• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제20권9호
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• pp.1319-1326
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• 2007

Fructose-1,6-bisphosphatase (FBP1) is a key regulatory enzyme of gluconeogenesis that catalyzes the hydrolysis of fructose-1,6-bisphosphate to generate fructose-6-phosphate and inorganic phosphate. Deficiency of fructose-1, 6-bisphosphatase is associated with fasting hypoglycemia and metabolic acidosis. The enzyme has been shown to occur in bacteria, fungi, plants and animals. The bovine FBP1 gene was cloned and characterized in this study. The full length (1,241 bp) FBP1 mRNA contained an open reading frame (ORF) encoding a protein of 338 amino acids, a 63 bp 5' untranslated region (UTR) and a 131 bp 3' UTR. The bovine FBP1 gene was 89%, 85%, 82%, 82% and 74% identical to the orthologs of pig, human, mouse, rat and zebra fish at mRNA level, and 97%, 96%, 94%, 93% and 91% identical at the protein level, respectively. This gene was broadly expressed in cattle with the highest level in testis, and the lowest level in heart. An intronic single nucleotide polymorphism (SNP) (A/G) was identified in the $5^{th}$ intron of the bovine FBP1 gene. Genotyping of 133 animals from four beef breeds revealed that the average frequency for allele A (A-base) was 0.7897 (0.7069-0.9107), while 0.2103 (0.0893-0.2931) for allele B (G-base). Our preliminary association study indicated that this SNP is significantly associated with traits of Average Daily Feed Intake (ADFI) and Carcass Length (CL) (p<0.01). In addition, the FBP1 gene was assigned on BTA8 by a hybrid radiation (RH) mapping method.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권4호
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• pp.326-335
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• 2015

감귤은 전 세계적으로 가장 많이 생산되는 주요 과수작물이고 비타민 C와 구연산 및 감귤 고유의 플라보노이드를 비롯한 다양한 기능성 성분으로 인해 건강 기능성 식품 소재로도 각광받고 있다. 그러나 긴 유년기와 배우체 불임, 주심배 발생 및 고도의 유전적 잡종성 등 감귤 특유의 생식생물학적 특성으로 인해 교배를 통한 전통 육종의 품종개발에 있어서는 가장 어려운 작물에 속한다. 지구 온난화, 소비자 욕구 변화 등으로 인해 고품질 감귤의 안정적 생산과 품종 다양화를 위한 체계적 육종 프로그램의 도입이 시급한 실정이다. 감귤에서도 분자 육종 프로그램을 통한 품종 육성을 위해 세계적으로 가장 많이 재배되는 스위트 오렌지와 클레멘타인 만다린에 대한 고품질 표준 유전체 정보가 최근에 확보되었다. 표준유전체 서열을 기반으로 다양한 품종 및 교배집단들에 대한 유전체 해독, 비교유전체 분석, GBS 등을 통해 형질연관 마커 발굴, 유전자 기능 연구 등이 이루어질 것으로 전망된다. 아울러 다양한 전사체 분석이 이루어지고 있으며, 유전자 기능 및 유전자 co-expression 네트워크의 이해를 증진할 수 있을 것이다. 유전체 및 전사체 분석을 통해 확보한 대규모 SNP, InDel 및 SSR의 다형성 분자마커 big data를 이용한 고밀도 연관 및 물리 지도 작성이 이루어지고 있고, 궁극적으로 통합지도 작성이 이루어지게 될 것이다. 이를 통해 가까운 장래에 감귤 특이 주요 농업형질 연관 유전자의 정확도 높은 map-based 클로닝 및 빠르고 효율적인 분자표지 선발육종이 이루어질 것이다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권1호
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• pp.41-44
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• 2015

Based on genome-wide association studies (GWAS) a linkage between several variants such as single nucleotide polymorphisms (SNPs) in intron 3 of SMAD7 (mothers against decapentaplegic homolog7) were, rs12953717, rs4464148 and rs4939827 has been noted for susceptibility to colorectal cancer (CRC). In this study we investigated the relationship of rs12953717 and rs4464148 with risk of CRC among 487 Iranian individuals based on a case-control study. Genotyping of SNPs was performed by PCR-RFLP and for confirming the outcomes, 10% of genotyping cases were sequenced with RFLP. Comparing the case and control group, we have found significant association between the rs4464148 SNP and lower risk of CRC. The AG genotype showed decreased risk with and odds ratio of 0.635 (adjusted OR=0.635, 95% CI: 0.417-0.967, p=0.034). There was no significant difference in the distribution of SMAD7 gene rs12953717 TT genotype between two groups of the population evaluated (adjusted OR=1.604, 95% CI: 0.978-2.633, p=0.061). On the other hand, rs12953717 T allele showed a statistically significant association with CRC risk (adjusted OR=1.339, 95% CI: 1.017-1.764, p=0.037). In conclusion, we found a significant association between CRC risk and the rs4464148 AG genotype. Furthermore, the rs12953717 T allele may act as a risk factor. This association may be caused by alternative splicing of pre mRNA. Although we observed a strong association with rs4464148 GG genotype in affected women, we did not detect the same association in CRC male patients.

