• Mycobiology
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• 제51권5호
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• pp.360-371
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• 2023

Hispidin is an important styrylpyrone produced by Sanghuangporus sanghuang. To analyze hispidin biosynthesis in S. sanghuang, the transcriptomes of hispidin-producing and non-producing S. sanghuang were determined by Illumina sequencing. Five PKSs were identified using genome annotation. Comparative analysis with the reference transcriptome showed that two PKSs (ShPKS3 and ShPKS4) had low expression levels in four types of media. The gene expression pattern of only ShPKS1 was consistent with the yield variation of hispidin. The combined analyses of gene expression with qPCR and hispidin detection by liquid chromatography-mass spectrometry coupled with ion-trap and time-of-flight technologies (LCMS-IT-TOF) showed that ShPKS1 was involved in hispidin biosynthesis in S. sanghuang. ShPKS1 is a partially reducing PKS gene with extra AMP and ACP domains before the KS domain. The domain architecture of ShPKS1 was AMP-ACP-KS-AT-DH-KR-ACP-ACP. Phylogenetic analysis shows that ShPKS1 and other PKS genes from Hymenochaetaceae form a unique monophyletic clade closely related to the clade containing Agaricales hispidin synthase. Taken together, our data indicate that ShPKS1 is a novel PKS of S. sanghuang involved in hispidin biosynthesis.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권3호
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• pp.261-271
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• 2016

세계적인 과수작물로서의 경제적 중요성에도 불구하고, 감귤 생산은 주로 자연교잡 실생이나 눈 돌연변이로부터의 선발 또는 단순 품종 도입 등을 통해 이루어지고 있는 실정이다. 긴 유년기, 다배성, 자가불화합성과 같은 감귤 고유의 식물학적 특성, 주요 형질들(병저항성, 수량성, 품질 등)의 QTL에 의한 조절 등은 전통 육종을 통한 우수 품종의 개발을 어렵게 하는 요인이다. 지구 온난화에 의한 생산 여건의 급격한 변화, 소비자 요구 다양화 등은 고품질 감귤의 조기 선발과 안정적 생산, 품종 다양화, 육종 비용 절감 등을 위한 체계적인 감귤 분자육종 프로그램의 도입을 요구하고 있다. 동위효소를 이용한 최초의 감귤 연관지도 작성이 이루어진 이래, 다양한 분자표지를 이용한 연관지도 작성, 생물(CTV, CiLV, ABS, 선충] 및 비생물적(염분, 저온) 스트레스, 아포믹시스, 다배성, 과실착색(카로티노이드, 안토시아닌), 무종자, 웅성불임, 신맛 적음, 생식, 형태(나무, 잎, 꽃, 열매 등), 과실 품질, 종자수, 수량성, 조기 착과 등과 연관된 분자표지 발굴, QTL 맵핑 등이 이루어졌다. CTV 저항성과 적육(안토시아닌 축적) 형질에 대해서는 유전자 클로닝이 이루어졌고, 교배 육종 효율 증대 및 비용 절감을 위해 교잡배와 주심배를 구분하기 위한 다수의 simple sequence repeat (SSR) 분자표지가 개발되었다. 최근, 스위트오렌지와 '클레멘타인' 만다린에 대한 고품질의 표준 유전체가 완성되어 유전체 기반 감귤 분자육종을 위한 토대가 마련되었다. 표준 유전체 정보를 토대로 대규모 분자표지(SNP, SSR, InDel) 기반의 표준 연관 및 물리지도 작성, 비교 유전체 지도 작성, gene annotation, 전사체 분석 등이 활발히 이루어지고 있다. 감귤 유전자원 및 핵심집단에 대해 표준 유전체 기반 비교 유전체 분석, GBS (genotyping-by-sequencing), GWAS (genome wide association study) 등을 통해 감귤의 다양한 형질과 연관된 분자마커 발굴 및 개발, 유용/변이 유전자 클로닝 등에 관한 연구가 가속화될 것으로 전망된다. 또한 표적 유전체 교정 및 VIGS (virus-induced gene silencing) 기술도 유전자 마커의 검증을 비롯한 감귤 분자육종 프로그램에 활발히 이용될 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제23권3호
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• pp.248-256
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• 2008

