• BMB Reports
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• 제39권5호
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• pp.502-510
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• 2006

2C-methyl-D-erythritol 2, 4-cyclodiphosphate synthase (MECPS, EC: 4.6.1.12) is the fifth enzyme of the non-mevalonate terpenoid pathway for isopentenyl diphosphate biosynthesis and is involved in the methylerythritol phosphate (MEP) pathway for ginkgolide biosynthesis. The full-length mecps cDNA sequence (designated as Gbmecps) was cloned and characterized for the first time from gymnosperm plant species, Ginkgo biloba, using RACE (rapid amplification of cDNA ends) technique. The full-length cDNA of Gbmecps was 874 bp containing a 720 bp open reading frame (ORF) encoding a peptide of 239 amino acids with a calculated molecular mass of 26.03 kDa and an isoelectric point of 8.83. Comparative and bioinformatic analyses revealed that GbMECPS showed extensive homology with MECPSs from other species and contained conserved residues owned by the MECPS protein family. Phylogenetic analysis indicated that GbMECPS was more ancient than other plant MECPSs. Tissue expression pattern analysis indicated that GbMECPS expressed the highest in roots, followed by in leaves, and the lowest in seeds. The color complementation assay indicated that GbMECPS could accelerate the accumulation of $\beta$-carotene. The cloning, characterization and functional analysis of GbMECPS will be helpful to understand more about the role of MECPS involved in the ginkgolides biosynthesis at the molecular level.

• Molecules and Cells
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• 제26권6호
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• pp.566-575
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• 2008

Twenty-five chipmunk species occur in the world, of which only the Siberian chipmunk, Tamias sibiricus, inhabits Asia. To investigate mitochondrial cytochrome b sequence variations and population structure of the Siberian chipmunk in northeastern Asia, we examined mitochondrial cytochrome b sequences (1140 bp) from 3 countries. Analyses of 41 individuals from South Korea and 33 individuals from Russia and northeast China resulted in 37 haplotypes and 27 haplotypes, respectively. There were no shared haplotypes between South Korea and Russia - northeast China. Phylogenetic trees and network analysis showed 2 major maternal lineages for haplotypes, referred to as the S and R lineages. Haplotype grouping in each cluster was nearly coincident with its geographic affinity. In particular, 3 distinct groups were found that mostly clustered in the northern, central and southern parts of South Korea. Nucleotide diversity of the S lineage was twice that of lineage R. The divergence between S and R lineages was estimated to be 2.98-0.98 Myr. During the ice age, there may have been at least 2 refuges in South Korea and Russia - northeast China. The sequence variation between the S and R lineages was 11.3% (K2P), which is indicative of specific recognition in rodents. These results suggest that T. sibiricus from South Korea could be considered a separate species. However, additional information, such as details of distribution, nuclear genes data or morphology, is required to strengthen this hypothesis.

• 환경생물
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• 제22권1호
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• pp.66-74
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• 2004

한국에 분포하고 있는 개구리 속에 대한 염기서열을 결정하고 상호 비교하여 종간 유전적 변이 정도를 밝히고자 한국산 개구리 속 6종과 일본산 개구리 속 1종에 대한 미토콘드리아 165 rDNA를 분석하였으며, Gene-bank에 수록된 일본산 산개구리류 3종도 함께 비교 분석하여 총 437 bp의 염기서열을 결정하였다. 산개구리류 7종에 대한 similarity는 91.3∼97.3％이며, 참개구리류는 96.1∼97.3％로 나타났다. 또한, 참개구리류와 옴개구리류의 genetic distance가 참개구리류와 산개구리류보다 더 가깝게 나타났다. Neighbor-joining분석에서 참개구리류와 산개구리류로 2개의 cluster를 형성하였는데, 이 중산개구리류는 총 3개의 subcluster를 형성하였다. 또한, 참개구리는 내륙지방과 도서지방에 분포하는 집단이 각각 나눠지는 것은 지리적 격리에 의한 결과라고 사료된다. Maximum-likelihood분석도 NJ 분석 결과와 매우 유사하게 나타났으나 옴개구리(R. rugosa)는 NJ와 ML분석에서 서로 상반된 결과를 나타냈다. 이는 한국산 옴 개구리가 남부지역과 기타 지역에서 유전적 차이가 크게 나타나며, 일본 집단과 외부 특징에서 차이를 보이는 등 문제점을 가지고 있기 때문에 보다 다양한 연구가 이루어져야 올바른 해석 이 가능하리라 판단된다.

