• 식물병연구
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• 제28권1호
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• pp.19-25
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• 2022

인삼은 수천 년 동안 동아시아에서 재배된 중요한 약용 식물이다. 일반적으로 같은 포장에서 4-6년 동안 재배되기 때문에 다양한 병원균에 노출된다. 그 중 인삼뿌리썩음병이 가장 큰 피해를 주는 주요 원인이다. 본 연구에서는 건강한 인삼에서 내생균을 분리하고, 인삼뿌리썩음병원균에 대해 길항작용을 갖는 내생균을 선발하였다. 분리된 17개 균주 중, 3개 균주가 인삼뿌리썩음병원균에 길항작용을 나타냈으며 인삼뿌리썩음병균이 생산하는 곰팡이독소인 라디시콜에 내성을 보였다. 우수한 길항효과와 라디시콜 저항성을 갖는 Bacillus velezensis CH-15를 선발하여 추가 실험을 수행하였다. 인삼 뿌리에 CH-15를 접종하면 병원균의 균사 생장을 억제할 뿐만 아니라 질병의 진행도 억제하였다. CH-15는 또한 바실로마이신 D, 이투린 A, 바실리신, 서팩틴 생합성 유전자를 갖고 있었다. 또한 CH-15 배양여액은 병원균 생장과 분생포자 발아를 억제하였다. 본 연구는 내생균 CH-15가 인삼뿌리썩음병 병원체에 대해 길항작용을 하고 인삼뿌리썩음병의 진행을 억제함을 보여주었으며 이 균주가 인삼뿌리썩음병을 억제하는 미생물 제제가 될 수 있을 것으로 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.91-101
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• 2023

박테리오신은 리보솜에서 합성된 항균 펩타이드로, 박테리아에 의해 생성되어 유사하거나 밀접한 관련이 있는 박테리아 균주의 성장을 억제한다. 니신이 처음 발견된 이래로, 독특한 구조와 다양한 항균활성 방식을 가진 많은 박테리오신들이 기술되었고, 생산, 분비, 면역을 암호화하는 유전자들이 보고되었다. 니신은 치즈와 액체 달걀, 소스, 통조림 식품에 적용되는 박테리오신 중 하나이다. 많은 Bacillus 속 박테리오신들은 변역 후 변형된 펩타이드인 란티바이오틱스에 속한다. 다른 속의 Bacillus는 또한 많은 다른 비-란티바이오틱스 박테리오신을 생산한다. Bacillus 속 박테리오신은 때때로 더 넓은 항균 스펙트럼 때문에 더욱 중요해지고 있다. 박테리오신은 식품 및 제약 산업에서 식품 부패 및 병원성 세균 증식을 방지하기 위한 매력적인 화합물로 간주된다.박테리오신은 식품계에서 다양한 방식으로 생물학적 방부제로 사용될 수 있다. 생물 보존은 미생물 및/또는 그 대사산물을 사용하는 식품의 유통기한 연장 및 안전성 향상을 의미한다. 새로운 항균 화합물에 대한 수요는 식품 미생물학적 안전성을 향상시킬 수 있는 새로운 기술에 대한 큰 관심을 가져왔다. 박테리오신의 응용은 식품에서 인간의 건강으로 확대되고 있다. 오늘날 많은 연구자들은 박테리오신에 대한 관심을 식품보존에서 감염과 항생제 내성 질병을 유발하는 박테리아의 처리로 전환하고 있는 추세이다. 박테리오신 연구의 이 흥미로운 새로운 시대는 의심할 여지없이 새로운 발명과 새로운 응용으로 이어질 것이다. 이 리뷰에서 우리는 Bacillus 속에 의해 생산되는 박테리오신의 다양한 특성과 응용을 요약한다.

