• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권2호
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• pp.143-150
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• 2011

1994년 처음으로 GM 토마토인 Flavr Savr가 시장에 나온 이후, 2010년 현재 140여 품목의 GM식물이 전 세계적으로 상업화되었다. GM식물들에 대한 안전성 승인여부의 확인 및 표시제관리를 위하여 이들 GM식물내로 도입된 삽입유전자의 정보를 이용한 검정방법이 도입되었으며, 또한 도입유전자의 발현된 단백질을 분석하기 위하여 정성 및 정량을 위한 면역학적 방법이 도입되었다. 본 총설에서는 국내 외적으로 개발된 콩, 옥수수, 카놀라, 면화 등의 GM식물에 적용된 multiplex PCR, real-time PCR 방법과 최신 개발 중인 microarray, 나노기술 등을 활용한 방법들을 조사하였다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2008년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.135-135
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• 2008

Various biosensors were evaluated for identifying and detecting foodborne pathogens in a rapid and effective manner. First, five strains of Escherichia coli and six strains of Salmonella were identified using Fourier transform infrared spectroscopy and a statistical program. For doing this, lipopolysaccharides (LPSs) and outer membrane proteins (OMPs) were extracted from a cell wall of each bacterial strain. As a result, each strain was identifed at the level of 97% for E. coli and 100% for Salmonella. Second, E. coli O157:H7, S. Enteritidis, and Listeria monocytogenes were identified by multiplex PCR products from four specific genes of each bacteria using a capillary electrophoresis (CE). Also, ground beef for E. coli O157:H7, lettuce for S. Enteritidis, and hot dog for L. monocytogenes were used to determine the possibility of detecting pathogens in foods. Foods inoculated with respective pathogen were cultivated for six hours and multiplex PCR products were obtained and assessed. The minimum detection levels of tested bacteria were <10 cells/g, <10 cells/g, and $10^4$ cells/g for E. coli O157:H7, S. Enteritidis, and L. monocytogenes, respectively. Third, it was possible to detect S. Typhimurium in a pure culture and lettuce by a bioluminescence-based detection assay using both recombinant bacteriophage P22::luxI and a bioluminescent bioreporter. In addition, bacteriophage T4 was quantitatively monitored using E. coli including luxCDABE genes.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.992-999
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• 2014

단백질이 존재하는 세포내의 다중 위치를 정확하게 예측하기 위하여 다중레이블 학습 방법을 광범위하게 비교한다. 이를 위하여 다중레이블 분류의 접근 방법인 알고리즘 적응, 문제 변환, 메타 학습의 여러 방법을 비교 평가한다. 다양한 관점에서 다중레이블 분류 방법의 특성을 평가하기 위하여 12가지 평가 척도를 사용하였고, 최적의 성능을 보이는 방법을 찾기 위하여 새로운 요약 척도를 사용하였다. 비교 실험 결과, 흔하지 않은 다중레이블 집합을 가지치기 하는 멱집합 방법과, 관련 레이블들을 추가된 특징으로 나타내는 분류기-체인 방법의 성능이 높았다. 또한, 이들 방법들로 구성된 여러 개의 분류기를 조합하면 더욱 성능이 향상되었다. 즉, 세포내 위치간의 연관관계를 사용하는 것이 예측에 효과적인데, 특정 생물학적 기능을 수행하는 단백질의 세포내 위치들의 관계는 독립적이지 않고 서로 관련되어 있기 때문이라 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.87-87
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• 2013

The interface between nanomaterials and biosystems is emerging as one of the broadest and most dynamic areas of science and technology, bringing together biology, chemistry, physics and many areas of engineering, biomedicine. The combination of these diverse areas of research promised to yield revolutionary advances in healthcare, medicine, and life science. For example, the creation of new and powerful nanosensors that enable direct, sensitive, and rapid analysis of biological and chemical species can advance the diagnosis and treatment of disease, discovery and screening of new drug molecules. Nanowire based sensors are emerging as a powerful and general platform for ultrasensitive and multiplex detection of biological and chemical species. Here, we present the studies about noble metal nanowire sensors that can be used for sensitive detection of a wide-range of biological and chemical species including nucleic acids, proteins, and toxic metal ions. Moreover, the optical and electrochemical applications of noble metal nanowires are introduced. Noble metal nanowires are successfully used as plasmonic antennas and nanoelectrodes, thereby provide a pathway for a single molecule sensor, in vivo neural recording, and molecular injection and detection in a single living cell.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제36권3호
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• pp.187-197
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• 2009