• 식물병연구
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• 제24권1호
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• pp.75-80
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• 2018

2014년부터 2016년까지 전라북도농업기술원(익산)과 국립원예특작과학원 온난화대응농업연구소(제주)에서 패션프루트 시들음병이 관찰되었다. 병징은 생육 초기 건전주에 비해 생육이 더디고 새순부터 시듦 증상이 나타나기 시작하였으며, 오래된 잎은 마르고 뒤틀리다가 더 이상 생육하지 않고 말라 죽었다. 감자한천배지에서 균사 생육은 직경이 35 mm/7일이었으며, 핑크빛-흰색으로 양모상이었다. 병원균의 대형분생포자는 무색으로 투명하며, 길이가 짧고 굴곡진 모양-일자형으로 세포벽이 얇고 주로 2-3개의 격벽이 있었다. 소형분생포자는 균사로부터 monophialides 위에 형성되었으며, 투명하고, 난형-타원형이며, 격벽이 없거나 1개인데, 드물게 2개인 경우도 있었고, 크기는 $3-12{\times}2.5-6{\mu}m$이다. 균학적 특징, 병원성 검정, ITS rDNA, $EF-1{\alpha}$ 염기서열 비교분석 등의 결과를 바탕으로 이 병은 우리나라에서 지금까지 보고되지 않은 Fusarium oxysporum에 의한 '패션프루트 시들음병'으로 명명하고자 한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권2호
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• pp.151-156
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• 2016

약용 식물 자원은 천연 화장품 소재, 제약 산업 그리고 인간의 건강을 위한 기능성 식품의 개발로 확대 된 이후 중요한 자산이 되고 있다. 그러나 세계적으로 약용 식물의 명칭을 각각 다르게 표기하고 있으며 계통 발생학적 기원이 명확하지 않다는 단점을 지니고 있다. 이 때문에 소비자들은 매우 큰 혼란을 겪고 있으며 특히 형태학적으로 유사한 식물의 말린 뿌리로 유통될 때에는 전문가들도 그들의 기원을 구별하기가 매우 어렵다. 이러한 이유때문에 이처럼 광범위하고 다양한 작물의 기원을 식별하기 위해 분자표지 기법을 적용하여 활용되고 있다. 이 리뷰에서 본 연구자들은 Angelica종의 분화에 관한 적합한 '기원정립'을 위한 현재의 연구 성과들을 정리했다. 결론적으로 Angelica종의 식별을 위해 개발된 분자적 연구에 대해 설명하고 약용작물의 유전체 정보를 활용하여 그들의 기원정립 및 판별에 대해 논의할 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권11호
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• pp.1691-1699
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• 2018

Objective: In Korea, there are three main cattle breeds, which are distinguished by coat color: Brown Hanwoo (BH), Brindle Hanwoo (BRH), and Jeju Black (JB). In this study, we sought to compare the genetic diversity and divergence among there Korean cattle breeds using a BovineHD chip genotyping array. Methods: Sample data were collected from 168 cattle in three populations of BH (48 cattle), BRH (96 cattle), and JB (24 cattle). The single-nucleotide polymorphism (SNP) genotyping was performed using the Illumina BovineHD SNP 777K Bead chip. Results: Heterozygosity, used as a measure of within-breed genetic diversity, was higher in BH (0.293) and BRH (0.296) than in JB (0.266). Linkage disequilibrium decay was more rapid in BH and BRH than in JB, reaching an average $r^2$ value of 0.2 before 26 kb in BH and BRH, whereas the corresponding value was reached before 32 kb in JB. Intra-population, interpopulation, and Fst analyses were used to identify candidate signatures of positive selection in the genome of a domestic Korean cattle population and 48, 11, and 11 loci were detected in the genomic region of the BRH breed, respectively. A Neighbor-Joining phylogenetic tree showed two main groups: a group comprising BH and BRH on one side and a group containing JB on the other. The runs of homozygosity analysis between Korean breeds indicated that the BRH and JB breeds have high inbreeding within breeds compared with BH. An analysis of differentiation based on a high-density SNP chip showed differences between Korean cattle breeds and the closeness of breeds corresponding to the geographic regions where they are evolving. Conclusion: Our results indicate that although the Korean cattle breeds have common features, they also show reliable breed diversity.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.105-111
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• 2009

