 효소 활성을 추가로 측정하였다. 발효 시간에 따른 균체 성장 및 tyrosinase 저해 활성의 변화를 측정한 결과 배양 후 16시간에 최대 균체량인 3.16 g/l와 67.68%의 tyrosinase 저해활성을 나타내었다. 또한, S. cerevisiae FT4-4의 화장품 소재로 활용하기 위한 세포 독성과 melanoma B16F10 세포 멜라닌 억제능을 확인한 결과, 세포독성은 50 mg/ml 이하의 농도에서 100% 이상의 세포 생존율을 보였으며, 시료 10 mg/ml에서의 멜라닌 생합성 저해능은 72.02%로 측정되었다. 향후 FT4-4의 화장품 소재로 활용하기 위해서는 생산 수율을 증가하기 위한 생산조건 확립 이외에도 안전성을 향상시키기 위한 추가적인 독성연구 등 다양한 연구가 수반되어야 하나, 본 연구에서의 항산화 및 미백 효능만으로도 충분히 활용할 가치가 있는 소재로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권3호
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• pp.294-301
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• 2022

In our greenhouse experiment, soil heat treatment groups (50, 80, and 121℃) significantly promoted growth and disease suppression of Panax notoginseng in consecutively cultivated soil (CCS) samples (p < 0.01), and 80℃ worked better than 50℃ and 121℃ (p < 0.01). Furthermore, we found that heat treatment at 80℃ changes the microbial diversity in CCS, and the inhibition ratios of culturable microorganisms, such as fungi and actinomycetes, were nearly 100%. However, the heat-tolerant bacterial community was preserved. The 16S rRNA gene and internal transcribed spacer (ITS) sequencing analyses indicated that the soil heat treatment had a greater effect on the Chao1 index and Shannon's diversity index of bacteria than fungi, and the relative abundances of Firmicutes and Proteobacteria were significantly higher than without heating (80 and 121℃, p < 0.05). Soil probiotic bacteria, such as Bacillus (67%), Sporosarcina (9%), Paenibacillus (6%), Paenisporosarcina (6%), and Cohnella (4%), remained in the soil after the 80℃ and 121℃ heat treatments. Although steam increased the relative abundances of most of the heat-tolerant microbes before sowing, richness and diversity gradually recovered to the level of CCS, regardless of fungi or bacteria, after replanting. Thus, we added heat-tolerant microbes (such as Bacillus) after steaming, which reduced the relative abundance of pathogens, recruited antagonistic bacteria, and provided a long-term protective effect compared to the steaming and Bacillus alone (p < 0.05). Taken together, the current study provides novel insight into sustainable agriculture in a consecutively cultivated system.

• 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.

• Animal Bioscience
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• 제35권9호
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• pp.1327-1339
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• 2022

Objective: Fat deposition in poultry is an important factor in production performance and meat quality research. miRNAs also play important roles in regulating adipocyte differentiation process. This study was to investigate the expression patterns of miRNAs in duck adipocytes after differentiation and explore the role of miR-214 in regulating carnitine palmitoyltransferases 2 (CPT2) gene expression during duck adipocyte differentiation. Methods: Successful systems for the isolation, culture, and induction of duck primary fat cells was developed in the experiment. Using Illumina next-generation sequencing, the miRNAs libraries of duck adipocytes were established. miRanda was used to predict differentially expressed (DE) miRNAs and their target genes. The expression patterns of miR-214 and CPT2 during the differentiation were verified by quantitative real-time polymerase chain reaction and western blot. Luciferase reporter assays were used to explore the specific regions of CPT2 targeted by miR-214. We used a miR-214 over-expression strategy in vitro to further investigate its effect on differentiation process and CPT2 gene transcription. Results: There were 481 miRNAs identified in duck adipocytes, included 57 DE miRNA candidates. And the 1,046 targets genes of DE miRNAs were mainly involved in p53 signaling, FoxO signaling, and fatty acid metabolism pathways. miR-214 and CPT2 showed contrasting expression patterns before and after differentiation, and they were selected for further research. The expression of miR-214 was decreased during the first 3 days of duck adipocytes differentiation, and then increased, while the expression of CPT2 increased both in the transcriptional and protein level. The luciferase assay suggested that miR-214 targets the 3'untranslated region of CPT2. Overexpression of miR-214 not only promoted the formation of lipid droplets but also decreased the protein abundance of CPT2. Conclusion: Current study reports the expression profile of miRNAs in duck adipocytes differentiated for 4 days. And miR-214 has been proved to have the regulator potential for fat deposition in duck.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.36-36
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• 2022