• 생명과학회지
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• 제29권12호
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• pp.1314-1320
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• 2019

본 연구는 한우 CLMN 유전자 exon 8번 영역의 단일염기다형과 육량 및 육질형질과의 연관성을 평가하기 위해 수행하였다. 또한, 한우 등심조직에서 근육 내 지방함량의 극명한 차이를 나타내는 고지방육 그룹과 저지방육 그룹 간 CLMN 유전자의 발현양상을 비교 분석하였다. 그 결과 CLMN 유전자는 고지방육 그룹에서 더 높게 발현되었다. 한우 CLMN 유전자의 exon 8번 영역에서 총 9개의 단일염기다형을 검출하였으며, 이들 SNP의 유전자형과 육량 및 육질형질과의 연관성을 평가하기 위해 direct-sequencing 분석을 통하여 각 개체별 SNP genotyping을 수행하였다. 그 결과, exon 8번 영역 내에 존재하는 g.23249G>C SNP가 근내지방도 형질과 유의적인 연관성이 있는 것으로 분석되었다 즉, CC 및 GC 유전자형을 가진 개체들은 GG 유전자형을 가진 개체들에 비해 유의적으로 더 높은 근내지방도를 갖는 것으로 분석되었다. 연관불평형 분석을 통해 CLMN 유전자의 haplotype을 구성하고 육량 및 육질형질과의 연관성을 분석한 결과 근내지방도와 유의적 연관성이 입증되었다. 즉, CC-CC haplotype(g.23249G>C and g.23465T>C SNPs)을 가진 개체들이 CT 및 GT haplotype을 갖는 개체들에 비해 유의적으로 더 높은 근내지방도를 갖는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 발굴된 CLMN 유전자의 SNP는 육량과 육질형질이 우수한 한우를 선발하기 위한 분자 마커로 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.190-196
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• 2013

멍게의 물렁증 발병으로 인해 멍게 양식에 커다란 타격을 받고 있는 가운데 물렁증 발병에 대한 분자적인 접근을 위해 정상 멍게와 물렁증 걸린 멍게에서 DEG 법을 수행하였다. 이번 연구에서 멍게의 당 생합성 효소인 PGK가 물렁증에 걸린 멍게 개체에서 발현이 감소하는 것을 다양한 실험을 통해서 확인하였다. PGK에 대한 유전자 서열을 확보함과 동시에 이 유전자의 발현에 영향을 미치는 부위인 프로모터를 클로닝 하였다. 프로모터 부위의 단일 염기 다형성 분석을 통해서 -106과 -254 위치의 염기에서 다형성이 일어나는 것을 확인하였다. 물렁증에 대한 저항성을 가진 멍게와 다른 개체군의 멍게와의 염기서열을 비교한 결과 많은 차이가 나타남을 확인하였다. 이러한 염기의 차이가 PGK의 발현에 영향을 미치는 지 확인하기 위해서 각각의 멍게 개체군에서 genomic DNA와 total RNA를 분리하여 genotyping과 RT-PCR을 수행하였다. 그 결과 -106과 -254 위치의 염기가 AA와 GT인 개체에서 PGK의 발현량이 상대적으로 많은 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 물렁증에 대한 저항성을 가진 멍게를 선발육종하기 위한 분자적인 마커의 개발에 활용됨으로써 물렁증 발병을 줄일 수 있음을 시사하였다.

