• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
• /
• pp.192-192
• /
• 2022

Sweetpotato is rich in starch, which is converted to sugar during storage due to enzymatic hydrolysis. The sugar content of sweetpotato is a component related to taste and storability. In this study, the sugar content (fructose, glucose, maltose, sucrose and total sugar content) of 94 genotypes was evaluated and the GWAS (Genome-Wide Association Study) was conducted to search for candidate genes for sugar content. The fructose and glucose content were 0.2 ~ 8.8 and 0.2 ~ 9.4 g/100g, respectively. The maltose, sucrose and total sugar content were 0.2 ~ 9.1,3.2 - 30.0 and 7.9 ~ 40.2 g/100g, respectively. The fructose and glucose showed a positive correlation (0.98). The 94 genotypes were genotyped with genotyping-by-sequencing (GBS) and aligned against the reference genome sequences of sweetpotato. The GBS libraries from 94 genotypes were sequenced on an Illumina HiSeqXten system, and 1,339,892 SNPs (Single Nucleotide Polymorphism) were generated. Filtering for < 60% missing rate and > 0.05 minor allele frequency resulted in a total of 44,255 SNPs used in GWAS. The GAPIT (Genome Association and Prediction Integrated Tool) was used to conduct based on the mean of sugar content with a Bonferroni-corrected chromosome-wide significance threshold with a -logio(P) of 5.95. The significant SNPs were obtained with fructose (seven), glucose (six), maltose (four) and sucrose (nine). There were several genes related to sugar content around the significant SNPs such as sugar transport protein 8-like, probable galactose-1 -phosphate uridyltransferase-like and beta-amylase. These results will contribute to understanding of sugar content and conversion in sweetpotato.

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.161-168
• /
• 2016

Nucleotide metabolism in endothelium is variable between different species. Recent studies demonstrated that this variability could contribute coagulation dysfunction, even though organs of the alpha 1,3-galactosyltransferase gene knockout pig were transplanted into the primate. CD73 (ecto-5'-nucelotidase) is an enzyme at cell surface catalyzing the hydrolysis of adenosine triphosphate to adenosine, which plays role on a substance for anti-inflammatory and anti-coagulant. Thus, overexpression of CD73 in endothelial cells of the pig is considered as an approach to reduce coagulopathy. In this study, we constructed a human CD73 expression vector under control of porcine Icam2 promoter (pIcam2-hCD73), which is expressed specifically at endothelial cells, and of CMV promoter as a control (CMV-CD73). First, we transfected the CMV-CD73 vector into HEK293 cells, and then confirmed CD73 expression at cell surface by flow cytometry analysis. Next, we transfected the pIcma2-CD73 and CMV-CD73 vectors into primary porcine fibroblasts and endothelial cells. Consequence was that the pIcma2-CD73 vector was expressed only at the porcine endothelial cells, meaning that the pIcam2 promoter lead to endothelial cell-specific expression of CD73 in vitro. Finally, we nucleofected the pIcam2-hCD73 vector into passage 3 fibroblasts, and enforced hygromycin selection of 400mg/ml. We were able to obtain forty three colonies harboring pIcam2-CD73 to provide donor cells for transgenic cloned porcine production.