The molecular understanding of resistance and susceptibility of host plants to scab, a most threatful disease to pome fruit production worldwide, is very limited. Comparing resistant line '93-3-98' to susceptible one 'Sweet Skin' at seven time points of 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 8 days post inoculation, RNA-sequencing data derived from infected and mock-inoculated young leaves were analyzed to evaluate the tolerant response and to mine candidate genes of pear to the scab pathogen Venturia nashicola. Analysis of the mapped reads showed that the infection of V. nashicola led to significant differential expression of 17,827 transcripts with more than 3-fold change in the seven pairs of libraries, of which 9,672 (54%) are up- and 8,155(46%) are down-regulated. These included mainly receptor (NB-ARC domains-containing, CC-NBS-LRR, TIR-NBS-LRR, seven transmembrane MLO family protein) and transcription factor (ethylene responsive element binding, WRKY DNA-binding protein) related gene. An arsenal of defense response of highly resistant pear accessions derived from European pear was probably supposed no sooner had V. nashicola infected its host than host genes related to disease suppression like Polyketide cyclase/dehydrase and lipid transport protein, WRKY family transcription factor, lectin protein kinase, cystein-rich RLK, calcium-dependent phospholipid-binding copine protein were greatly boosted and eradicated cascade reaction induced by pathogen within 24 hours. To identify transcripts specifically expressed in response to V. nashicola, RT-PCRs were conducted and compare to the expression patterns of seven cultivars with a range of highly resistant to highly susceptible symptom. A DEG belonging to the PR protein family genes that were higher expressed in response to V. nashicola suggesting extraordinary role in the resistance response were led to the identification. This study provides the first transcriptional profile by RNA-seq of the host plant during scab disease and insights into the response of tolerant pear plants to V. nashicola.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제49권1호
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• pp.34-39
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• 2006

목 적 : 신생아 황달은 중국, 일본, 한국인 등 동양인에서 서양인에 비해 많이 발생하여 유전적인 요인이 있을 것으로 생각되며 빌리루빈 대사의 주된 효소인 Uridine diphosphate glucuronosyl transferase 유전자의 다형성이 관여한다고 보고되고 있다. 저자들은 빌리루빈 대사의 핵심 효소인 UGT1A1 유전자의 다형성이 한국인 신생아 황달과 어떤 연관성이 있는지 알아 보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 혈중 빌리루빈 수치가 12 mg/dL 이상의 건강하고, 위험인자가 없는 만삭아 중 신생아 황달 환아 80명과, 대조군 164명으로부터 혈액을 0.5 cc를 채취하여 DNA을 분리하였다. UGT1A1 유전자를 PCR로 증폭하여, 염기서열 분석 방법을 통해 UGT1A1 유전자 untranslated region의 1828G>A(rs 10929303) 단일염기다형성을 확인하였다. 결 과 : UGT1A1 유전자 3' untranslated region의 guanine에서 adenine으로의 1828G>A 단일염기다형성이 신생아 고빌리루빈군 중 총 혈청 빌리루빈이 12 mg/dL 이상인 80명 중 67명(83.8%)이 GG 유전형을 보였고 10명(12.5%)이 GA 이종접합, 3명(3.7%)이 AA 유전형을 나타냈다. 대조군 164명에서는 135명(82.3%)이 GG 유전형을 보였고, GA 이종접합은 16명(9.8%), AA 유전형은 13명(7.9%)으로 나타났다. 변이형 대립유전자 빈도는 고빌리루빈혈증군에서 10.0%로 대조군 12.8%와 비슷하였다(P=0.3687). 결 론 : 한국인 신생아 황달에서 UGT1A1 유전자의 1828G>A 다형성을 확인하였으나, 이는 고빌리루빈혈증군에서 대조군에서와 비슷한 빈도로 관찰되어 한국인 신생아 황달의 발생과 연관이 없을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제30권9호
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• pp.804-812
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• 2020

