• 한국수산과학회지
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• 제35권2호
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• pp.115-121
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• 2002

R plasmid의 분포와 새로운 conjugation 방법 개발을 위하여, 한국의 남해안과 동해안의 양식현장의 어류질병관련 세균으로부터 항균제 다제 내성균을 분리하였다. 분리균 134종에서 10균주가 chlorarnphenicol, tetracycline, streptomycin, ampicillin, colistin, nalidixic acid, oxolinic acid, kanamycin 등에 대한 다제내성의 특성을 가지고 있었으며 이중 V. damsela JE1 한 균주는 chloram-phenicol과 tetracycline에 대한 내성전달 특성을 갖는 R plasmid 와 ampicillin과 kanamycin에 대한 유전자를 chromosome 등에 함유하고 있었다. 분리된 어병세균의 다제내성 특성이 R plasmid에 기인하는 것인지의 확인은 다양한 장내세균의 선택배지로 최근 개발된 CC 배지에서 각기 다른 균주들이 나타내는 증식여부 또는 집락 색깔의 차이를 이용하여 donor, recipient 그리고 transconjugant를 구별할 수 있는 방법을 적용하였다. Conjugation의 최적화를 위해 여러 가지 조건을 비교한 결과, V. damsela JE1의 R plasmid의 전달은 filter mating법을 사용하는 것이 broth mating법보다 약 100배 이상의 높은 성공률을 보여 주었으며 이때 사용온도는 30$^{\circ}C$ 이상, mating 시간은 24시간에서 가장 높은 전달 빈도를 나타내었다. R plasmid를 함유한 V. damsela JE1이 분리된 4개월 후, 동일 양식장의 동일 그룹의 넙치 장내세균에서 분리한 다제내성균 Sphingomonas sp. 3균주는 V. damsela JE1에서 분리된 것과 같은 크기의 R plasmid를 함유하고 있었으며, 그 특성 또한 V. damsela JE1의 R plasmid와 마찬가지로 다제 내성 중 Cm과 Tc에 대한 유전자만이 recipient로 전달되어 장내 세균총이 R plasmid의 reservoir로서의 역할을 하고 있음을 확인하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제63권2호
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• pp.128-138
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• 2007

연구배경: INH 내성은 katG 와 inhA(ORF와 promoter)의 변이에 의한 것으로 알려져 있다. 유전자 변이는 지역적으로 종류와 빈도가 다르게 나타날 수 있는데 기존 국내의 연구보고들은 흔하다고 알려진 katG의 463 코돈만을 추적한 것들이었다. 따라서 본 연구는 국내에서 분리된 INH 내성균들의 두 유전자에서 나타날 수 있는 변이의 종류와 빈도를 확인하고자 하였다. 연구방법: 대한결핵협회 결핵연구원에서 MDR-TB로 판명된 INH 내성 결핵균 29주로부터 bead beater-phenol법으로 DNA를 추출하여 katG(2,223 bp), inhA ORF(-77~897, 975 bp) 및 inhA promoter(-168~80, 248 bp) 염기서열 결정 및 분석은 ABI PRISM 3730 XL Analyzer 및 MegAlign package를 사용하였다. 결과: 모든 균주들은 분석 표적으로 사용한 세 유전자 부위 중에서 적어도 한 개 이상의 유전자 부위에 변이가 있었다. INH 내성균은 거의 대부분(>93%) katG의 변이를 갖고 inhA 유전자 변이만 있는 경우는 드물어 INH 내성을 결정하는 중요한 요인은 katG의 변이 인 것을 확인할 수 있었다. katG 부위에서 Arg463Leu 변이와 Ser315Thr 변이가 높은 빈도(62.1% 및 55.2%)로 발견되었고, katG 완전결실과 inhA promoter-15($C{\rightarrow}T$) 변이도 일정한 빈도로 나타남을 볼 수 있었다. 그 외 inhA ORF 변이도 1주에서 1종류의 변이가 발견되었다. 결론: 기존 연구결과에서는 보고되지 않고 본 연구에서 처음으로 확인된 변이들도 14 종류나 있어서, INH 내성은 주로 katG 혹은 일부 inhA 특정 부위의 변이가 주도하지만 이들 외에도 다양한 변이가 존재한다는 것을 알 수 있었다. 이들 새로이 확인된 변이들은 염기서열 분석에 의한 INH 내성 여부 판단 시, 기존 알려진 변이 외에 보조 자료로 사용할 수 있을 것으로 생각한다.