목 적: 단백질 인산화는 세포신호전달에 매우 중요한 현상으로서, 수많은 조절인자들이 난자성숙에 관여하게 된다. 그러나 이들 중에서 어떤 단백질이 인산화되어 난자성숙을 조절하는지는 잘 알려져 있지 않다. 따라서 체세포의 신호전달과정에서 인산화를 통해 중요한 기능을 한다고 알려져 있는 일곱 가지 단백질들이 생쥐의 난자성숙과정에서 어떻게 인산화 되고 있는지 알아보고자 한 개 샘플에서 일곱 개의 변화를 한꺼번에 측정할 수 있는 bead-based multiplex phosphorylation assay를 이용하여 본 연구를 수행하였다. 연구방법: ICR 생쥐에 PMSG를 주사하고 46시간 후에 cumulus-oocyte complex (COCs) 형태로 미성숙 난자를 채취한 후 체외배양 하면서, 배양 2시간 후에 GVBD를, 배양 8시간 후에 MI을, 배양 16시간 후에 MII 단계의 난자를 얻었고 체내에서 배란한 MII 단계의 난자는 수란관에서 얻었다. 각 단계의 난자를 100개씩 모아서 mitogen-activated protein kinase (MAPK)에 속하는 세가지 단백질인 ERK1/2, JNK, p38 MAPK와 Akt, GSK-$3{\alpha}/{\beta}$, $I{\kapa}B{\alpha}$, STAT3 등 총 일곱 단백질의 인산화를 Bio-Plex System을 이용하여 같은 시료에서 동시에 측정하였으며 세 번의 반복실험을 통하여 얻어진 결과를 통계적으로 분석하였다. 결 과: 생쥐의 난자성숙과정에서 측정된 일곱 가지 단백질 중에서 인산화가 현저히 증가하는 단백질로는 ERK1/2, JNK, p38 MAPK와 STAT3로서 미성숙 난자에 비해서 3배에서 20배까지 인산화되는 결과를 보였다. 반면에 GSK-$3{\alpha}/{\beta}$, $I{\kappa}B{\alpha}$의 인산화의 변화는 미약하였으며, Akt의 경우에는 변화가 전혀 없었다. 난자성숙 과정에서 분석 대상 단백질들의 인산화는 GVBD 단계에서 활성화되기 시작하여 MI에서 현저히 높게 증가하며 MII까지 높게 유지되었다. 결 론: 본 연구는 난자성숙과정에서 일곱 가지 단백질의 인산화를 동시에 측정한 최초의 보고로서 이 방법은 난자와 같이 적은 양의 시료에서의 여러 개의 단백질 인산화를 동시에 분석하는데 유용할 것으로 생각된다. 본 연구결과, 세 가지 MAPK 단백질인 ERK1/2, JNK, p38 MAPK 외에도 STAT3가 난자성숙에 있어서 매우 중요한 조절자로 생각되었다. 또한 Akt의 473번 serine기의 인산화는 난자성숙에 관여하지 않음을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제22권6호
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• pp.371-377
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• 2007

나노기술과 바이오기술의 융합연구에 의해 나노바이오기술이 발전되고 있다. 나노바이오기술의 중요한 응용연구 중의 하나로서, 진단이나 바이오센서 분야에서 단백질-단백질 및 단백질-바이오물질간의 상호작용을 연구하기 위한 단백질 센서 칩이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 단백질의 선택적 고정화를 위한 새로운 생체고분자 기질로 PHA를 이용하는 첫 번째 예로서, 단백질-단백질 및 항원-항체 반응의 구현을 나타내고자 하였다. 본 시스템은 PHA 표면 위에서 PHA depolymerase의 SBD와의 선택적 결합에 기반한 것으로, PHA depolymerase의 SBD와 융합된 단백질이 PHA가 코팅된 표면 위에 spotting 될 수 있고 미세접촉인쇄방법에 의해 PHA 위에 미세패턴이 제조되어지는 것을 알 수 있었다(52, 53). 이러한 새로운 전략이 PHA depolymerase의 SBD와 다른 단백질을 융합함으로서 미세 spotting과 미세패터닝이 가능하게 되었고 항원-항체의 생물학적 반응을 통해 많은 바이오센서 칩 연구에 응용될 수 있음을 확인하였다. 또한, PHA 마이크로 비드에도 PHA depolymerase의 SBD와 융합된 단백질을 고정시킴으로서 항원-항체 반응을 유도할 수 있음을 확인하였다(54). PHA의 구조를 변경하여 PHA 기판, PHA 필름, PHA 미세패턴, PHA 마이크로 비드 등을 이용할 수 있으며 multiplex assay를 동시에 진행할 수 있는 다양한 융합 단백질을 사용할 수 있을 것이다. 생분해성 플라스틱으로서 성공적으로 개발된 PHA를 이용한 새로운 플랫폼 기술이 PHA depolymerase의 SBD를 이용함으로서 특이적이고 선택적인 단백질의 고정화에 이용될 수 있음을 확인하였다. 본 전략이 다양한 단백질-단백질 및 단백질-바이오물질 반응을 이용한 바이오칩 및 바이오센서의 응용연구에 유용하게 사용될 것이다.

