• Molecules and Cells
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• 제27권3호
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• pp.365-381
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• 2009

The chloroplast DNA sequences of Megaleranthis saniculifolia, an endemic and monotypic endangered plant species, were completed in this study (GenBank FJ597983). The genome is 159,924 bp in length. It harbors a pair of IR regions consisting of 26,608 bp each. The lengths of the LSC and SSC regions are 88,326 bp and 18,382 bp, respectively. The structural organizations, gene and intron contents, gene orders, AT contents, codon usages, and transcription units of the Megaleranthis chloroplast genome are similar to those of typical land plant cp DNAs. However, the detailed features of Megaleranthis chloroplast genomes are substantially different from that of Ranunculus, which belongs to the same family, the Ranunculaceae. First, the Megaleranthis cp DNA was 4,797 bp longer than that of Ranunculus due to an expanded IR region into the SSC region and duplicated sequence elements in several spacer regions of the Megaleranthis cp genome. Second, the chloroplast genomes of Megaleranthis and Ranunculus evidence 5.6% sequence divergence in the coding regions, 8.9% sequence divergence in the intron regions, and 18.7% sequence divergence in the intergenic spacer regions, respectively. In both the coding and noncoding regions, average nucleotide substitution rates differed markedly, depending on the genome position. Our data strongly implicate the positional effects of the evolutionary modes of chloroplast genes. The genes evidencing higher levels of base substitutions also have higher incidences of indel mutations and low Ka/Ks ratios. A total of 54 simple sequence repeat loci were identified from the Megaleranthis cp genome. The existence of rich cp SSR loci in the Megaleranthis cp genome provides a rare opportunity to study the population genetic structures of this endangered species. Our phylogenetic trees based on the two independent markers, the nuclear ITS and chloroplast MatK sequences, strongly support the inclusion of the Megaleranthis to the Trollius. Therefore, our molecular trees support Ohwi's original treatment of Megaleranthis saniculifolia to Trollius chosenensis Ohwi.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제54권6호
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• pp.803-807
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• 2016

Toxascaris leonina is a common parasitic nematode of wild mammals and has significant impacts on the protection of rare wild animals. To analyze population genetic characteristics of T. leonina from South China tiger, its mitochondrial (mt) genome was sequenced. Its complete circular mt genome was 14,277 bp in length, including 12 proteincoding genes, 22 tRNA genes, 2 rRNA genes, and 2 non-coding regions. The nucleotide composition was biased toward A and T. The most common start codon and stop codon were TTG and TAG, and 4 genes ended with an incomplete stop codon. There were 13 intergenic regions ranging 1 to 10 bp in size. Phylogenetically, T. leonina from a South China tiger was close to canine T. leonina. This study reports for the first time a complete mt genome sequence of T. leonina from the South China tiger, and provides a scientific basis for studying the genetic diversity of nematodes between different hosts.

• The Plant Pathology Journal
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• 제25권2호
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• pp.142-150
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• 2009

The complete genome sequences of RNA3 and RNA4 of the 13 different Rice stripe virus (RSV) isolates were determined and characterized in this study to address the possible causes of the recent re-emergence of RSV that affected many rice fields in Korea. The genome size of each RNA segment varied among isolates and significant differences were observed in the intergenic region. There was up to 4% average divergence in the RNA4 nucleotide sequence among 13 Korean isolates and only 1.4% in the RNA3. Phylogenetic relationships among different Korean isolates revealed that there were at least 2 types of RNA3 and 4 distinct types of RNA4 genomes present in Korea. However, Korean isolates with one type of RNA3 predominate over the other while the occurrences of the RSV Korean isolates with the 4 types of RNA4 genome were not correlated to specific geographical areas. Results further indicate that RNA4 had diverged more than RNA3 and these differences in accumulation of mutations in the individual RNA segments indicate that genetic reassortment were likely to contribute to the genetic divergence in the 13 Korean isolates. All of the Korean-RNA3 sequences except for one isolate grouped with Chinese isolates (JY and Z). In contrast, the RNA 4 sequences segregated together with either Chinese (JY and Z) and Japanese (M and T) isolates but genetic relationships of Korean isolates- RNAs 3 and 4 segments to Chinese-Y isolate were low. Altogether, these results suggest that the occurrence of mixtures of RNAs 3 and 4 genotypes in the natural population of RSV may have contributed to the sudden outbreak in Korea.