• 식물병연구
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• 제28권2호
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• pp.82-91
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• 2022

최근에는 작물의 유도 저항성을 이용한 항바이러스제 개발에 관한 많은 연구가 수행되고 있으나 실제 농업현장에 널리 보급되지 못하고 있는 실정이다. 본 실험은 시설토마토 재배현장에 외생 살리실산, 키토산, 유제놀 처리에 따른 토마토황화잎말림바이러스(Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV) 감염억제효과를 검증하고자 수행되었다. 실내검정에서 TYLCV에 감수성 품종인 '슈퍼도태랑'은 항바이러스제 처리 후 TYLCV에 감염된지 12일 후 VP (virus infected control plants)에서 바이러스 증상이 나타나기 시작했다. 접종 32일 후 TYLCV 발병도는 VP에서 98.8%였고, SAT (2 mM salicylic acid)+VP, EGT (200 ㎍/ml eugenol)+VP에서는 각각 98.8%, 98.7%로 발병도가 높았으나, CHT (0.1% chitosan)+VP는 85.7%로 다른 처리들과 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 그러나 TYLCV 농도는 CHT+VP에서 OD값이 0.3으로 오히려 가장 높게 나타났으며, 토마토의 초장, 지상부 및 지하부 생체중에서도 뚜렷한 효과를 보이지 않았다. 여름작형 시설재배지에서 도태랑 계열의 토마토품종 '도태랑솔라'를 사용하여 항바이러스 3종의 효과를 조사한 결과, 수확기에 모든 처리구에서 100.0%에 가까운 TYLCV 감염률은 나타냈으며, 수확량에도 처리간의 통계적 유의차가 인정되지는 않았다. 이와 대조적으로 Ty-1과 Ty-3a 유전자를 보유한 TYLCV에 내병성 품종인 'TY자이언츠'는 저항성 유묘검정의 전 조사기간 동안 바이러스 증상이 전혀 관찰되지 않았고, 식물체내 바이러스 농도도 무접종 수준이었다. 본 실험 결과 'TY자이언츠' 품종은 TYLCV 발생이 만연한 지역 및 재배시기에 감수성 품종을 대체할 수 있을 것으로 생각된다. 반면, 저항성 유도물질인 살리실산, 유제놀, 키토산의 항바이러스 효과는 입증되지 않았기 때문에, 아직 시설토마토 재배현장에 적용하기는 어려울 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권2호
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• pp.81-88
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• 2014

식물생명공학 연구에 있어서 모델 식물인 Arabidopsis thaliana (애기장대)와 아주 유사한 염생 식물인 salt cress (Thellungiella halophila 또는 Thellungiella parvula)는 고염 스트레스에 대하여 강한 내성을 가지고 있다. 본 연구에서는 고염에 저항성을 가지는 유용유전자를 선별하기 위하여, 200 mM NaCl을 처리한 T. halophila 또는 T. parvula 식물로부터 mRNA를 분리하여 cDNA library를 작성하였다. Full length cDNA library를 Agrobacteria-methods 형질전환 방법에 필요한 binary vector pool을 작성하고 Arabidopsis에 형질전환 시켰다. 형질전환되어진 Arabidopsis를 항생제 Basta 선별을 통하여 형질전환체 pool을 구축하였다(305,400 종자). 이와 같은 방법을 통해 구축 되어진 pool중에서 168,500 종자를 이용하여 고염 스트레스 조건하에서 종자 발아율과 뿌리 생장 촉진되는 현상이 나타나는 내염성 형질전환체를 1차 선별하였다(7,157 개체; 4.24%). 1차 선별된 형질전환체 중에서 1,551개체를 이용하여 2차 선별을 수행하여 내염성 형질전환체 165 개체를 확보하였다(10.6%). 선별된 형질전환체 중 대부분 개체는 고염 스트레스에 대응하여 종자 발아 및 뿌리 생장 모두 야생형보다 촉진된 표현형을 보였다. 그 중 몇 몇의 형질전환체는 야생형에 비하여 특이적인 기관 발달 현상이 나타났다. 예를 들면, 꽃과 줄기의 발달이 야생형과는 다른 표현형을 보이는 형질전환체가 선별되었다. 이렇게 스트레스에 내성을 가지는 형질전환체로부터 유전자 분리 방법을 통하여 해당 유용유전자를 확보할 수가 있다. 본 연구에서는 향후 halopyte 식물체를 이용하여 고염 뿐만 아니라 다양한 환경스트레스(건조, 냉해, 고열, 호르몬 등) 신호전달에 관여하는 유용유전자를 보다 쉽게 확보하는 방법을 제시함으로서, 환경재해극복에 관여하는 신호전달 기작을 보다 쉽게 이해할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권2호
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• pp.122-134
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• 2010

