• 대한수혈학회지
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• 제29권3호
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• pp.310-319
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• 2018

배경: 최근 차세대염기서열분석법(Next Generation Sequencing: NGS)을 이용한 HLA 형별 분석에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 HLA 고해상도 분석법의 내재적 한계인 위상 모호성의 문제를 해결하고, 대량 검체 처리가 가능한 NGS 기반 고해상도 HLA 형별 검사법을, 자체 기술로 개발하고자 본 연구를 실시하였다. 방법: HLA NGS를 위한 핵산 추출 조건, 라이브러리 제작 및 PCR 체계 확립, 그리고 생물정보학을 이용한 HLA 형별 분석법을 개발하였다. 본 기관에서 개발한 NGS 기반 HLA 형별 검사의 정확성을 알아보기 위해 SSOP법으로 HLA 형별을 알고 있는 192개 검체와 SBT법으로 HLA 형별을 알고 있는 28개 검체에 대해 NGS 기반으로 검사한 HLA-A, -B 그리고 -DR 형별 결과를 비교해 보았다. 결과: 두 단계의 PCR을 통한 DNA 라이브러리 제작과 MiSeq (Illumina Inc., San Diego, USA) 기기를 이용한 NGS 시퀸싱 그리고 데이터 분석 시스템을 구축하였다. 기존에 HLA 형별을 알고 있는 220개 혈액 검체에 대해 NGS 기반 HLA 형별검사 결과가 모두 일치함을 확인하였다. 결론: NSG 기반 HLA 형별 검사법은 많은 검체를 효율적인 시간 내에 처리가 가능하여 조혈모세포기증 희망자 HLA 검사 등에 유용할 것으로 기대된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.73-73
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• 2019

Angelica gigas Nakai (Korean danggui), a member of the Umbelliferae family, is a Korean traditional medicinal plant whose roots have been used for treating gynecological diseases. Transcriptomics is the study of the transcriptome, which is the complete set of RNA transcripts that are produced by the genome, using high-throughput methods, such as microarray analysis. In this study, transcriptome analysis of A.gigas Nakai was carried out. Transcriptome sequencing and assembly was carried out by using Illumina Hiseq 2500, Velvet and Oases. A total of 109,591,555 clean reads of A. gigas Nakai was obtained after trimming adaptors. The obtained reads were assembled with an average length of 1,154 bp, a maximum length of 13,166 bp, a minimum length of 200 pb, and N50 of 1,635 bp. Functional annotation and classification was performed using NCBI NR, InterprotScan, KOG, KEGG and GO. Candidate genes for phenylpropanoid biosynthesis were obtanied from A.gigas transcriptome and the genes and its proteins were confirmed through the NCBI homology BLAST searches, revealing high identity with other othologous genes and proteins from various plants pecies. In RNA sequencing analysis using an Illumina Next-Seq2500 sequencer, we identified a total 94,930 transcripts and annotated 71,281 transcripts, which provide basic information for further research in A.gigas Nakai. Our transcriptome data reveal that several differentially expressed genes related to flower color in A.gigas Nakai. The results of this research provide comprehensive information on the A.gigas Nakai genome and enhance our understanding of the flower color related gene pathways in this plant.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.64-72
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• 2023

심장 발생과정에 관여하는 주요 전사인자들의 기능에 대한 규명 등의 발전에도 불구하고 줄기 세포에서 매우 효율적인 심근 세포로의 분화를 촉진하는 새로운 생체 활성 분자를 찾는 것이 여전히 필요하다. 마우스배아줄기세포(mESC) 유래 심근세포의 Illumina 발현 마이크로어레이 데이터를 분석하였다. 미분화 mESCs와 비교하여 mESC 유래 심근세포에서 4배 이상 유전자 발현이 증가한 276개 유전자가 스크리닝되었다. Secreted phosphoprotein 2 (Spp2)는 후보물질 중 하나이며 bone morphogenetic protein 2 (BMP2)에 대한 슈도수용체로서 BMP2 신호 전달을 억제하는 것으로 알려져 있다. 그러나 심근 형성과의 연관성은 알려진 바 없다. 우리는 mESC 세포주인 TC-1/Kh2와 E14를 이용하여 기능성 심근세포로 분화하는 동안 Spp2 발현이 증가함을 검증하였다. 흥미롭게도, Spp2 분비는 배아체(embryoid body, EBs) 형성 후 3일차에 일시적으로 증가했는데, 이는 Spp2의 분비가 ESCs의 심근세포로의 분화에 관여함을 시사한다. Spp2의 기능을 분석하기 위해, 우리는 BMP2를 처리하면 분화 경로를 근모세포에서 골모세포로 전환되는 특성을 가진 C2C12 마우스 근모세포 세포주를 사용하여 실험을 수행하였다. mESCs의 분화와 유사하게, Spp2의 전사는 C2C12 근모세포가 근관으로 분화됨에 따라 증가하였다. 특히, 분화 초기 단계에서 Spp2의 세포외 분비가 극적으로 증가하였다. 또한, Spp2-Flag 재조합 단백질로 처리하면 C2C12 근모세포의 근관으로의 분화가 촉진되었다. 종합하면, ESCs를 심근 세포로 분화시키는 새로운 생체 활성 단백질로 Spp2를 제안한다. 이것은 심근형성의 분자 경로를 이해하고 허혈성 심장질환에 대한 줄기세포 요법의 실험적 또는 임상적 발전을 촉진하는 역할을 할 것으로 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제33권8호
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• pp.623-631
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• 2023