• 생약학회지
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• 제54권2호
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• pp.72-79
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• 2023

MRSA is Staphylococcus aureus resistant to β-lactam antibiotics, and is a worldwide infectious disease. Even with the discovery of new antibiotics, resistance develops rapidly, so new alternatives are needed. Jakyakgamcho-tang (JGT) is a combination of Jakyak and Gamcho, and has been mainly used as an antispasmodic and analgesic in oriental medicine. This study was conducted to find out whether there is an effect on MRSA in relation to the anti-inflammatory effect of JGT and the antibacterial effect of Jakyak and Gamcho found in previous studies. In this study, in order to investigate the antibacterial activity of JGT and the combined effect of existing antibiotics, after extracting JGT with 70% EtoH, the disc diffusion method, minimum inhibitory concentration (MIC), drug combination effect (FICI), and time-kill analysis (Time-kill assay), metabolic inhibition, Western blot and qRT-PCR analysis were used to confirm the antibacterial activity mechanism of MRSA of JGT. As a result of the experiment, all of MRSA showed antibacterial activity in JGT's disc diffusion method, and the MIC was 250-1000 ㎍/mL. When existing antibiotics and JGT were combined with drugs, most had synergy or partial synergy. In addition, it was confirmed that the degree of bacterial growth was suppressed over time when simultaneous administration for 24 hours. JGT showed a synergistic effect when administered together with the ATPase-inhibitor DCCD, suggesting that it affected the inhibition of ATPase. As a result of observing the expression of PBP2a, and hla protein in the JGT-treated group and the untreated control group through wstern blot, it was confirmed that the protein expression of the JGT-treated group was significantly suppressed, and the expression levels of mecA, mecR1 and hla genes were also suppressed during JGT treatment. was observed by qRT-PCR. Combining the results of the experiment, it can be seen that JGT has antibacterial activity in MRSA, and when combined with existing antibiotics, the effect was increased compared to treatment with the drug alone. This suggests that JGT can be an alternative to treatment for antibiotic resistance of MRSA.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.269-269
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• 2022

Pre-harvest sprouting (PHS) on rice panicles is getting problematic in recent several years in Korea due to climate changes such as high temperature and more frequent typhoons during harvesting season. PHS negatively affects grain quality severely and also yield. Genetic improvement of Korean varieties (Oryza sativa ssp. japonica) through a marker assisted-backcross breeding (MAB) with the known PHS resistant genes must be one of ideal solutions. However, the final breeding products of MAB occasionally exhibit unwanted traits, especially the cross between genetically distant parents. This might be caused by linkage drag and/or presence of the gene-unlinked donor introgressions, resulting that the final products could not be released to the farmers. The major PHS resistance gene, Sdr4 (Seed dormancy 4) originated from an indica cultivar, Kasalath was selected as a donor gene. In order to avoid unexpected phenotypes in the breeding products, we performed a precision marker-based breeding (PMBB) consisting of foreground, recombinant, and background selections (FS, RS, and BS) which aim to develop 'single small introgression lines' (~100 kb introgression). Korean varieties (Ilpum and Gopum) were crossed with Kasalath. We developed Sdr4-allele specific markers for FS and a set of polymorphic flanking markers near the Sdr4 (-350kb and +420kb) for RS. To minimize linkage drag, the small introgression (< 125kb) containing Sdr4 was selected in Ilpum background (BC₂F₄) through 1^st RS with ~1,200 F₂ or BC₁F₂ plants (one side trimmed) and then 2^nd RS with ~1,000 progenies from the 1^st RS selected plants (another side trimmed). After RS, the selected lines were genotyped by using Infinium 7K SNP chip to detect other donor introgressions and the lines were backcrossed. Currently BS is on-going from the backcross-derived progenies with BS markers to remove residual introgressions. During the PMBB process, genetic effect of Sdr-4-Kasalath allele was confirmed in Ilpum and Gopum backgrounds by PHS phenotyping using the segregating BC₂F₃ or BC₁F₄ materials. The Sdr4 PMBB lines in Ilpum background (< 125kb introgression) will be valuable genetic resources to improve PHS resistance in modem popular temperate japonica varieties.