본 연구의 목적은 다양한 생물종의 Protox 유전자 과다발현 제초제 저항성 형질전환 벼의 저항성 수준과 생육저해 원인이 생육시기별 tetrapyrrole 중간물질 축적과 대사 경로 물질, 활성산소 발생, 지질과산화 작용 및 항산화 효소 능력과 관련성이 있는지를 조사하는데 있다. Myxococcus xanthus(MX, MX1, PX), Arabidopsis thaliana(AP31, AP36, AP37) 및 인간(H45, H48, H49) Protox 과다발현 형질전환벼는 비형질전환벼에 비해 oxyfluorfen에 각각 43~65, 41~72 및 17~70배 저항성을 보였다. 다양한 생물종의 Protox 유전자 과다발현 제초제 저항성 형질전환 벼 중에 일부 라인은 다른 광조건하에서 정상적인 생육을 보인 반면에 일부 라인은 초장 및 생체중 감소가 야기되었다. 그러나 일관성 있게 파종 후 7일과 14일에 초장의 감소가 야기 되었던 형질전환 라인은 AP37뿐이었다. 또한 이들 형질전환 벼 라인들은 저광 및 암조건보다 고광조건하에서 초장 및 생체중 감소가 뚜렷하였다. 파종 후 7일째 Proto IX 축적은 AP31, AP37 및 H48에서 비형질전환벼에 비해 유의적으로 많았고, 파종 후 14일째에는 PX, AP37 및 H48에서 유의적으로 많았다. 파종 후 7일째 Mg-Proto IX은 일부 라인(H41과 H48)을 제외하고 그리고 Mg-Proto IX monomethyl ester는 MX, MX1, PX를 제외한 형질전환 라인 간에 차이가 없었다. 비록 terapyrrole 중간물질이 축적 되었더라도 이들 축적량은 Protox 과다발현 형질전환벼의 생육을 저해 하는데 충분하지 않았을 것으로 생각된다. 또한 활성산소종 ($H_2O_2$와 ${O_2}^{{\cdot}_-}$), MDA, ALA 합성 및 엽록소 함량에서도 형질전환 라인간에 유의적인 차이가 인정되지 않아 tetrapyrrole 축적량이 형질전환 벼의 생육저해에 충분하지 못했음을 확인할 수 있었다. 따라서 일부 형질전환벼에서 초기 생육저해는 어떤 단일 요인에 기인되는 것보다 복합적인 요인에 의해 기인되는 것으로 생각된다.

• Annals of Clinical Microbiology
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• 제22권1호
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• pp.9-13
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• 2019

배경: 다양한 임상검체에서 카바페넴분해효소 생성 장내세균(carbapenemase-producing Enterobacteriace, CPE)의 분리가 증가하고 있다. CPE 감염증은 치사율이 높고, 집단 발병의 가능성이 높아 지속적인 감시가 필수적이다. 저자들은 CPE 주요 유전자들을 한 번에 검출하기 위한 multiplex PCR을 개발하고 이를 평가하고자 하였다. 방법: 총 7종의 내성 유전자를 동시에 검출하기 위한 시발체를 새롭게 디자인하고 PCR 조건을 설정하였다. 주요 카바페넴분해효소인 KPC, IMP, VIM, NDM-1, GES, OXA-23 및 OXA-48 유전자를 대상으로 하였다. 각 유전자의 증폭 산물은 100 bp 이상의 차이가 나도록 고안하였다. 개발된 multiplex PCR은 총 69주의 CPE 양성 임상분리균주를 이용하여 평가하고, 비특이적 증폭에 의한 위양성 가능성의 배제를 위해 71주의 카바페넴 감수성 균주로 확인하였다. 결과: 본 연구에서 개발한 시발체 및 PCR 조건을 이용하여 실험한 결과 CPE 내성 유전자인 KPC 양성 14주, IMP 양성 13주, OXA-23 양성 12주, OXA-48 양성 11주, VIM 양성 9주, GES 및 NDM 양성 각 5주 등 총 69주 모두에서 CPE 유전자의 검출이 가능함을 확인하였다. 카바페넴 감수성 균주를 이용한 특이성 확인 시험에서 Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa 등을 포함한 총 71주의 다양한 그람양성 및 음성균주 모두에서 음성임을 확인하였다. 결론: 본 연구에서 개발된 multiplex PCR은 총 7종의 CPE 유전형을 한 번에 검출할 수 있어 CPE 확인 시험에 유용할 것으로 생각한다.