본 연구는 축산물 유래 L. monocytogenes에 대한 역학적 연구로서 분리균의 hemolysin(LLO) 및 lecithinase(LCP)생산성, Congo red dye(CRA)흡수성 및 hemolysin activity를 조사하는 한편 inlA, inlBV, actA, hlyA, plcA 및 plcB의 virulence gene을 PCR법으로 분석하였다. LLO, LCP 및 CRA의 양성률은 L. monocytogenes의 경우 68균주 중 각각 100%, 94.1% 및 77.9%이었고, L. ivanovii와 L. seeligeri를 제외한 다른 Listeria spp.(L. innocua, L. gray, L. murrayi, L. welchimeri)는 음성이었다. LLO와 LCP간에는 통계적인 유의성은 없었으나 CRA는 약간 낮게 나타났으며(p<0.05), serotype 1/2b 및 4b 간에도 유의성이 인정되지 않았다. 면양적혈구에 대한 용혈성(MHU)에서 L. monocytogenes의 경우 2배에서 16배까지 다양한 반응을 보였으나 L. ivanovii와 L. seeligeri를 제외한 다른 Listeria spp.는 음성이었다. hemolysin activity(HU)는 L. monocytogenes의 경우 대부분의 균주가 1.0 HU/mg 이상이었으나 다른 Listeria spp.는 대부분 0.04 HU/mg 이하였다. PCR 증폭하여 virulence gene을 분석한 결과 모든 L. monocytogenes는 각기 예상한 크기의 PCR 증폭산물이 검출되어 hlyA, plcA, plcB, inlA 및 inlB gene을 보유하고 있음이 확인되었으나 다른 Listeria spp.는 어떠한 증폭산물도 보이지 않았다. 또한 actA gene에 대한 증폭산물은 385bp와 268bp 크기의 2종류로 각각 57.4%와 42.6%의 분포를 나타내었다. actA gene의 size 분포에서 국내산 쇠고기, 닭고기, 유가공장에서는 큰 size가 많았는데 반하여 미국산 수입쇠고기에서는 작은 size가 많은 것으로 나타났다.

• 한국작물학회지
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• 제67권1호
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• pp.41-52
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• 2022

1. 본 연구에서는 우리밀 품종인 금강밀과 염 저항성을 가지는 돌연변이 라인 2020-s1340을 재료로 200 mM 염 스트레스 처리에 따른 전사체 발현을 확인하였다. QuantSeq을 통해 23,634,438개의 reads가 생산되었고 7,331,269개의 reads가 mapping됐다. 2. 염 스트레스 상황에서 총 282개의 DEG가 확인이 되었고 이러한 DEGs는 UDP-glucosyltransferase, receptor kinase-like protein, Lectin receptor-like kinases, cytochrome P450등의 단백질들을 코딩하는 유전자들이다. 이러한 DEGs는 염 저항성과 관련된 후보 유전자들이 될 수 있다. 염 저항성과 관련하여 역할이 밝혀지지 않은 유전자들은 추후 연구를 통해 확인이 필요하다. 3. GO연구에서는 DEGs를 세가지 범주로 분류하였으며 대부분 식물체 내 세포 기초 경로와 관련된 GO term들이 주로 되었으며 각각 범주에 있어서 biological process, molecular process에서는 single-organism process (GO: 0044699), single-organism metabolic process (GO:0044710), oxidation-reduction process (GO:0055114), copper ion transport (GO:0006825), copper ion transmembrane transport (GO:0035434), alternative oxidase activity (GO:0009916) GO term들이 유의성이 높게 나타났다. 4. 이러한 QuantSeq의 분석결과는 밀에 관한 염에 의해 발현되는 전사 발현에 대한 이해를 향상시킬 수 있다. 또한 염 스트레스 반응의 복잡한 분자 메커니즘에 대한 좋은 통찰력을 제공하고 염분 스트레스에 대한 작물 내성의 유전적 개선을 위한 실질적인 토대를 마련할 수 있을 것이다.

• 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.

• 한국작물학회지
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• 제27권4호
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• pp.371-384
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• 1982