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

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.129-137
• /
• 2018

Acute vascular rejection has been known as a main barrier occurring in a xenograted tissue of alpha 1,3-galactosyltransferase knock-out (GalT KO) pig into a non-human primate (NHP). Adenosine which is a final metabolite following sequential hydrolysis of nucleotide by ecto-nucleotidases such as CD39 and CD73, act as a regulator of coagulation, and inflammation. Thus xenotransplantation of CD39 and CD73 expressing pig under the GalT KO background could lead to enhanced survival of recipient NHP. We constructed a human CD39 and CD73 expression cassette designed for endothelial cell-specific expression using porcine Icam2 promoter (pIcam2-hCD39/hCD73). We performed isolation of endothelial cells (pAEC) from aorta of 4 week-old GalT KO and membrane cofactor protein expressing pig ($GalT^{-MCP/-MCP}$). We were able to verify that isolated cells were endothelial-like cells using immunofluorescence staining analysis with von Willebrand factor antibody, which is well known as an endothelial maker, and tubal formation assay. To find optimal condition for efficient transfection into pAEC, we performed transfection with GFP expression vector using four programs of nucleofection, M-003, U-023, W-023 and Y-022. We were able find that the program W-023 was optimal for pAEC with regard to viability and transfection efficiency by flow cytometry and fluorescent microscopy analyses. Finally, we were able to obtain $GalT^{-MCP/-MCP}/CD39/CD73$ pAEC expressing CD39 and CD73 at levels of 33.3% and 26.8%, respectively. We suggested that pACE isolated from $GalT^{-MCP/-MCP}$ pig might be provided as a basic resource to understand biochemical and molecular mechanisms of the rejections and as an alternative donor cells to generate $GalT^{-MCP/-MCP}/CD39/CD73$ pig expressing CD39 and CD73 at endothelial cells.

• 미생물학회지
• /
• 제48권2호
• /
• pp.125-133
• /
• 2012

혐기성 소화는 음식물 쓰레기와 같은 폐기물로부터 재생 가능한 에너지원으로 메탄을 생성하는 공정이다. 본 연구에서는 음식물 쓰레기와 폐수를 동시에 처리하는 3단계 메탄생산 공정을 이용한 혐기성 소화공정의 bacteria와 archaea 군집 변화를 조사하였다. 3단계 메탄생산 공정은 음식물 쓰레기 및 폐수를 메탄과 이산화탄소로 전환하는 반혐기성 가수분해/산생성, 혐기성 산생성과 혐기성 메탄생성조로 구성되어있으며, 16 rRNA 유전자 라이브러리의 염기서열 분석과 정량 PCR 등의 분자생물학적 방법으로 주요 미생물 군집을 조사하였다. 메탄생산 공정의 주요 미생물 군집은 VFA-산화 박테리아와 Methanoculleus 속에 속하는 hydrogenotrophic methanogen의 두 종(species)이었다. 또한, 소수의 Picrophilaceae 과(Thermoplasmatales 목)의 archaea도 확인하였다. 음식물을 이용한 3단계 메탄생산 공정은 acetogenesis를 기반으로 하는 고전적 메탄생성 공정과 달리 주로 hydrogenotrophic methanogen의 분해 경로에 의해 이루어 짐을 알 수 있다. 이들 균주의 우점은 중온 소화공정, 중성 pH, 높은 암모니아 농도, 짧은 HRT, Tepidanaerobacter 속 등과 같은 VFA 산화세균과의 상호작용 등에서 기인한 것으로 생각된다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.175-179
• /
• 1999

가공 및 이용율이 낮은 패류를 이용한 정미성분의 효과적인 추출방법과 분말 조미료의 제조조건을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 패류에 함유된 정미성분의 추출은 열수추출보다 단백질 분해효소를 이용한 가수분해 처리가 효과적이있으며, 분말제품의 수율을 높이기 위해서는 원료육을 완전히 액화시키는 것이 효과적이었다. 분말조미료는 굴, 키조개 및 새조개 육중량에 $50\%$의 물과 Alcalase를 각각 $4\%$ 첨가하여 $60^{\circ}C$에서 3시간동안 가수분해시키고 여과한 후 다시 막을 통과시켜 분자량 500 dalton 범위로 분획한 액을 진공동결건조하여 제품으로 하였다. 이들 제품의 수분함량이 각각 $3.5\%,\;3.8\%$ 및 $3.7\%$일 때 총질소량과 아미노질소량은 각각 $69.4\%,\;78.8\%$ 및 $74.2\%$와 $45.5\%,\;48.9\%$ 및 $45.4\%$이었다. 그리고 용해도는 각각 $78.4\%,\;76.3\%$ 및 $76.9\%$이었고 건조제품의 수율은 각각 $11.7\%,\;8.2\%$ 및 $9.8\%$로 나타났다.