본 연구에서는 아메리카왕거저리에 대한 기능성 연구의 일환으로 아메리카왕거저리 유충의 유전체 분석을 통해 선별된 조포바신 1의 항균 및 항염증 활성을 확인하였다. 선행연구에서 RNA 시퀀싱을 통해 아메리카왕거저리의 전사체를 분석하였으며, 결과를 바탕으로 인실리코(in silico) 분석을 수행하여 전사체 유래 항균 펩타이드를 스크리닝하고 선발하였다. 수행된 항균활성 및 용혈활성 테스트에서 조포바신 1은 세균 및 칸디다 진균에 대해 광범위한 항균활성을 나타낸 반면 마우스 적혈구에 대한 용혈활성은 전혀 없었다. 다음으로 마우스 대식세포주 Raw264.7 세포를 이용하여 조포바신 1의 항염증활성을 확인하였다. 그 결과 조포바신 1은 LPS로부터 유도된 Raw264.7 세포들의 산화질소 생성을 감소시키는 결과를 보여주었다. 뿐만 아니라 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR) 방법과 효소결합면역흡착측정법(ELISA)을 통해 조포바신 1이 Raw264.7 세포에서 전염증성 사이토카인(IL-6, IL-1β)의 발현을 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 염증반응의 신호전달인자들(MAPKs, NF-κB)의 인산화를 억제하는 것을 확인하였다. 게다가 조포바신 1은 LPS와의 상호작용을 통해 결합한다는 것을 확인하였다. 이러한 연구결과들은 아메리카왕거저리 유전체 분석을 통해 확인된 조포바신 1이 항균 및 항염증 치료를 위한 물질로서 개발하는데 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제32권2호
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• pp.131-139
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• 2014

본 연구는 숙성기간 단축 및 최종 제품의 소비자 편의를 높이기 위한 방법으로 1년 이상 숙성된 고다치즈에서 단백분해능이 우수한 유산균주를 screening하여 단백분해능 및 내산성이 높은 L. rhamnosus_p1을 분리 동정하였으며, 이 균주를 이용한 고다치즈를 제조하여 숙성기간에 따른 품질변화를 측정하였다. 1년 숙성된 고다치즈 3개 제품에서 분리해낸 유산균주는 총 5종이며, 16S rDNA의 염기서열을 표준 균주와 비교하여 작성한 계통수 결과, L. rhamnosus 2종, L. casei, L. curvatus 및 S. saprophyticus로 판명되었고, 이 중 단백분해능과 내산성이 높은 L. rhamnosus_p1을 우선적으로 선정하여 절단형 고다치즈 제조 후 질소포장하여 숙성기간 중 이화학적 변화 및 아미노산 변화를 측정하였다. 숙성기간에 따른 수분, 단백질, 지방 및 회분의 변화는 대조구의 경우, 숙성기간이 증가할수록 수분함량이 감소하여 이에 따른 지방, 단백질 및 회분의 함량이 증가하였고, L. rhamnosus_p1을 처리한 실험구는 숙성기간에 따른 일반성분 함량의 변화 없는 것으로 나타났다. 대조구 및 L. rhamnosus_p1을 첨가한 실험구의 유리아미노산의 함량은 숙성 초기 각각 16.63 및 16.01 mg/100 g에서 숙성기간이 증가함에 따라 숙성 3개월째 각각 40.80 및 54.70 mg/100 g 증가하였고, 숙성 5개월째에 71.55 및 77.12 mg/100 g으로 증가하였다. 주요 유리아미노산으로는 glutamic acid, leucine 및 phenylalanine으로 대조구는 각각 14.32, 10.26 및 6.25 mg/100 g으로, L. casei_p2를 첨가한 실험구는 각각 16.33, 12.31 및 5.80 mg/100 g 나타났다. 관능검사 결과, 맛, 향기, 조직감 및 전체적인 기호도에 있어서 대조구보다는 L. rhamnosus_p1을 첨가한 실험구가 우수한 것으로 보이며, 향후 복합균주에 대한 연구가 추가적으로 진행된다면 Gouda cheese 제조를 위한 스타터로서의 이용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1173-1178
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• 2019