• 생명과학회지
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• 제23권11호
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• pp.1305-1310
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• 2013

딜(Anethum graveolens L.)은 세계적으로 중요한 초본으로 양념과 약용뿐만 아니라 소화제, 진정제, 마취제, 활력제로 오래 전부터 사용되어왔다. 딜은 지중해, 서아시아, 중국과 한국 등에서 분포한다. 20개국 100계통 간 rps16-trnK3 서열을 이용하여 유전적 다양성과 유연관계를 조사하였다. 배당된 서열은 747에서 779 염기쌍으로 삽입과 결실이 있었다. 비록 일부 삽입과 결실이 발견되었지만 서열 변이는 염기 치환에 기인하였다. 동아시아 계통이 중앙아시아와 유럽보다 북미에 근연하였다. 딜의 일부 계통은 지리적 분포와 계통도에서 위치가 일치하지 않았지만 rps16-trnK로 잘 분리되었다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.524-529
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• 2019

엉겅퀴는 대표적인 다년생의 약용식물이다. 최근 국제적 추세에 따라 자국의 유전자원의 발굴, 보존 등이 강화 됨에 따라 인접국가와 국내 자생 엉겅퀴 계통을 판별 할 수 있는 기준 설정에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있지만, 분자생물학적 판별 기술의 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 토종과 해외 유래 엉겅퀴종의 기원을 판별하기 위해 엽록체에 존재하는 trnL-trnF와 MatK 유전자단편에서 SNP를 이용한 판별 프라이머를 확보하였으며 이를 보완하여 보다 신속하게 판별하기 위하여 HRM 분석 기술을 이용한 판별 마커와 그 조건을 확립하였다. 그러므로, 본 연구에서 개발된 SNP 마커는 다양한 지역 또는 국가에서 서식하는 엉겅퀴 종들의 신속한 확인을 위해 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

• 식물병연구
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• 제12권3호
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• pp.213-220
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• 2006

2003년 청송지역 농가포장에서 심한 위축증상을 나타내는 콩 시료를 채집하였다. 이 시료를 RT-PCR로 진단한 결과 콩위축바이러스, Soybean dwarf virus(SbDV-L81)에 감염된 것으로 확인되었다. 본 연구는 우리나라에서 콩위축바이러스의 발생에 관한 최초 보고이다. 이 바이러스의 추가적인 특징을 알아보기 위하여 종 특이적 프라이머를 이용한 RT-PCR로 게놈의 부분 염기서열을 결정하였다. 결정된 염기서열은 병징 발현 유형과 매개충 특이성에 기초하여 이전에 조사된 SbDV 계통들과 비교분석하였다. ORF 2와 ORF 3 유전자사이 영역(intergenic region)과 ORF 2, ORF 3 및 ORF 4의 코팅영역에서 SbDV-L81은 황화계통(SbDV-YS and YP) 보다 위축계통(SbDV-DS and DP)과 유사한 특징을 보였다. 한편, ORF 5의 5'쪽 코딩영역은 완두수염진딧물(Acyrthosiphon pisum)이 매개충인 계통(SbDV-YP and DP)과 밀접한 관련이 있은 것으로 나타났다. SbDV-L81은 자연상태에서의 병정과 5가지 영역의 염기서열 비교결과에서 SbDV-DP 계통과 밀접한 관련이 있는 것으로 생각된다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권2호
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• pp.103-109
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• 2000

열목어를 비롯한 산천어, 시마연어, 연어, 무지개송어 등 우리나라 연어아과 어류의 집단구조분석을 위한 기초자료를 얻기 위하여, 미토콘드리아 ribosomal RMA 유전자 영역의 염기서열변이를 비교${\cdot}$분석하였다. 미토콘드리아 DNA의 125 rRNA(945 bases, 열목어 의 경우 946 bases), Valine transfer RNA (72 bases), 및 16S rRNA(1513 bases) 등 3개의 유전자 영역에 걸쳐, 최대 2531 bases의 염기서열을 PCR/direct sequencing하여 얻었는데, 모든 염기변이중 전이가 월등히 우세하게 나타났으며, 종내${\cdot}$종간변이율은 모두 $0.5{\%}$이하로 낮게 나타나, 다른 영역에 비해 rRNA 유전자 영역에서의 염기서열이 매우 보존적임을 보여주었다. 또한, 미토콘드리아 rRNA 유전자 염기서열은 연어류의 속 (genus)단계 이상에서 집단분류표지인자로 유용하게 쓰일 수 있으리라 사료되어진다. 미토콘드리아 rRNA 염기서열자료를 기초로 구성된 phylogenetic tree를 통해 이들 종간의 진화적인 유연관계를 살펴본 결과, 시마연어가 무지개송어보다는 연어와 더 근연인 것으로 나타났으며, 열목어는 가장 유연이 먼 종임을 확인할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권11호
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• pp.1519-1528
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• 2013

