• The Plant Pathology Journal
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• 제40권3호
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• pp.329-335
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• 2024

Phytophthora root and stem rot (PRR), caused by Phytophthora sojae, can occur at any growth stage under poorly drained and humid conditions. The expansion of soybean cultivation in South Korean paddy fields has increased the frequency of PRR outbreaks. This study aimed to identify four P. sojae isolates newly collected from domestic fields and evaluate race-specific resistance using the hypocotyl inoculation technique. The four isolates exhibited various pathotypes, with GJ3053 exhibiting the highest virulence complexity. Two isolates, GJ3053 and AD3617, were screened from 205 soybeans, and 182 and 190 genotypes (88.8 and 92.7%, respectively) were susceptible to each isolate. Among these accessions, five genotypes resistant to both isolates were selected. These promising genotypes are candidates for the development of resistant soybean cultivars that can effectively control PRR through gene stacking.

• BMB Reports
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• 제41권2호
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• pp.164-169
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• 2008

The tumor suppressor gene p53 regulates apoptotic cell death and the cell cycle. In this study, we investigated the role of p53 in nitric oxide (NO)-induced apoptosis in vascular smooth muscle cells (VSMCs). We found that the NO donor S-nitroso-N-acetyl-penicillamine (SNAP) increased apoptotic cell death in p53-deficient VSMCs compared with wild-type cells. The heme oxygen-ase (HO) inhibitor tin protoporphyrin IX reduced the resistance of wild-type VSMCs to SNAP-induced cell death. SNAP promoted HO-1 expression in both cell types. HO-2 protein was increased only in wild-type VSMCs following SNAP treatment; however, similar levels of HO-2 mRNA were detected in both cell types. SNAP significantly increased the levels of non-heme-iron and dinitrosyl iron-sulfur clusters in wild-type VSMCs compared with p53-deficient VSMCs. Moreover, pretreatment with FeSO4 and the carbon monoxide donor CORM-2, but not biliverdin, significantly protected p53-deficient cells from SNAP-induced cell death compared with normal cells. These results suggest that wild-type VSMCs are more resistant to NO-mediated apoptosis than p53-deficient VSMCs through p53-dependent up-regulation of HO-2.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.211-219
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• 2022

지난 10년 동안, 이중 가닥 RNA (double-stranded RNA, dsRNA)를 이용한 특정 유전자 발현 간섭(RNA interference, RNAi) 기술은 의약품 개발뿐만 아니라 작물보호 분야에 해충방제부터 익충보호까지 다양하게 그 기술이 사용되어 왔다. 그동안 학계 및 산업체에서 활발히 연구되어 온 RNAi기술을 이용한 작물 및 익충보호제는 상용화를 눈앞에 두고 있다. 미래 농업 시장에서 해충방제제와 익충보호제로써의 개발을 위한 RNAi의 기술적 응용은 상당한 잠재력을 가지고 있지만, 현장에 직접 사용되기에는 아직 여러 가지 한계점이나 극복해야 할 과제가 남아있다. 본 리뷰에서는 최근에 활발히 진행되고 있는 작물보호제 및 익충보호제(protection of crops and beneficial insects)로써의 dsRNA의 다양한 활용과 그 잠재성(potential)을 소개하고자 한다.

• Molecules and Cells
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• 제40권2호
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• pp.123-132
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• 2017

Insulin signaling is coordinated by insulin receptor substrates (IRSs). Many insulin responses, especially for blood glucose metabolism, are mediated primarily through Irs-1 and Irs-2. Irs-1 knockout mice show growth retardation and insulin signaling defects, which can be compensated by other IRSs in vivo; however, the underlying mechanism is not clear. Here, we presented an Irs-1 truncated mutated mouse ($Irs-1^{-/-}$) with growth retardation and subcutaneous adipocyte atrophy. $Irs-1^{-/-}$ mice exhibited mild insulin resistance, as demonstrated by the insulin tolerance test. Phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) activity and phosphorylated Protein Kinase B (PKB/AKT) expression were elevated in liver, skeletal muscle, and subcutaneous adipocytes in Irs-1 deficiency. In addition, the expression of IRS-2 and its phosphorylated version were clearly elevated in liver and skeletal muscle. With miRNA microarray analysis, we found miR-33 was down-regulated in bone marrow stromal cells (BMSCs) of $Irs-1^{-/-}$ mice, while its target gene Irs-2 was up-regulated in vitro studies. In addition, miR-33 was down-regulated in the presence of Irs-1 and which was up-regulated in fasting status. What's more, miR-33 restored its expression in re-feeding status. Meanwhile, miR-33 levels decreased and Irs-2 levels increased in liver, skeletal muscle, and subcutaneous adipocytes of $Irs-1^{-/-}$ mice. In primary cultured liver cells transfected with an miR-33 inhibitor, the expression of IRS-2, PI3K, and phosphorylated-AKT (p-AKT) increased while the opposite results were observed in the presence of an miR-33 mimic. Therefore, decreased miR-33 levels can up-regulate IRS-2 expression, which appears to compensate for the defects of the insulin signaling pathway in Irs-1 deficient mice.