• 미생물학회지
• /
• 제54권2호
• /
• pp.126-135
• /
• 2018

여러 종류의 mannanase를 생산하는 Cellulosimicrobium sp. YB-43으로부터 mannanase B를 암호하는 manB 유전자와 효소의 특성이 보고된 바 있다. Mannanase C (ManC)로 명명한 효소의 유전자가 manB 유전자의 하류에 위치한 것으로 예상되어 이를 중합효소 연쇄반응으로 클로닝하여 manC 유전자의 염기서열을 결정하였다. ManC는 448 아미노산 잔기로 구성된 것으로 확인되었으며 glycosyl hydrolase family 5에 속하는 mannanase와 상동성이 높은 활성영역과 탄수화물 결합영역(CBM2)이 존재하였다. ManC의 활성영역은 Streptomyces sp. SirexAA-E (55.8%; 4FK9_A) 및 S. thermoluteus (57.6%; BAM62868)의 mannanase와 아미노산 배열의 상동성이 55% 이상으로 가장 높았다. Signal peptide 영역이 제거되고 카르복실 말단에 hexahistidine이 연결되도록 제조한 His-tagged ManC (HtManC)의 유전자를 재조합 대장균에서 발현하여 균체 파쇄액으로부터 HtManC를 정제하였다. HtManC은 $65^{\circ}C$와 pH 7.5에서 최대 활성을 보였으며 pH 7.5~10범위에서 활성에 큰 변화가 없었다. HtManC는 locust bean gum (LBG)과 konjac에 대한 분해 활성이 guar gum과 ivory nut mannan (ivory nut)에 비해 높았다. 최적 반응조건에서 LBG를 기질로 하여 반응 동력학적 계수를 측정한 결과 Vmax와 Km이 68 U/mg과 0.45 mg/ml로 나타났다. HtManC에 의한 만노올리고당(MOS)과 mannan의 분해산물을 TLC로 관찰한 결과 mannobiose 보다 중합도가 큰MOS로부터 mannobiose와 mannotriose가 주된 분해산물로 생성되었다. 또한 LBG, konjac과 ivory nut의 분해산물로 mannobiose와 소량이 mannose가 공통적으로 관찰되었다.

• KSBB Journal
• /
• 제16권2호
• /
• pp.188-199
• /
• 2001

10%의 $\alpha-(1\rightarrow3)$가지 결합을 갖고 $\alpha-(1\rightarrow6)$으로 연결된 댁스트란을 합성하는 텍스트란수크라제를 coding하는 유전자 (dsCB)를 Leuconostoc mesenteroides B-742CB로부터 분리하여 염기서열과 아미노산 서열을 결정하였다. dsCB가 포항된 6 6.lkb띄 DNA fragment는 4,536 bp의 염기로 구성된 하나의 open reading 잔ame(ORF)를 가지고 있었다. 추정된 아미노산 서열은 ORF의 698벤째 nucleotide 위치에 있는 start codon (ATG)으로부터 5,223번째 위치에 있는 slop codon(TAA)까지 였다. 구조 유전자의 아마노산은 1,5087H로 구성되고 분자량의 계산값은 168.6 kDa었고 non-denatured SDS-PAGE를 이용하여 활성 band툴 분석한 결과 170 kDa이었다. pDSCB를 까지고 있는 재조합 E. coli는 2 % sucrose배치에서 세포외로 댁스트란수크라제를 생산하였으며, soluble과 insoluble 텍스트 란을 생산하였다. 텍스트란수크라체의 효소 촉매작용에 관여 하는 것으로 얄려져있는 conserved region의 아미노산 중 Asp-492를 Asparagine으로 바꾸고자 point mutation을 시도하였고, 결과로 얻어친 D492N은 돌연변이 이전의 균에 비하여 활성이 1.6배 감소함을 확인하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제46권6호
• /
• pp.947-956
• /
• 2004