본 연구는 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 사용하여 벤자리의 microsatellite 마커를 개발하고, 개발한 마커를 사용하여 벤자리 집단의 유전학적 특성을 분석하기 위해 수행되었다. 차세대 염기서열 분석 장비인 Illumina Hiseq X ten을 사용하여 총 402,244,934개의 read들을 얻어 assembly를 실행한 결과, 전체의 약 0.33%에 해당하는 1,320,995개의 read들이 assembly 되었으며, 이 read들의 총 길이는 705,613,658 bp로 확인되었다. 크기가 640 bp 이상이 되는 contig는 952,326개로 나타났으며, 이 중 microsatellite 영역을 포함하는 contig를 151개(0.016%)로 1차 선별하고, PCR 증폭 여부를 통해 microsatellite 후보 34개를 2차로 선별하였다. 그 중 벤자리 집단의 마커로서 유용한 15개의 microsatellite 마커를 최종 선택하였다. 새로 개발한 15개의 microsatellite 마커를 사용하여 벤자리 집단을 대상으로 분석한 결과, 관찰된 유효 대립유전자 수(N_A)는 평균 12(6~25)로 나타났다. 평균 관측치 이형접합도(H_O)와 평균 기대치 이형접합도(H_E)는 각각 0.750(0.530-0.873)와 0.793 (0.647-0.895)으로 나타냈으며, 이는 해산어의 평균 값인 0.79와 유사한 수치를 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발한 15개의 microsatellite 마커는 벤자리 집단의 유전학적 특성 분석에 유용할 것으로 사료된다.

• 농업생명과학연구
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• 제50권3호
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• pp.99-117
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• 2016

ssGBLUP을 이용한 전장 유전체 연관분석(ssGWAS)을 수행하기 위하여 이용한 표현형 자료는 2010년도부터 2015년까지 농협중앙회 한우개량사업소에서 후대 검정한 한우 거세우 총 1,829두의 부분육수율자료를 이용하였다. 유전체 자료는 Illumina Bovine 50K Beadchip을 활용하였으며 표현형 자료와 매칭이 되는 개체는 674두였다. 먼저 안심, 등심, 채끝 및 갈비수율의 유전체 육종가(GEBV)를 구하고 이를 통해 SNP 표지인자에 대한 효과와 SNP 표지인자의 분산을 계산하여 형질별 전체 유전분산 대비 SNP 표지인자의 효과를 추정한 후, QTL일 가능성이 있는 효과가 높은 SNP 좌위에 대한 결과를 주요하게 조사하였다. 안심수율의 경우, 상위 20개의 전체 유전분산 대비 SNP 표지인자의 효과에서 10번 염색체에서의 효과가 가장 높았는데 12,812,193 ~ 12,922,313bp 영역에서 전체 유전분산 대비 7.32 ~ 7.34%의 효과를 나타냈다. 채끝수율은 전체 유전분산에 대한 설명력이 가장 높은 SNP 표지인자를 포함하는 염색체는 24번 염색체로 38,158,543 ~ 38,347,278bp 영역이 약 8.36 ~ 8.56%의 전체 유전분산 대비 효과를 나타내었다. 등심수율은 다른 부분육 조사형질보다 낮은 SNP 표지인자의 효과를 나타내었다. 따라서 등심의 경우 보통 크기의 효과와 작은 효과를 갖는 많은 유전자들에 의해서 형질이 발현되는 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권1호
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• pp.207-212
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• 2016

PacBio's long-read sequencing technologies can be successfully used for a complete bacterial genome assembly using recently developed non-hybrid assemblers in the absence of second-generation, high-quality short reads. However, standardized procedures that take into account multiple pre-existing second-generation sequencing platforms are scarce. In addition to Illumina HiSeq and Ion Torrent PGM-based genome sequencing results derived from previous studies, we generated further sequencing data, including from the PacBio RS II platform, and applied various bioinformatics tools to obtain complete genome assemblies for five bacterial strains. Our approach revealed that the hierarchical genome assembly process (HGAP) non-hybrid assembler resulted in nearly complete assemblies at a moderate coverage of ~75x, but that different versions produced non-compatible results requiring post processing. The other two platforms further improved the PacBio assembly through scaffolding and a final error correction.