• 식물병연구
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• 제30권2호
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• pp.199-205
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• 2024

Erwinia amylovora는화상병의원인균으로국내에서는 2015년 이후 사과와 배 나무에 큰 피해를 일으키고 있다. 농가에서는 화상병 예방을 위해 개화기에 항생제를 살포하고 있다. 그러나 항생제의 지속적인 사용은 저항성균의 출현을 유발하고, 이로 인해 방제 효율의 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 2019–2023년 동안 국내에서 분리한 E. amylovora 361균주를 대상으로 스트렙토마이신에 대한 최소억제농도의 변화 양상을 조사하였다. 국내에서 분리한 연구 대상 균주들에 대한 스트렙토마이신의 최소억제농도는 0.5–4 µg/ml였고 균주에서 스트렙토마이신에 약한 저항성을 유도하는 strA-strB 유전자는 확인되지 않았다. 또한 경기도, 강원도 및 충청북도에서 다른 지역에 비해 스트렙토마이신의 최소억제농도가 높았다. 이러한 연구 결과는 스트렙토마이신의 사용에 대한 주의를 유도하고 방제 대책을 수립하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 식물병연구
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• 제29권4호
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• pp.363-376
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• 2023

검은무늬병은 세계적으로 재배되는 십자화과 작물을 황폐화시키고 있으며, 브로콜리, 배추, 케일, 무, 유채 등의 생산에 경제적인 손실을 가져왔다. 십자화과 작물의 검은무늬병은 A. brassicae, A. brassicicola, A. raphani 등을 포함하는 다수의 Alternaria 종에 의하여 발생하며 이러한 병원균들은 감염된 종자나 매개충에 의하여 전반된다. 본 총설에서는 검은무늬병에 대한 십자화과 작물의 병 저항성 형질을 발굴하기 위한 그 동안의 노력을 보여주었다. 병 저항성을 위한 유전 자원이 십자화과 작물의 근연 야생종으로부터 조사되었으며, 십자화과 작물의 상이한 품종들이 다른 접종 조건에서 선별되었다. 검은무늬병 저항성 작물의 개발을 위하여 다양한 식물 방어 관련 유전자들을 이용한 십자화과 작물의 형질 전환이 이루어지기도 하였다. β-Amino-n-butyric acid나 멜라토닌과 같은 화학 물질을 전처리하여 활성화된 식물 면역이 십자화과 작물의 검은무늬병을 줄이기 위하여 제안되었다. 검은무늬병 저항성 형질은 다른 서식지에서 유래한 모델 식물 Arabidopsis 생태형들에서도 평가되었다. 야생형 Arabidopsis와는 상이한 병 저항성을 보이는 식물 면역 관련 돌연변이체들은 십자화과 작물에서 검은무늬병을 관리하는 데에 가치있는 정보를 제공하였다. 특히 이러한 돌연변이체에서 변동된 산화-환원 조절과 항산화 반응에 대하여 본 총설에서 논하였다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권4호
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• pp.481-491
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• 2024

Paxlovid is the first approved oral treatment for coronavirus disease 2019 and includes nirmatrelvir, a protease inhibitor targeting the main protease (M^pro) of SARS-CoV-2, as one of the key components. While some specific mutations emerged in M^pro were revealed to significantly reduce viral susceptibility to nirmatrelvir in vitro, there is no report regarding resistance to nirmatrelvir in patients and animal models for SARS-CoV-2 infection yet. We recently developed xenograft tumors derived from Calu-3 cells in immunodeficient mice and demonstrated extended replication of SARS-CoV-2 in the tumors. In this study, we investigated the effect of nirmatrelvir administration on SARS-CoV-2 replication. Treatment with nirmatrelvir after virus infection significantly reduced the replication of the parental SARS-CoV-2 and SARS-CoV-2 Omicron at 5 days post-infection (dpi). However, the virus titers were completely recovered at the time points of 15 and 30 dpi. The virus genomes in the tumors at 30 dpi were analyzed to investigate whether nirmatrelvir-resistant mutant viruses had emerged during the extended replication of SARS-CoV-2. Various mutations in several genes including ORF1ab, ORF3a, ORF7a, ORF7b, ORF8, and N occurred in the SARS-CoV-2 genome; however, no mutations were induced in the M^pro sequence by a single round of nirmatrelvir treatment, and none were observed even after two rounds of treatment. The parental SARS-CoV-2 and its sublineage isolates showed similar IC₅₀ values of nirmatrelvir in Vero E6 cells. Therefore, it is probable that inducing viral resistance to nirmatrelvir in vivo is challenging differently from in vitro passage.