• Plant Breeding and Biotechnology
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• 제6권4호
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• pp.391-403
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• 2018

Genome resequencing by next-generation sequencing technology can reveal numerous single nucleotide polymorphisms (SNPs) within a closely-related cultivar group, which would enable the development of sufficient SNP markers for mapping and the identification of useful genes present in the cultivar group. We analyzed genome sequence data from 13 Korean japonica rice varieties and discovered 740,566 SNPs. The SNPs were distributed at 100-kbp intervals throughout the rice genome, although the SNP density was uneven among the chromosomes. Of the 740,566 SNPs, 1,014 SNP sites were selected on the basis of polymorphism information content (PIC) value higher than 0.4 per 200-kbp interval, and 506 of these SNPs were converted to Kompetitive Allele-Specific PCR (KASP) markers. The 506 KASP markers were tested for genotyping with the 13 sequenced Korean japonica rice varieties, and polymorphisms were detected in 400 KASP markers (79.1%) which would be suitable for genetic analysis and molecular breeding. Additionally, a genetic map comprising 205 KASP markers was successfully constructed with 188 $F_2$ progenies derived from a cross between the varieties, Junam and Nampyeong. In a phylogenetic analysis with 81 KASP markers, 13 Korean japonica varieties showed close genetic relationships and were divided into three groups. More KASP markers are being developed and these markers will be utilized in gene mapping, quantitative trait locus (QTL) analysis, marker-assisted selection and other strategies relevant to crop improvement.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제8권1호
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• pp.1-16
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• 2011

현재 사용되고 있는 침습적 산전진단법(양수천자, 융모막샘플링)은 1-2%의 태아 손실이 초래되어, 비침습적 산전진단법이 산전진단의 궁극적인 목표로 대두되어 왔다. 1997년 Dr. Lo에 의해서 임신부 혈장 내에 세포 유리 태아 DNA (cffDNA)의 존재가 발견된 후 비침습적 산전진단의 새로운 가능성이 열렸으며, 과거 10년간 이에 대한 연구의 많은 진전을 보여주고 있다. 최근에 cffDNA를 이용한 Hemophilia A와 듀센형 근이영양증 등 반성 유전병(X-linked disorders) 진단에 필수적인 산전태아의 성 판정과 RhD-음성 임신부에서 태아의 RhD유전자 핵형 분석 등이 이미 외국에서 임상적으로 적용되고 있으나, 한국에서는 아직 실용화되지 않고 있다. CffDNA의 임상 사용에는 여전히 많은 제약점이 있으며, 이는 임신부 혈장 내 cffDNA 양에 비해 많은 양의 모태 DNA가 존재하고, 종래에 사용되었던 특이적인 Y염색체 유전자(Y-specific gene)는 남아 태아 임신 시에만 적용된다는 것에 기인한 다. 따라서 모든 태아에 적용할 수 있는 태아 성과 무관한 마커(sex-independent universal fetal marker as internal positive controls)가 요구되며, 이를 이용하여 정확한 태아 DNA를 검출할 수 있다. 본 연구진은 국내 처음으로 임신부 혈장 내에 cffDNA를 이용하여 SRY 유전자, RhD-exon 7, 태아 성과 무관한 DNA마커(universal fetal DNA marker)로써 RASSF1A 유전자를 실시간 중합효소연쇄반응(RT- PCR)을 사용하여 뛰어난 결과를 얻었다. 이는 한국에서 처음으로 성공적으로 시도된 것이다. 연구결과에서 산전 태아 성 판별과 산후 태아의 성이 100% 일치하였으며, 임신 주기별 SRY 수치는 임신이 진행할수록 증가함을 확인할 수 있었다. 따라서 이러한 방법은 혈우병 A, 듀센형 근이영양증, 선천성 부신증식증과 연골 무형성증의 진단과 치료 상담에 이용할 수 있으며 50%에서 침습적인 방법을 줄일 수가 있다. 또한, RhD-음성 임신부 대상으로 태아의 성 판정과 RhD 태아 유전자형을 분석한 결과 RhD-음성 태아를 정확히 검출함으로써 앞으로 기존 양수천자 등 침습적 검사를 대체할 수 있을 것이다. 특히 이는 치료가 필요 없는 RhD-음성 태아에서 RhD-면역글로불린의 예방적 치료를 사전에 막을 수 있어, 임신부 건강을 보호하고 의료 비용을 줄일 수 있는 큰 장점을 가진다. 한국에서 최초로 시도된 임신부 혈장 내 cffDNA를 이용한 본 연구의 성공은 비침습적 산전진단 임상 적용의 새 길을 제시하였다. 따라서 이를 각 유전질환의 산전진단에 유용하게 활용하는 것은 태아와 임신부의 건강 증진과 의료비용 절약 등 개인과 국가에 많은 기여를 할 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권4호
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• pp.312-325
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• 2015