1. 내냉성품종의 요망은 고위도지대뿐만 아니라 열대지방에서도 간절하며 요망되는 내냉성품종의 특성도 여러 가지이다. 세계적으로 요망되는 내냉성을 IRRI에서는 편의상 a) 북해도형, b) 수원형, c) 태북일기작형, d) 태북이기작형, e) 열대고냉지형 및 f) Bangladesh형으로 구분하고 있다. 우리나라에서 요망되는 내냉성은 통일계품종에서 더욱 간절하며 생육전반에 걸쳐 Japonica 정도의 생리적 활성이 요망되지만 적어도 유묘기와 성숙기의 저온장해가 Japonica보다 크지 않은 것이 우선 당면한 문제라 하겠다. 일반계품종에서는 조생이면서 안정된 기본영양생장성을 가지고 고온에서 과민하지 않고 저온에서 생육지연이 비교적 작은 것이라면 좋을 것이다. 2. 국내에서의 내냉성계통검정방법과 시설은 통일계품종의 출현 이후 급속히 발전되었으며 저온항온기, 냉수 Tank, growth cabinet, phytotron, 춘천의 냉수포장, 진부, 운봉, 영덕의 내냉계통육종포 등 내냉계통선발을 위해서는 비교적 잘 갖춰진 편이다. 국외의 시설로는 IRRI의 냉수 Tank와 세대촉진시설 그리고 Banaue, Kathmandu나 Kashirnir의 자연생태적조건을 우리가 이용할 수 있을 것이다. 참고로 일본에서 보고된 생육각단계에서의 여러 가지 내냉성검정방법을 소개하였다. 3. 내냉성품종들이 가지고 있는 내냉형질의 단리는 아직 분명히 되어 있지 못하지만 a) 저온발아성, b) 저온유묘생장성, c) 저온묘변색 d) 저온발근력, e) 저온분벽력, f) 저온양분흡수능력, g) 저온동화력, i) 저온임실장해, j) 저온등숙장해 등에 품종간차가 분명한 것이 보고되어 있다. 위의 형질간의 상관관계는 형질에 따라 재료에 따라 구구하였다. 내냉성형질들의 유전에 관한 보고는 많지 않아 저온발아력에 관해 4개 이상의 다인자, 유묘저온생존력에 관해 단인자 또는 다인자, 유수형성기 저온저항력에 관해 4개 또는 그 이상의 다인자, 냉수포장에서의 저온저항력에 관해, 4개 이상의 유전자가 관여되는 것으로 그리고 heritability는 항상 높은 것으로 보고되어 있지만 같은 그 재료들을 가지고 다른 저온에서 검토하면 상이한 결과가 나올 것은 쉽게 짐작할 수 있다. 여러 가지 내냉성검정기술의 발전과 IRRI의 국제 내냉성품종연락시험으로 Japonica, Indica, Bulu 등에서 다같이 많은 품종들이 내냉성모본으로 검정되어 있다. 4. 육종방안을 구상할 때 고려해야 할 사항들 a) 유전질의 다양화, b) 내병충성의 집적, c) 지역별 적응품종의 동정, d) 장려품종의 체계적 통제 등을 고려하면서 단기적 및 장기적 육종방안을 제안하였다. 단기적으로는 일반계품종을 대상으로 하되 우리나라 기존품종을 기초로 알려진 내냉성품종을 가지고 생육일수와 내냉성을 조정하는 한편 극조생내냉성 찰벼모본에 내충내병인 Indica 모본을 일회친으로 Japonica로 Back cross하면서 내병충성을 유지한 계통을 선발하여 이것으로 내냉조합에 내병충성을 첨가시키도록 한다. 장기적 방안으로는 Japonica뿐만 아니라 Indica, Javanica 등 모든 내냉성모본을 이용하여 germplasm의 다양화를 꾀하며 모본별 형질별 내냉성유전자를 동정하여 이들을 종합하여 생육전기간을 안정하게 경과할 수 있게 내냉성을 향상하고 내병충성을 첨가하는 단계적인 과정을 제안하였다. 육종효율을 높이기 위하여 세대촉진, 화분배양과 국제협력의 필요성을 강조하였다.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제16권2호
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• pp.67-70
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• 2019

Limb-girdle muscular dystrophy (LGMD) is a group of muscular dystrophies that has extremely heterogeneous clinical features and genetic background. The caveolin-3 gene (CAV3) is one of the causative genes. LGMD appears as a clinical continuum, from isolated skeletal muscle involvement to long QT syndrome. Here we report two patients without apparent muscle weakness in a family with CAV3 mutation. A 7-month-old Korean boy visited our muscle clinic because of an incidental finding of elevated serum creatine kinase (CK) concentration (680 IU/L, reference range, 20-270 IU/L) without clinical symptoms. The patient was born after an uneventful pregnancy and showed normal developmental milestones. He developed pseudohypertrophy of his calf muscle during the follow-up. We obtained a muscle biopsy at age 14 months, which showed size variations and degenerating/regenerating myofibers with endomysial fibrosis and immunohistochemical evidence of normal dystrophin. Under the impression of LGMD, we performed target panel sequencing and identified a heterozygous in-frame mutation of CAV3, c.307_312delGTGGTG (p.Val103_Val104del). Immunohistochemical staining of muscle indicated complete loss of caveolin-3 compared with normal control muscle, which supported the variant's pathogenicity. We performed segregation analysis and found that the patient's mother had the same variant with elevated serum CK level (972 IU/L). We report on autosomal dominant familial caveolinopathy caused by a pathogenic variant in CAV3, which was asymptomatic until the fourth decade. This case highlights the utility of next generation sequencing in the diagnosis of muscular dystrophies and the additive role of muscle biopsy to confirm the variants.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제72권3호
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• pp.293-301
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• 2012