노로바이러스는 급성 위장염을 일으키는 Caliciviridae 과(family)에 속하는 바이러스로 유전자형이 매우 다양하다. 본 연구에서는 노로바이러스 국내분리주의 게놈 RNA로부터 3개의 open reading frame (ORF) 모두의 염기서열을 분석하고, 유전학적 계통분석을 통하여 분자생물학적 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 노로바이러스(Hu/NLV/Gunpo/2006/KO)는 바이러스성 식중독, 장염 증세를 보이는 2세 여아 가검물로부터 분리되었다. 역전사반응과 PCR 증폭을 통해서 바이러스의 게놈 RNA를 3개의 중첩되는 cDNA 단편으로 합성하였으며, 합성된 cDNA를 염기서열 분석에 직접 사용하였다. 시퀀싱 결과 Hu/NLV/Gunpo/2006/KO는 3개의 ORF (ORF1, 5,100 bp; ORF2, 1,647 bp; ORF3, 765 bp)로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 35개의 노로바이러스 국외 분리주와 비교한 결과, ORF1은 ORF2 또는 ORF3에 비해서 상대적으로 염기의 변이율이 낮았으며, 특히 ORF2와 ORF3의 C-말단 부위에서 높은 변이율을 관찰하였다. 유전학적 계통도를 분석한 결과, Hu/NLV/Gunpo/2006/KO는 genogroup II 에 속하며, Saitama U1, Gifu'96, Mc37, Vietnam 026과 같은 클러스터를 형성하는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 노로바이러스 Hu/NLV/Gunpo/2006/KO의 3개의 ORF 염기서열을 모두 밝힘으로써, 앞으로 노로바이러스의 검출법 개발과 유전학적 상관관계뿐 아니라, 유전자의 기능 분석과 관련된 기초연구에 중요한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권1호
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• pp.26-32
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• 2013

부탄올 용매에서 생존하는 부탄올 내성 미생물을 분리하였다. 분리된 미생물들의 세포성장은 부탄올 농도가 증가함에 따라 감소하였으며, 그 중에서 BRS02가 12.5 g/L에서 가장 높은 내성도를 나타내었다. 또한, UV를 이용하여 BRS02균의 변이를 유도하여 고농도 부탄올 내성균 BRS251을 개발하였다. 부탄올 생산 모델균주로 대장균과 함께 부탄올, 프로판올 및 펜탄올에 대한 내성도를 비교한 결과, 대장균은 7.5 g/L 부탄올과 20 g/L 프로판올, 2 g/L 펜탄올 농도까지 생육이 가능한 반편, BRS251은 더 고농도인 17.5 g/L 부탄올과 32.5 g/L 프로판올, 6 g/L 펜탄올 농도까지 생육이 가능하였다. 분리된 세균을 동정하기 위해서 그람염색 후 광학현미경으로 관찰한 결과 그람양성의 구균으로 확인이 되었으며, 6.5% NaCl에서 생육이 가능하였다. 생화학적 특성을 분석한 결과, arginine dihydrolase, ${\alpha}$-glucosidase, urease 효소활성을 가지고 있었으며, 호기적인 조건에서 D-galactose, Dmaltose, D-mannitol, D-mannose, methyl-${\beta}$-D-glucopyranoside, D-ribose, sucrose, D-trehalose를 탄소원으로 자화하여 산을 생성할 수 있었으며, bacitracin, vibriostatic agent O/129 및 optochin에 대한 항생제 내성을 나타내었다. 16S rRNA 유전자 서열을 결정하고 계통발생도 분석을 통해 BRS02는 최종적으로 Staphylococcus sp.임을 동정하였다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제31권2호
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• pp.152-164
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• 2015