• 식물병연구
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• 제13권2호
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• pp.88-92
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• 2007

우리나라 참다래 과수원에서 참다래 꽃썩음병을 일으키는 원인 세균인 Pseudomonas syringae pv. syringae를 분리하였다. 총 41개 균주 중 스트렙토마이신 저항성을 보이는 2개의 균주를 대상으로 PCR과 염기서열 결정을 통해 저항성 유전자 구조를 조사하였다. PCR결과 스트렙토마이신 저항성유전자는 Tn5359a에 들어 있는 strA-strB 구조인 것으로 밝혀졌다. Xanthomonas campestris와 Erwinia amylovora에서 알려진 IS6100과 IS1133은 발견되지 않았다. strA-strB의 염기서열은 이미 밝혀진 Tn5393a와 동일하였다. 두 스트렙토마이신 저항성 균주는 각각 3개의 플라스미드를 가지고 있었으며 저항성 유전자는 그 중 100kb의 플라스미드에 들어 있었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권4호
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• pp.560-563
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• 2004

The study was undertaken to evaluate the effect of naked neck gene on mortality, cell mediated and humoral immune response in white plumage broiler population. The mortality of homozygous naked neck (Na/Na) broilers (11.71%) was comparatively lower than that of heterozygous naked neck (Na/na) (12.28%) and normally feathered (na/na) (13.59%) broilers. The humoral immune response was measured against (1% v/v) sheep red blood cells (SRBC) for total haemagglutinin (HA) antibody, 2-mercaptoethanol resistance (MER) or (IgG) antibody and 2-mercaptoethanol sensitive (MES) or (IgM) antibody titre on 7 days post-immunization. The titre was expressed as log2 of the highest dilution which shows complete haemagglutination. Total HA titers of Na/Na and Na/na (11.05$\pm$0.53 and 11.09$\pm$0.38) were comparatively higher than that of na/na (10.26$\pm$0.42). The MES antibody titre of Na/Na (8.50$\pm$0.53) and Na/na (7.63$\pm$0.45) broilers were significantly higher as compared to na/na (6.11$\pm$0.32) broilers. The MER titre of na/na genetic group (4.15$\pm$0.42) was significantly higher than Na/Na (2.55$\pm$0.37) and comparatively higher than Na/na (3.45$\pm$0.38) broilers. In vivo cell response to phytohaemagglutinin-P (PHA-P), measured as Foot Index (FI) in mm expressed significantly higher response in Na/na (0.473$\pm$0.05) and Na/Na (0.413$\pm$0.04) broilers as compared to na/na (0.304$\pm$0.03) broilers. The result of present study suggested that white plumage naked neck broilers had better immune response as compared to normally feathered broilers.

• 한국작물학회지
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• 제68권3호
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• pp.134-146
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• 2023