• Genomics & Informatics
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• 제5권4호
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• pp.174-178
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• 2007

The earliest stages of mammalian embryogenesis are governed by the activity of maternally inherited transcripts and proteins. Cytoplasmic polyadenylation of selected maternal mRNA has been reported to be a major control mechanism of delayed translation during preimplantation embryogenesis in mice. The presence of cis-elements required for cytoplasmic polyadenylation (e.g., CPE) can serve as a useful tag in the screening of maternal genes partaking in key functions in the transcriptionally dormant egg and early embryo. However, due to its relative simplicity, UA-rich sequences satisfying the canonical rule of known CPE consensus sequences are often found in the 3'-UTR of maternal transcripts that do not actually undergo cytoplasmic polyadenylation. In this study, we developed a method to confirm the validity of candidate CPE sequences in a given gene by a multiplex comparison of 3'-UTR sequences between mammalian homologs. We found that genes undergoing cytoplasmic polyadenylation tend to create a conserved block around the CPE, while CPE-like sequences in the 3'-UTR of genes lacking cytoplasmic polyadenylation do not exhibit such conservation between species. Through this cross-species comparison, we also identified an alternative CPE in the 3'-UTR of tissue-type plasminogen activator (tPA), which is more likely to serve as a functional element. We suggest that verification of CPEs based on sequence conservation can provide a convenient tool for mass screening of factors governing the earliest processes of mammalian embryogenesis.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제18권1호
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• pp.18-27
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• 2009

B. thuringiensis strain LY-99 belonging to subsp. alesti (H3a3c), was isolated from Chinese tobacco warehouse and showed significantly high toxicity to Plutella xylostella. For the identification of the cry1-type genes from B. thuringiensis LY-99, an extended multiplex PCRrestriction fragment length polymorphism (PCRRFLP) method was established by using two pairs of universal primers based on the conserved regions of the cry1-type genes to amplify around 2.4 kb cry1-type gene fragments. Then the DNA fragment was cloned into pGEM-T Easy vector and digested with EcoRI and EcoRV enzymes. Through this method, a known cry1-type gene was successfully identified from the reference strain, B. thuringiensis subsp. alesti. In addition, the RFLP patterns revealed that B. thuringiensis LY-99 included a novel cry1A-type gene in addition to cry1Aa, cry1Ac, cry1Be and cry1Ea genes. The novel cry1A-type gene was designated cry1Ah2 (Genbank accession No DQ269474). An inverse PCR method was used to amplify the flank regions of cry1Ah2 gene. Finally, 3143 bp HindIII fragment from B. thuringiensis LY-99 plasmid DNA including 5' region and partial ORF was amplified, and sequence analysis revealed that cry1Ah2 gene from LY-99 showed 89.31% of maximum sequence similarity with cry1Ac1 crystal protein gene. In addition, the deduced amino acid sequence of Cry1Ah2 protein shared 87.80% of maximum identity with that of Cry1Ac2. This protein therefore belongs to a new class of B. thuringiensis crystal proteins.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권4호
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• pp.384-391
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• 2009

Previously, two events (H15 and B20) of transgenic pepper (Capsicum annuum L.) that enhanced resistance to Cucumber mosaic virus (CMV) by the introduction of CMV coat protein (CP) gene were constructed. Presently, a single copy number of the CP gene was revealed in H15 and B20 by Southern blot. To predict possible unintended effects due to transgene insertion in an endogenous gene, we carried out sequencing of the 5'-flanking region of the CP gene and a Blastbased search. The results revealed that insertion of the transgene into genes encoding putative proteins may occur in the H15 and B20 transgenic event. Mutiplex polymerase chain reaction (PCR) for simultaneous detection and identification of transgenic pepper was conducted with a set of nine primers. Both transgenic event were differentiated from non-transgenic event by the presence of 267 bp and 430 bp PCR products indicative of CP gene specific primer pairs and primer pairs targeting the CP gene and 35S promoter. H15 and B20 uniquely possessed a 390 bp and 596 bp PCR product, respectively. The presence of a 1115 bp product corresponding to intrinsic pepper actin gene confirmed the use of pepper DNA as the PCR template. The primer set and PCR conditions used presently may allow the accurate and simple identification of CMV resistant transgenic pepper.