Background: Ventilator-associated pneumonia (VAP) requires prompt and appropriate treatment. Since methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is a frequent pathogen in VAP, rapid identification of it, is pivotal. Our aim was to evaluate the utility of quantitative polymerase chain reaction (qPCR) as a useful method for etiologic diagnoses of MRSA pneumonia. Methods: We performed qPCR for mecA, S. aureus-specific femA-SA, and S. epidermidis-specific femA-SE genes from bronchoalveolar lavage or bronchial washing samples obtained from clinically-suspected VAP. Molecular identification of MRSA was based on the presence of the mecA and femA-SA gene, with the absence of the femA-SE gene. To compensate for the experimental and clinical conditions, we spiked an internal control in the course of DNA extraction. We estimated number of colony-forming units per mL (CFU/mL) of MRSA samples through a standard curve of a serially-diluted reference MRSA strain. We compared the threshold cycle (Ct) value with the microbiologic results of MRSA. Results: We obtained the mecA gene standard curve, which showed the detection limit of the mecA gene to be 100 fg, which corresponds to a copy number of 30. We chose cut-off Ct values of 27.94 (equivalent to $1{\times}10^4$ CFU/mL) and 21.78 (equivalent to $1{\times}10^5$ CFU/mL). The sensitivity and specificity of our assay were 88.9% and 88.9% respectively, when compared with quantitative cultures. Conclusion: Our results were valuable for diagnosing and identifying pathogens involved in VAP. We believe our modified qPCR is an appropriate tool for the rapid diagnosis of clinical pathogens regarding patients in the intensive care unit.

• 대한의생명과학회지
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• 제6권3호
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• pp.201-208
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• 2000

Vancomycin은 세포벽의 합성을 억제하여 세균에 대한 항균효과를 나타내는 glycopeptide 계 항생물질로서 그람양성세균으로 인한 감염치료에 광범위하게 사용되며, 특히 methicillin 내성 포도상구균의 선택적 치료제로 쓰이고 있다. 그러나 최근 임상검체에서도 중등도의 내성을 가지는 포도상구균 (Mu50: MIC 8 $\mu\textrm{g}$/ml)이 나타나기 시작하였고 여러 가지 여건상 국내에서도 내성균주가 분리될 가능성이 높다고 사료되어 임상검체 중 methcillin 내성 포도상구균을 대상으로 vancomycin 감수성 및 내성빈도 조사를 실시하고 이에 따른 내성기전을 알아보고자 하였다. 본 실험 결과 107주 (株)의 methicillin 내성균주 중 23.3%가 vancomycin에 대하여 내성을 보였으며 vancomycin 내성을 나타내는 표준균주인 Mu50과 Mu3의 중간 정도의 내성빈도를 보였다. 중합효소 연쇄반응을 통해 장구균의 vancomycin 내성에 관여하는 vanA, vanB, vanC1, vanC2, vanH 특이 유전자는 증폭되지 않았다. SDS-PAGE를 실시하여 81 kDa, 58 kDa, 33 kDa, 28 kDa 등의 주요 단백 분획을 확인하였고, Mu50에서 45 kDa의 특징적인 단백 분획을 관찰하였다. LDH enzyme assay에서는 한 개의 검체가 Mu50과 함께 높은 LDH 활성을 보였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권12호
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• pp.1345-1351
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• 2011

Vancomycin therapy failure due to the emergence of tolerance in pneumococci is increasing. The molecular mechanism of tolerance is not clear, but lytA and $pep^{27}$ are known to be involved. Our aim was to evaluate the expression of both genes in vancomycin-tolerant Streptococcus pneumoniae (VTSP) strains. Eleven VTSP strains from a total of 309 clinical isolates of S. pneumoniae from 1997 to 2006 were classified according to the criteria of Liu and Tomasz. All VTSP strains were evaluated for susceptibility according to CLSI criteria, serotype by the Quellung test, and clonality by PFGE. The expressions of lytA and $pep^{27}$ were analyzed in different growth phases by RT-PCR with and without vancomycin. Eighty-two percent of VTSP strains showed resistance to penicillin, and 100% were sensitive to vancomycin and cefotaxime. The most frequent serotypes of VTSP strains were 23F (4/11) and 6B (3/11). Clonal relationship was observed in only two strains. No significant changes were observed in $pep^{27}$ expression in the three phases of growth in VTSP strains with and without vancomycin. Interestingly, $pep^{27}$ expression in the stationary phase in the non-tolerant reference strain R6 was significantly higher. However, no significant differences in lytA expression were observed between VTSP and R6 strains during the phases of growth analyzed. The absence of changes in $pep^{27}$ expression in VTSP strains in the stationary phase may be related to their ability to tolerate high antibiotic concentrations, and thus, they survive and remain in the host under the antibiotic selective pressure reflected in therapeutic failure.