본 논문에서는 장미과 과수의 유전체 연구의 모델작물인 복숭아 유전체 연구에 대한 동향을 파악해서 국내 복숭아 유전체 연구 방향을 설정하고자 하였다. 분자육종을 위한 기반 연구인 유전자지도는 다양한 교배집단에서 작성되었고, 현재 차세대 염기서열분석을 통해 얻은 대량의 single nucleotide polymorphism 마커를 이용하여 고밀도화시키고 있다. 과실형질, 개화기, 병 저항성 등 질적형질과 양적형질에 관한 분자마커와 양적형질유전자좌가 동정되었고, 이중 과육의 용질성과 핵의 점리 형질에 대한 분자마커를 이용한 조기선발(marker assisted selection)의 활용성은 매우 높다. 애기장대, 포플라, 사과, 딸기 등 다른 작물과의 비교유전체, 복숭아의 성숙 및 발달, 플라보노이드 합성, 수확 후 저장기간에 발현하는 유전자 등에 대한 전사체, 과실 성숙기간에 발현되는 병 저항성 단백질 등에 대한 단백질체 연구도 보고되었다. 현재 차세대 염기서열 분석을 통해 대량 분자마커의 개발, 핵심 유전자원의 구축, 집단의 유전형 분석이 빠르게 진행되고 있다. 이를 통해 농업적으로 유용한 형질에 대해 더 정확한 양적형질 유전자좌 분석과 유용유전자의 개발이 가능하게 되고, 효율적인 분자육종의 기초기반을 구축할 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권3호
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• pp.165-171
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• 2019

Marker-assisted backcrossing (MABC)은 marker-assisted selection (MAS)와 함께 다양한 작물에서 여교배 초기세대에서 반복친 게놈의 회복률이 높은 개체선발을 위한 분자육종 기술로 매우 유용하게 사용하고 있다. 본 연구에서는 토마토 MABC 육종 프로그램의 일환으로 저장성이 강한 rin유전자를 주)토마토연구소에서 육성한 핑크계 엘리트 토마토계통에 도입하고자 수행하였다. foreground 선발은 RIN SCAR 분자 마커를 이용하여 100개 $BC_1F_1$ 식물체에서 Rr 유전자형 가진 42개체를 선발하였다. 그리고 이를 이용하여 GBS 분석을 이용하여 background 선발을 하였다. 총 3,086개 SNP를 대상으로 반복친 HK13-1151과 게놈 회복률을 조사한 결과, 56.7%에서 84.5%를 보여 평균 70.5%로 나타났다. 이 중 87.2%을 보인 $BC_1F_1$개체를 이용하여 192개 $BC_2F_1$ 식물체를 육성하여 foreground 선발을 하였다. 선발된 102개 중 88개 식물체를 이용하여 GBS 분석을 수행한 결과 4,868개의 다형 SNP 마커를 얻었으며, 이를 이용하여 RPG 회복률을 조사하였다. $BC_2F_1$ 식물체들에서 HK13-1151 반복친 게놈과 87.8%에서 97.8% 유사하였다. 본 연구에서 $BC_2F_1$ 식물 중 RPG 회복률이 97.8%인 5-1 개체는 반복친인 HK13-1151과 과일특성에서 매우 유사하였다. 따라서 선발된 5-1 개체는 $BC_2F_2$ 세대를 육성하여 계통화 하고자 한다. 본 연구를 통해 MABC는 전통 여교배 육종에 비해 육종연한을 획기적으로 줄일 수 있으며, 원하는 육종모델을 완수할 수 있는 첨단육종 기술로 평가 할 수 있다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권8호
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• pp.1072-1079
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• 2013

The NLRP12 (NLR family, pyrin domain containing 12) serves as a suppressor factor in the inflammatory response and protects the host against inflammation-induced damage. In the present study, we aimed to study the polymorphisms of NLRP12 gene and its association with susceptibility to non-specific digestive disorder (NSDD) in rabbits. We re-sequenced the entire coding region of the rabbit NLRP12 gene and detected a total of 19 SNPs containing 14 synonymous and five non-synonymous variations. Among them, the coding SNP (c.1682A>G), which would carry a potential functional implication, was subsequently subjected to genotyping for case-control association study (272 cases and 267 controls). The results revealed that allele A was significantly protective against NSDD with an odds ratio value of 0.884 (95% confidence interval, 0.788 to 0.993; p = 0.038). We also experimentally induced NSDD in growing rabbits by feeding a fibre-deficient diet and subsequently investigated NLRP12 mRNA expression. The mRNA expression of NLRP12 in healthy status was significantly higher than that in severe NSDD (p = 0.0016). The highest expression was observed in individuals carrying the protective genotype AA (p = 0.0108). These results suggested that NLRP12 was significantly associated with the NSDD in rabbits. However, the precise molecular mechanism of NLRP12 involving in the development of rabbit NSDD requires further research.