• 한국산림과학회지
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• 제39권1호
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• pp.47-56
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• 1978

본(本) 연구(硏究)는 일본(日本) 및 한국(韓國)에서 내한성(耐寒性)이 강(强)하다고 생각되는 삼나무 클론 및 개체간(個體間)에 내한성도(耐寒性度)의 차이(差異)를 알기 위하여 진주(晋州)와 전주(全州)의 두 지역(地域)에서 생장(生長)하고 있는 삼나무 묘목(苗木) 및 성목(成木)으로 부터 1977~1978년도(年度) 겨울동안 3차(次)에 걸쳐 채취(採取)된 시료(試料)에 대(對)하여 주(主)로 엽(葉), 형성층(形成層), 재부유조직(材部柔組織)을 중심(中心)으로 내한성(耐寒性)을 조사(調査)하였다. 실험결과(實驗結果)와 고찰(考察)을 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 클론 및 개체간(個體間)의 내한성도(耐寒性度) 차이(差異)는 채취지역(採取地域)에 따라 최고(最高) $9^{\circ}C{\sim}15^{\circ}C$정도(程度)였다. 이러한 내한성도(耐寒性度)의 차이(差異)는 선발(選拔)된 모수(母樹)가 자라고 있는 지역(地域)의 기후조건(氣候條件)과 상관관계(相關關係)가 없었다. 대부분(大部分)의 삼나무 삼림(森林)이 인공조림(人工造林)된 것이므로 내한성(耐寒性) 유전자(遺傳子)와 환경(環境)과의 사이에 자연도태(自然淘汰)에 의(依)한 평형(平衡)이 아직도 이루어지지 않는 것으로 해석(解釋)되었다. 2. 한겨울에 채취(採取)된 몇 품종(品種)이 엽(葉)의 내한성도(耐寒性度)가 형성층(形成層)이나 재부유조직(材部柔組織)보다 높은 결과(結果)를 보였던 것 외에는 엽(葉), 형성층(形成層), 재부유조직(材部柔組織) 간(間)에 내한성도(耐寒性度)의 차이(差異)는 거의 없었다. 가장 내한성(耐寒性)이 낮은 부위(部位)는 정아(頂芽)이지만 정아(頂芽)가 동해(凍害)을 받을 경우는 잠아(潛芽)나 부정아(不定芽)에 의(依)하여 생장(生長) 계속되는 것이 관찰(觀察)되었다. 3. 엽(葉), 형성층(形成層), 재부유조직(材部柔組織)의 내한성도(耐寒性度)로 미루어 한국(韓國) 중부지역(中部地域)에서도 내한성(耐寒性)이 강(强)한 삼나무들은 생육(生育)될 수 있을 것이 예상(豫想)된다. 그러나 삼나무의 가장 내한성(耐寒性)이 약(弱)한 부위(部位)는 지면(地面)에 가까운 줄기라고 보고(報告)되었기 때문에 앞으로 더 연구(硏究)가 필요(必要)하다고 생각되며 지제부(地際部)의 동해(凍害)를 방지(防止)할 수 있는 조림학적(造林學的) 방법(方法)들이 타문헌(他文獻)을 통(通)하여 고찰(考察)되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권4호
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• pp.367-377
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• 2003