Bacillus pumilus SG2, a halotolerant strain, expresses two major chitinases designated ChiS and ChiL that were induced by chitin and secreted into the supernatant. The present work aimed to obtain a mutant with higher chitinolytic activity through mutagenesis of Bacillus pumilus SG2 using a combination of UV irradiation and nitrous acid treatment. Following mutagenesis and screening on chitin agar and subsequent formation of halos, the mutated strains were examined for degradation of chitin under different conditions. A mutant designated AV2-9 was selected owing to its higher chitinase activity. To search for possible mutations in the whole operon including ChiS and ChiL, the entire chitinase operon, including the intergenic region, promoter, and two areas corresponding to the ChiS and ChiL ORF, was suquenced. Nucleotide sequence analysis of the complete chitinase operon from the SG2 and AV2-9 strains showed the presence of a mutation in the catalytic domain (GH18) of chitinase (ChiL). The results demonstrated that a single base change had occurred in the ChiL sequence in AV2-9. The wild-type chitinase, ChiL, and the mutant (designated ChiLm) were cloned, expressed, and purified in E. coli. Both enzymes showed similar profiles of activity at different ranges of pH, NaCl concentration, and temperature, but the mutant enzyme showed approximately 30% higher catalytic activity under all the conditions tested. The results obtained in this study showed that the thermal stability of chitinase increased in the mutant strain. Bioinformatics analysis was performed to predict changes in the stability of proteins caused by mutation.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제47권3호
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• pp.218-226
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• 2020

유전체 정보가 공공 데이터베이스 내에 빠르게 축적이 되면서 유전체 데이터의 활용도를 높이기 위한 재가공 기술과 공유 기술이 지속적으로 중요해지고 있다. 특히 분자육종을 가속화하기 위해서 다양한 목적에 맞는 분자 마커 개발이 중요하다. 본 연구는 이러한 요구를 해소하기 위해 유전자 단위에서 haplotype을 기본단위로 구분하고 해당 유전자의 haplotype을 대변하는 tag-SNP를 선발하여 분자 마커 등을 개발하는데 사용할 수 있도록 관련 정보를 웹 사이트를 통해서 제공하고자 웹 데이터베이스를 구축하였다. 본 연구를 통해 선발된 각 tag-SNP는 하나의 유전자를 대변할 수 있고, 각 유전자의 haplotype을 구분할 수 있으며, 해당 유전자의 염색체 내 위치 정보, non-synonymous SNP의 정보를 담고 있다. 따라서 기존 무작위 방식으로 선발되어 사용되던 SNP에 비하여 정보력이 높은 tag-SNP를 활용해서 haplotype block을 확장할 수 있을 것이다. Haplotype의 기본 단위를 유전자로 설정함으로써 집단이 바뀜에 따라 발생하는 SNP의 유무, LD block의 크기 등이 변하는 문제점을 극복하고, 표준화된 haplotype library 작성이 가능할 것이며 이는 또한 분자육종을 위한 분자 마커를 선발하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한본초학회지
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• 제27권6호
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• pp.37-42
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• 2012

Objectives : Angelica Gigantis Radix is prescribed as the root of different Angelica species on the pharmacopoeia in Korea, Japan and China. Chemical components and their biological activities were also different according to their species. A study for the development of simple method to compare Angelica roots was needed. In order to classify them, the methods such as DNA sequencing analysis and taste sensor were applied to three Angelica species like Angelica gigas, Angelica acutiloba and Angelica sinensis. Methods : PCR amplification of intergenic transcribed spacer (ITS) region was performed using ITS1 and ITS4 primer from nine Angelica roots, and then nucleotide sequence was determined. Taste pattern of samples were measured using the taste-sensing system SA402B equipped with a sensing unit, which consists of artificial lipid membrane sensor probes of anionic bitterness, astringency, saltiness, umami, and cationic bitterness (C00, AE1, CT0, AAE, and AN0, respectively). Results : As a result of comparing the similarity of the ITS region sequences, A. sinensis was discriminated from the others (A. gigas and A. acutiloba). Equally this genetic result, A. gigas and A. acutiloba showed similar taste pattern as compared to A. sinensis. Sourness, bitterness, aftertaste of bitterness, astringency, and aftertaste of astringency of A. sinensis were significantly high as compared with A. gigas and A. acutiloba. In contrast, richness was significantly low. Conclusions : These taste pattern can be used as a way of comparison of Angelica species and this technic could be applied to establish a taste pattern marker for standardization of herbs in various purposes.