• 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 Microbiology
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• 제44권6호
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• pp.660-664
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• 2006

The relationship between H. pylori clarithromycin resistance and genetic pattern distribution has been differently explained from different geographic areas. Therefore, we aimed to assess the clarithromycin resistance rate, to evaluate the bacterial genetic pattern, and to search for a possible association between clarithromycin resistance and cagA or vacA genes. This prospective study enrolled 62 consecutive H. pylori infected patients. The infection was established by histology and rapid urease test. Clarithromycin resistance, cagA and vacA status, including s/m subtypes, were assessed on paraffin-embedded antral biopsy specimens by TaqMan real time polymerase chain reaction (PCR). Primary clarithromycin resistance was detected in 24.1 % of cases. The prevalence of cagA was 69.3%, and a single vacA mosaicism was observed in 95.1 % cases. In detail, the s1m1 was observed in 23 (38.9%) patients, the s1m2 in 22 (37.2%), and the s2m2 in 14 (23.7%), whereas the s2m1 combination was never found. The prevalence of cagA and the vacA alleles distribution did not significantly differ between susceptible and resistant strains. Primary clarithromycin resistance is high in our area. The s1m1 and s1m2 are the most frequent vacA mosaicisms. There is no a relationship between clarithromycin resistance and bacterial genotypic pattern and/or cagA positivity.

• BMB Reports
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• 제40권5호
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• pp.773-782
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• 2007

Different isolates of the soil bacterium Bacillus thuringiensis produce multiple crystal (Cry) proteins toxic to a variety of insects, nematodes and protozoans. These insecticidal Cry toxins are known to be active against specific insect orders, being harmless to mammals, birds, amphibians, and reptiles. Due to these characteristics, genes encoding several Cry toxins have been engineered in order to be expressed by a variety of crop plants to control insectpests. The cotton boll weevil, Anthonomus grandis, and the fall armyworm, Spodoptera frugiperda, are the major economically devastating pests of cotton crop in Brazil, causing severe losses, mainly due to their endophytic habit, which results in damages to the cotton boll and floral bud structures. A cry1Ia-type gene, designated cry1Ia12, was isolated and cloned from the Bt S811 strain. Nucleotide sequencing of the cry1Ia12 gene revealed an open reading frame of 2160 bp, encoding a protein of 719 amino acid residues in length, with a predicted molecular mass of 81 kDa. The amino acid sequence of Cry1Ia12 is 99% identical to the known Cry1Ia proteins and differs from them only in one or two amino acid residues positioned along the three domains involved in the insecticidal activity of the toxin. The recombinant Cry1Ia12 protein, corresponding to the cry1Ia12 gene expressed in Escherichia coli cells, showed moderate toxicity towards first instar larvae of both cotton boll weevil and fall armyworm. The highest concentration of the recombinant Cry1Ia12 tested to achieve the maximum toxicities against cotton boll weevil larvae and fall armyworm larvae were 230 ${\mu}g/mL$ and 5 ${\mu}g/mL$, respectively. The herein demonstrated insecticidal activity of the recombinant Cry1Ia12 toxin against cotton boll weevil and fall armyworm larvae opens promising perspectives for the genetic engineering of cotton crop resistant to both these devastating pests in Brazil.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권4호
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• pp.489-493
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• 2008

In 2004, Jorgensen and coworkers proposed the MUC4 gene as a candidate gene of enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) F4ab/ac receptor in piglets and a mutation of $G{\rightarrow}C$ in intron 7 of MUC4 was identified to be associated with the ETEC F4ab/ac adhesion phenotypes. In this study, we used 310 piglets of three breeds (Landrace, Large White and Chinese Songliao Black) to analyze the relationship between this mutation and the F4ab/ac adhesion phenotype. The results show that the genotypes at this site and the ETEC F4ab/ac adhesion phenotypes were not completely consistent, although they are very strongly associated. Among the individuals with genotype CC, which was identified as a resistant genotype to F4ab/ac adhesion, only 72.1% (124/172) were non-adhesive to ETEC F4ab and 77.9% (134/172) were non-adhesive to ETEC F4ac infections. This suggests that this mutation may not be the causative mutation for ETEC F4ab/ac adhesion, rather, the actual causative mutation may be in another gene closely linked to MUC4, or at aother site within the MUC4 gene. Our results also suggest that the receptors of F4ab and F4ac may be determined by two different but closely linked loci. In order to screen other genes related to F4ab/ac adhesion in piglets, the mRNA profiles from six full sib piglets, of which three were adhesive to ETEC F4ab/ac and three non-adhesive, were analyzed by suppression subtractive hybridization (SSH). One up-regulated gene, Ep-CAM, was selected for further analysis based on its role in the intestinal epithelial cells adhesion. Using real-time RT-PCR, we found that the Ep-CAM gene was significantly up-regulated in the piglets adhesive to F4ab/ac. It was mapped to SSC3q11-q14 by radiation hybrid mapping.