연구배경 : 결핵균에 감염된 사람 중 약 10%만이 임상적으로 발병하는 것으로 보아 결핵의 발병 감수성에 숙주의 유전적 인자가 작용할 것으로 생각되고 있다. 저자들은 한국인 폐결핵 환자를 대상으로 고해상도 HLA 형별검사를 이용한 대립유전자 수준의 HLA-DR 및 DQ 유전자의 연관성에 대해 분석해 보았다. 방 법 : 이전 결핵 치료력이 없는 결핵 환자 67명(약제감수성군 38명, 다제내성군 29명)과 200명의 정상대조군을 대상으로 하였으며 HLA-DRB1 형별검사는 reverse SSO (sequence specific oligonucleotide)와 PCR-SSCP (single strand conformational polymorphism) 방법으로, DQB1 형별검사는 PCR-RFLP (restriction fragment length polymorphism), PCR-SSCP 및 PCR-SSP (sequence specific primer) 방법으로 시행하였다. 결 과 : 결핵환자군 중 다제내성군에서 대조군에 비해 DRB1*0701과 *08032의 빈도가 약 2배 정도 증가되는 경향을 보였고 이들 대립유전자와 연관된 DQB1*0202와 *0601(15.5% vs 34.5%, p=0.01)이 증가되었다. DQB1*0609는 결핵환자군에서 대조군에 비해 유의하게 증가되었고(4.0% vs 14.9%, p=0.004), 약제감수성군과 다제내성군에서 유사한 정도의 증가를 보였다. 폐병변의 중증도와 HLA의 연관성을 보면 덜 진행된 군(약제감수성군의 경증, 다제내성군의 중등증)에 비해 더 진행된 군(약제감수성군의 중등증+중증, 다제내성군의 중증)에서 DRB1*08032(4.2% vs 32.6%, p=0.007)와 DQB1*0601(12.5% vs 34.9%, p=0.047)이 유의하게 증가되었다. DQB1*0609는 다제내성군에서는 중증군에서, 약제감수성군에서는 경증군에서 대조군에 비해 유의하게 증가되었고 DRB1*0701과 DQB1*0202는 다제내성군의 중등증군에서만 유의하게 증가되어 이들 대립유전자는 폐병변의 중증도와 일정한 연관을 보이지는 않았다. 결 론 : HLA-DRB1*08032 및 DQB1*0601 대립유전자는 한국인에서 다제내성 결핵의 유전적 감수성인자로 생각되며 질환의 중증도와도 연관을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국잡초학회지
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• 제31권2호
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• pp.134-145
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• 2011

Myxococcus xanthus (MX, PX)와 Arabidopsis thaliana (AP37)의 protoporphyrinogen oxidase (Protox)유전자 과다발현 제초제 저항성 형질전환 벼와 비형질전환벼의 생육 및 수량에 관한 적응성 차이와 벼생육시기별 ALA 합성능력, tetrapyrrole 중간물질, 활성산소 발생, 지질과산화 작용 및 항산화효소 능력의 연관성이 조사되었다. Protox 과다발현 형질전환 벼 MX와 AP37의 초장은 이앙 후 43, 50, 65일에 비형질전환벼 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었고, 분얼수는 이앙 후 50일과 65일에 MX와 AP37 뿐만 아니라 PX에서도 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었다. 수확기의 간장과 수량은 MX, PX 및 AP37에서 그리고 고건중은 MX와 AP37에서 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었다. 형질전환벼 계통 MX, PX 및 AP37의 수량감소는 MX의 경우 영화수와 천립중에 의해, PX는 등숙율에 의해, AP37은 영화수, 등숙율 및 천립중에 의해서 기인되었다. 한편, 형질전환벼 계통 MX, PX 및 AP37의 수량감소는 또 다른 년차변이 연구에서도 관찰되었다. 이러한 형질전환벼계통의 생육 감소는 이앙 후 생육기간 뿐만 아니라 이앙 전 육묘기간 동안에서도 발생하여 결과적으로 수량이 감소되는 것으로 생각된다. Tetrapyrrole 중간물질 Proto IX, Mg-Proto IX 및 Mg-Proto IX monomethyl ester의 축적량, 활성산소종($H_2O_2$와 ${O_2}^-$), MDA, 및 항산화효소(superoxide dismutase, caltalase, peroxidase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase) 및 엽록소 함량은 Protox 유전자 과다발현형질전환벼 계통과 비형질전환벼간에 유의적인 차이가 없어 이들 porphyrin 대사 경로 물질과 벼 생육 및 수량감소의 연관성은 적은 것으로 사료된다. 그러나 MX, PX, AP37의 ALA 합성능력은 광노출 후 1일과 이앙 후 52일에 비형질전환벼에 비해 유의적으로 감소하여 이 부분에 대한 상세한 연구가 추후에 수행되어야 할 것으로 보인다.