콩 역병(Phytophthora root rot, PRR)은 난균(oomycete)인 Phytophthora sojae에 의해 발생하는 콩의 주요 병 중 하나로, 배수가 잘 안 되는 밭이나 습한 토양에서 심하게 발생한다. 역병의 피해를 효과적으로 줄일 수 있는 방법은 주로 역병 저항성 품종을 재배하는 것으로, 이는 저항성 유전자 Rps (resistance to P. sojae)에 대한 연구를 중심으로 이루어진다. 본 연구는 대풍 과 천알(계통명 SS0404-T5-76)을 교배하여 구축한 RIL (recombinant inbred line) 집단을 이용하여 콩 역병 균주40468과 연관된 저항성 유전자좌를 탐색하기 위해 수행되었다. 역병 균주40468에 대한 저항성 평가는 하배축 접종(hypocotyl inoculation) 방법으로 이루어졌다. 저항성 검정 결과, 천알은 저항성,대풍은 감수성을 보였고 집단 내에서는 계통들의 표현형이 분리되는 양상을 보였다. 집단 내에서 표현형 분포는 1:1 (R:S) (χ2 = 0.57, p = 0.75) 분리비와 일치하였으며, 이는 저항성 반응이 단일 유전자에 의해 조절됨을 나타낸다. 대풍, 천알과 각 RIL 계통들은 고밀도 SNP 유전자형 분석을 통해 데이터를 얻었고, 이를 바탕으로 유전자 지도를 작성하였다. 일원분산 분석(Single-marker ANOVA) 및 linkage analysis 결과, 18번 염색체의 55.9~56.4 Mbp에서 높은 통계적 유의성을 보였으며, 이 지역의 표현형 분산은 ~98%로 나타났다. 탐색된 영역은 다수의 선행연구에서 Rps의 위치로 보고된 지역과 겹치며, 콩 표준 유전체 정보를 기반으로 0.5 Mbp 범위 내에서 leucine-rich repeat (LRR) 또는 serine/threonine kinase(STK)을 합성하는 유전자 9개를 포함하고 있다. 천알은 역병 균주40468에 대한 저항성 유전자좌가 밝혀진 첫 국내 콩 품종으로, 본 연구에서 밝힌 천알의 저항성 유전자좌는 향후 역병 저항성 육종 및 연구에서 유용한 재료가 될 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.171-182
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• 2018

파파야는 열대와 아열대 지역에서 광범위하게 재배되고 있는 주요 작물 중의 하나이다. 파파야 열매는 칼로리가 낮고 비타민 A와 C, 미네랄이 풍부하며, 미숙과에는 단백질 분해 효소인 파파인이 풍부하여 의약품, 화장품, 식품 가공 산업 등에 널리 활용되고 있다. 전세계 파파야 산업에서 가장 중요한 제한 요인 중의 하나가 potyvirus에 속하는 papaya ringspot virus (PRSV)에 의해 야기되는 식물병이다. 1992년에 미국 연구자들에 의해 PRSV의 coat protein (cp) 유전자를 발현하는 최초의 PRSV-저항성 GM 파파야 이벤트($R_0$ '55-1')가 만들어졌으며, 1997년에는 이로부터 유래한 GM 품종('SunUp', 'Rainbow')에 대해 미국 정부가 상업적 재배를 승인하였다. 현재까지 GM 파파야 개발은 해충 저항성, 병 저항성(곰팡이, 바이러스), 수확 후 저장성 증대, 알루미늄과 제초제 저항성 등의 형질에 초점을 맞추어 왔다. 아울러 파파야를 동물단백질(백신 등) 생산을 위한 식물공장으로 활용하기 위한 시도도 이루어졌다. 현재, 미국과 중국을 비롯한 약 17개 국가에서 GM 파파야 개발과 포장 실험 또는 상업적 재배가 이루어지고 있다. GM 파파야의 개발과 더불어 생물안전성 평가 및 GM 판별 기술 개발에 관한 연구도 이루어지고 있다. 생물안전성 평가와 관련하여 주로 인체 위해성과 환경 위해성에 관한 분석이 수행되고 있다. 인체 위해성의 경우, 동물 모델을 대상으로 장기간 식이섭취를 통해 일반 및 유전 독성, 알레르기항원성, 면역 반응, GM 유래 단백질의 안정성에 관한 연구가 수행되었다. 환경 위해성의 경우, GM 재배가 토양 미생물 다양성에 미치는 영향, GM 유래 유전물질의 토양 잔류 및 토양 미생물로의 전이 여부에 관한 연구가 이루어졌다. 우리나라, 유럽 및 일본을 비롯한 많은 나라에서는 상업적 재배를 위한 GM 품종 도입이나, 파파야 가공 식품 제조에 비승인 GM 파파야의 사용을 규제하고 있다. 도입 유전자 특이적 또는 이벤트 특이적인 분자표지를 개발하고, PCR(일반, real-time) 또는 loop-mediated isothermal amplification 방법을 통해 GM 여부를 판별하고 있다. 파파야에 대한 초안 수준의 유전체 정보가 2008년에 해독되었으며, 최근에는 차세대 유전체 분석 기술로 확보된 유전체와 전사체 정보를 활용하여 GM 여부를 판별하는 기술도 확립되었다.