Biological control of major rice diseases has been attempted in several rice-growing countries in Asia during the last few decades and its application using antagonistic bacteria has proved to be somewhat successful for controlling various fungal diseases in field trials. Two novel endophytic Bacillus species, designated strains YC7007 and $YC7010^T$, with antimicrobial, plant growth-promoting, and systemic resistance-inducing activities were isolated from the roots of rice in paddy fields at Jinju, Korea, and their multifunctional activities were analyzed. Strain YC7007 inhibited mycelial growth of major rice fungal pathogens strongly in vitro. Bacterial blight and panicle blight caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae (KACC 10208) and Burkholderia glumae (KACC 44022), respectively, were also suppressed effectively by drenching a bacterial suspension ($10^7cfu/ml$) of strain YC7007 on the rhizosphere of rice. Additionally, strain YC7007 promoted the growth of rice seedlings with higher germination rates and more tillers than the untreated control. The taxonomic position of the strains was also investigated. Phylogenetic analyses based on 16S rRNA gene sequences indicated that both strains belong to the genus Bacillus, with high similarity to the closely related strains, Bacillus siamensis KACC $15859^T$ (99.67%), Bacillus methylotrophicus KACC $13105^T$ (99.65%), Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum KACC $17177^T$ (99.60%), and Bacillus tequilensis KACC $15944^T$ (99.45%). The DNA-DNA relatedness value between strain $YC7010^T$ and the most closely related strain, B. siamensis KACC $15859^T$ was $50.4{\pm}3.5%$, but it was $91.5{\pm}11.0%$ between two strains YC7007 and $YC7010^T$, indicating the same species. The major fatty acids of two strains were anteiso-$C_{15:0}$ and iso $C_{15:0}$. Both strains contained MK-7 as a major respiratory quinone system. The G+C contents of the genomic DNA of two strains were 50.5 mol% and 51.2 mol%, respectively. Based on these polyphasic studies, the two strains YC7007 and $YC7010^T$ represent novel species of the genus Bacillus, for which the name Bacillus oryzicola sp. nov. is proposed. The type strain is $YC7010^T$ (= KACC $18228^T$). Taken together, our findings suggest that novel endophytic Bacillus strains can be used for the biological control of rice diseases.

• 생명과학회지
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• 제20권11호
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• pp.1697-1703
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• 2010

족도리풀속은 쥐방울덩굴과에 속하는 키 작은 초본이며 아시아의 온대지역에서 많은 종이 주로 분포한다. 이속에 속하는 우리나라 자생 식물 아홉 분류 간 계통 관계를 평가하기 위해 엽록체 게놈의 trnL - trnT 부위로 평가하였다. DNA 서열 배당은 많은 갭(gaps)을 가지고 있었다. 이 속 내 서열 변이는 일부 삽입과 결실이 발견되었지만 주로 핵산의 삽입/결실에 기인하였다. 서열 분화의 또 다른 원천은 이 속의 trnL - trnT 부위에서 발생한 짧은 반복 서열에 의한 길이 변화이다. 이 속의 9개 분류군에 대한 trnL - trnT 부위에서 A+T 함량은 74.7~78.3%로 피자식물의 평균(64.5~67.1%)보다 높았다. 이 속의 금오족도리풀은 세 계통도(MP, ML, and NJ)에서 모두 현저하게 차이가 났다. 그런데 일부 내부 분지마디는 낮은 지지도를 보였으며 네 종은 분리되지 않았다. 기존의 형태학적 특성과 trnL - trnT의 계통도 간 불일치에 대해 논의하였다.