생물체의 체내 지방대사에 아주 중요하게 작용하는 LPL의 유전자 구조변이가 한우의 경제형질에 미치는 효과를 구명하고자, 사람 등 포유류에서 주요한 변이부위로 인식되어 온 LPL유전자의 exon 5${\sim}$exon 6 영역에서 구조변이를 탐색하였다. 부모가 각기 다른 한우 24두를 이용하여 PCR 증폭산물 1674 bp (exon 5${\sim}$exon 6)에서 총 8 좌위의 SNP 검출하였는데, 이는 SNP 검출율이 약 1SNP/210bp로 기존 SNP 검출율 보다 비교적 높은 비율이며, 검출된 SNP들 간에 95% 이상의 높은 연관(linkage) 관계를 보여 비교적 잘 보존되어 있는 영역으로 사료된다. 그리고 검출된 SNP를 PCR-RFLP 기법을 이용하여 표현형질 기록치를 확보한 한우 33차 후대검정축 129두의 유전자형을 결정하였다. 그 결과 intron 5번의 제한효소 Hae III로 처리한 823A\longrightarrowG 변이부위가 측정된 모든 도체형질에서 유전자형에 따라 뚜렷한 차이를 보였으며, 특히 근내지방도와 통계적 유의성이 인정되었다(p<0.05). 사람 및 생쥐에서 LPL의 촉매활성부위를 암호화하는 exon 5번 및 6번에서의 변이는 LPL의 활성도에 영향을 미치며, 이는 혈액내의 중성지방농도 및 지방대사에 작용한다는 보고가 있다. 이들 변이구조와 95% 이상 강한 연관을 보이는 intron 5번의 구조변이는 근내지방도와 유의적으로 관찰되었다. 앞으로, intron 5번의 823A\longrightarrowG 변이가 어떤 근거로 근내지방도와 유의적으로 나타났는지 그 근거를 증명할 수 있는 추가적인 실험이 필요한 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
• /
• 제16권4호
• /
• pp.64-73
• /
• 2008

glysosyl hydrolase의 하나인 CCF 유사 유전자를 지렁이 Eisenia anderi의 중장으로부터 분리하여 클로닝하였다. 이 유전자의 전체 염기서열 크기는 1,152bp로 나타났으며 개시코돈을 포함하여 384개의 아미노산을 인코딩한다. N-말단 지역의 17개 잔기들은 signal peptide이다. CCF 관련 유전자의 아미노산 서열을 분석한 결과 본 연구에서 분리한 CCF 유사 유전자는 glycosyl hydrolase family 16 (GHF16)에 속하며, 다른 종의 지렁이에서 밝혀진 CCF 및 CCF-유사 단백질과 79~99%의 높은 상동성을 보였다. 여러 지렁이 종에서 분리된 CCF 및 CCF-유사 단백질들은 가수분해활성에 중요한 polysacchride-binding motif와 glucanase motif가 100% 상동성을 나타냈다. 본 연구의 대상종과 유사종인 E. fetida에서 분리된 CCF는 이 종의 서식지가 미생물 활성이 높은 부패 유기질층이기 때문에 다른 종의 CCF에 비해 높은 기질인식 특이성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 사실은 본 연구에서 분리한 CCF도 넓은 기질 특이성을 갖고 있을 가능성을 제시해 주고 있으며 이는 산업적 응용 측면에서 유용한 특징 중의 하나라고 생각된다. BLASTX를 이용한 계통수 분석 결과 GHF16 효소는 크게 후생동물군, 녹색식물군, 진정세균군 등의 세 그룹으로 나눌 수 있었으며, 후생동물군의 GHF16은 다시 촉수담륜동물형와 탈피동물형(후생동물형 포함)으로 나뉘어졌다. 본 연구에 의해 E. andrei로부터 분리된 CCF-유사 단백질의 더 많은 생물학적 특성 연구를 통해 ${\beta}$-D-글루칸의 분해 및 생산을 조절하는 산업적 활용이 가능할 것으로 사료된다.