본 연구에서는 agarose를 분해하는 세균을 분리하고 한천분해효소의 특성을 조사하였다. 한천분해세균인 BK-1은 부산광역시 수영구 광안리해수욕장에서 채취한 바닷물-시료에서 Marine agar 2216 평판배지를 이용하여 분리하였다. 분리된 균은 16S rRNA 유전자 염기서열분석을 통해 Agarivorans sp. BK-1으로 명명하였다. 세포 외 agarase는 Agarivorans sp. BK-1 균주 배양액에서 획득하였으며, 이를 이용하여 효소의 특성을 조사하였다. Agarivorans sp. BK-1 균주의 한천분해효소는 20, 30, 40, 50, 60 및 $70^{\circ}C$에서 각각 67, 93, 97, 100, 58, 52%의 상대활성을 나타냈으며, pH 5, 6, 7, 8에서는 59, 100, 95, 91%의 활성을 나타내었다. 세포 외 agarase는 $50^{\circ}C$에서 pH 6.0인 20 mM Tris-HCl 완충용액을 사용하였을 때 최대의 활성을 보였다. 이 agarase는 20, 30, $40^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리하여도 90% 이상의 잔존활성을 보였다. 또한, $50^{\circ}C$에서 2시간 동안 노출된 후에도 56%의 잔존활성을 보였다. 60과 $70^{\circ}C$에서 30분 동안 노출된 후에는 효소활성 대부분이 사라졌다. Zymogram 분석을 통하여 Agarivorans sp. BK-1 균주가 약 110, 90, 55 kDa 크기의 한천분해효소들을 생산하는 것을 확인할 수 있었다. TLC 분석 결과, Agarivorans sp. BK-1 균주의 한천분해효소는 네오한천올리고당인 neoagarobiose (46.8%), neoagarotetraose (39.7%) 및 neoagarohexaose (13.5%)를 생성하는 것으로 보아 ${\beta}$-agarase로 확인되었다. 따라서 Agarivorans sp. BK-1가 생산하는 ${\beta}$-agarase는 보습효과, 세균성장 억제, 미백효과, 식품, 화장품 및 전분노화 방지 등의 기능을 가지는 네오한천올리고당의 생산에 유용할 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제3권3호
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• pp.273-284
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• 1994

이 연구의 목적은 SBR 처리장치를 사용하여 pentachlorophenol (PCP)를 함유한 폐수를 처리할 때 활성슬럿지의 대사작용에 미치는 PCP의 독성효과를 시험 분석하는 것이다. 이 연구에서 SBR 처리장치는 두가지 운전주기 1, 2 (8시간과 12시간)와 각각의 운전주기에 대한 두가지 운전조건 (I.II)으로 운전되었다. 운전조권 I은 유입폐수를 일시에 (5분 안에) 반응조에 부가하고 2시간 동안 폭기없이 교반만 하는 것이고, 운전조건 II는 운전조건 I과 똑같은 조건에서 유입폐수를 2시간 동안 서서히 반응조에 부가하는 것이다. 각 반응조의 슬럿지 일령은 15일이었다. 합설폐수가 유입폐수로서 사용되었고, 그것의 COD는 대략 380mg/l의 유입폐수 PCP 농도와 운전구기 2의 처리장치에서, MLVSS 농도는 감소하였고 미생물의 선택성 증가하므로 생태반응의 영역이 줄어 들었다. 또한 SOUR이 증가하므로 활성으럿지가 PCP에 의하여 저해를 받았음을 보여주었고, 활성슬럿지의 침전이 좋지않았다. 운전주기 2의 처리장치에서는 질산화가 거의 이러나지 않았다. 그래서 질산화가 일어나는 시기는 PCP의 저해작용으로 인하여 COD의 제거가 늦어지는 만큼 지체될 것이다. 생물학적인 인 제거는 운전주기 1 운전조건 1 그리고 저농도의 PCP에서 운전되는 처리장치에서 일어났으나 그 과정은 불안정하였고 쉽게 정지되었다. 그러나 준전주기 2, 운전조건 I과 II에서 운전되는 처리장치에서 생물학적인 인 제거는 유입폐수 PCP 농도가 1.0mg/l로 증가할 때까지 안정하게 일어났다. 유입폐수 PCP 농도가 5.0mg/l로 증가했을 때 생물학적 인 제거능력은 정지되었고 쉽게 회복되지 않았다.