• 한국가금학회지
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• 제42권1호
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• pp.27-32
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• 2015

In this study, we used two breeds of chicken to identify genomic regions corresponding to necrotic enteritis (NE) resistance. We scanned the genomes of a resistant and susceptible line of Fayoumi and White Leghorn chickens (20 birds/line) using a chicken 60 K Illumina SNP panel. A total of 235 loci with divergently fixed alleles were identified across the genome in both breeds; particularly, several clusters of multiple loci with fixed alleles were found in five narrow regions. Moreover, consensus 15-SNP haplotypes that were shared by the resistant lines of both breeds were identified on chromosomes 3, 7 and 9. Genes responsible for NE resistance were identified in chicken lines selected for resistance and susceptibility. Annotation of the regions spanning clustered divergently fixed regions revealed a set of interesting candidate genes such as phosphoinositide-3-kinase, regulatory subunit 5, p101 (PIK3R5) and inositol 1,4,5-trisphosphate receptor 1 (ITPR1), which participate in immune response. Consensus haplotypes were found in regions containing possibly relevant genes, such as myostatin and myosin, which play important roles in muscle development. Thus, genome scans of divergent selection in multiple chicken lines and breeds can be used to identify genomic regions associated with NE resistance.

• Genomics & Informatics
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• 제14권4호
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• pp.187-195
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• 2016

In genetic association studies with high-dimensional genomic data, multiple group testing procedures are often required in order to identify disease/trait-related genes or genetic regions, where multiple genetic sites or variants are located within the same gene or genetic region. However, statistical testing procedures based on an individual test suffer from multiple testing issues such as the control of family-wise error rate and dependent tests. Moreover, detecting only a few of genes associated with a phenotype outcome among tens of thousands of genes is of main interest in genetic association studies. In this reason regularization procedures, where a phenotype outcome regresses on all genomic markers and then regression coefficients are estimated based on a penalized likelihood, have been considered as a good alternative approach to analysis of high-dimensional genomic data. But, selection performance of regularization procedures has been rarely compared with that of statistical group testing procedures. In this article, we performed extensive simulation studies where commonly used group testing procedures such as principal component analysis, Hotelling's $T^2$ test, and permutation test are compared with group lasso (least absolute selection and shrinkage operator) in terms of true positive selection. Also, we applied all methods considered in simulation studies to identify genes associated with ovarian cancer from over 20,000 genetic sites generated from Illumina Infinium HumanMethylation27K Beadchip. We found a big discrepancy of selected genes between multiple group testing procedures and group lasso.

• Genomics & Informatics
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• 제5권4호
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• pp.152-160
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• 2007

Most common diseases are caused by multiple genetic and environmental factors. Among the genetic factors, single nucleotide polymorphisms (SNPs) are common DNA sequence variations in individuals and can serve as important genetic markers. Recently, investigations of gene-based and whole genome-based SNPs have been applied to association studies for marker discovery. However, SNPs are so population-specific that the association needs to be verified. Fifty-five genes and 384 SNPs were selected based on association with disease. Genotypes of 337 SNPs in candidate genes were determined using Illumina Sentrix Array Matrix (SAM) chips by an allele-specific extension method in 364 unrelated Korean individuals. Allelic frequencies of SNPs were compared with those of other populations obtained from the International HapMap database. Minor allele frequencies, linkage disequilibrium blocks, tagSNPs, and haplotypes of functional candidate SNPs in 55 genetic disease-associated genes were provided. Our data may provide useful information for the selection of genetic markers for gene-based genetic disease-association studies of the Korean population.

• 식물분류학회지
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• 제50권3호
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• pp.327-332
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• 2020

Microsatellite markers were developed as a tool for phylogeographic studies of Hosta capitata. We also assessed cross-amplification in species closely related to Hosta capitata. We produced 28 polymorphic microsatellite markers by mapping 300 bp paired-end reads obtained from Illumina MiSeq data of H. capitata. In H. capitata, the number of alleles per locus ranged from 1 to 13. Observed and expected heterozygosity ranged from 0.000 to 0.844 and 0.000 to 0.832, respectively. Additionally, 13 loci were successfully transferable to the related species of H. minor and H. venusta. These markers will provide a powerful genetic tool not only for elucidating the phylogeographic patterns of H. capitata populations but also for studying the genetic delimitation of H. capitata from its related species.