• ALGAE
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• 제36권1호
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• pp.37-50
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• 2021

Heterotrophic dinoflagellates Gyrodinium spp. are one of the major grazers of phytoplankton in many coastal waters. Gyrodinium dominans, G. jinhaense, and G. moestrupii have similar morphologies but different edible prey species. To explore the variations in the ecological niches of these three species, we investigated their spatial-temporal distributions in Korean waters. Because of the high similarity in morphology among these three Gyrodinium species, we used real-time polymerase chain reactions to quantify their abundance in water samples that were seasonally collected from 28 stations along the Korean Peninsula from April 2015 to October 2018. Cells of G. dominans were found at all sampling stations, G. jinhaense at 26 stations, and G. moestrupii at 22 stations, indicating that all three species were widely distributed in Korea. Furthermore, all three species displayed strong seasonal distributions. The largest numbers of the stations where G. dominans and G. jinhaense cells were present were found during the summer (26 and 23 stations, respectively), but that for G. moestrupii was found in the autumn (15 stations). The abundance of G. dominans was positively correlated with that of G. jinhaense, but not with that of G. moestrupii. The highest abundances of G. dominans (202.5 cells mL-1) and G. jinhaense (20.2 cells mL-1) were much greater than that of G. moestrupii (1.2 cells mL-1). The highest abundances of G. dominans and G. jinhaense were found in July, whereas that of G. moestrupii was found in March. The abundances of G. dominans and G. jinhaense, but not G. moestrupii, were positively correlated with water temperature. Therefore, the spatial-temporal distributions of G. dominans and G. jinhaense were closer than those of G. moestrupii and G. dominans or G. jinhaense. This differs from results based on the relative differences in ribosomal DNA sequences and the types of edible prey reported in the literature. Thus, the variations in spatial-temporal distributions and prey species of these three Gyrodinium species suggest that they may have different ecological niches in Korean coastal waters.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권1호
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• pp.1-16
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• 2021

남부 지방의 밀양 근교에 자생하고 있는 야생 동충하초 균주(Cordyceps sp., Paecilomyces sp., Beauveria sp., Aranthomyces sp., Isaria sp., Himenostilbe sp.)를 채집 분리하여 rDNA 및 internal transcribed spacer (ITS) 부위의 염기서열을 비교하였다. ITS 영역에 특정적인 프라이머인 ITS1과 ITS4를 이용하여 PCR을 수행하여 증폭하였다. 다양한 균주에서 같은 크기의 PCR 생산물을 얻을 수 있었고, 이들의 서열분석을 위하여 pGEM-T easy 벡터에 클로닝하였으며, ITS1, 5.8S, ITS2 영역 부위의 염기서열들을 BLAST 수행하여 유연관계를 분석하였다. 밀양 근교에서 분리한 32개의 균주 중에 Cordyceps militaris는 서열이 등록된 유전정보 AY49191, EU825999, AY491992와 100% 일치하였으며, 몇 개의 종은 보고된 서열과 모두 일치하지는 않았다. 예를 들어 strain P17은 울주군 가지산에서 분리한 P. tenuipes로서 밀양시 조천읍 가지산에서 분리한 P. tenuipes와는 서열상에서 다른 부분들이 있었다. 결론적으로 밀양 근교의 균주들을 분리하는데 ITS영역분석이 분류와 검정에 효율적이고, 본 연구를 통하여 동충하초의 생태학적인 유전자원들을 확보할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.249-255
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• 2022

대사는 생존과 번식에 필수적이다. 2020년에 업그레이드된 COG (cluster of orthologous proteins) 데이터베이스에는 "pathways" 항목이 있다. 본 연구에서는 COG pathways를 이용하여 1,309개의 원핵생물의 대사 경로를 분석하였다. 63개의 대사경로와 관련된 822개의 COG가 있었고, 각 분류단위의 대사관련 COG의 평균은 200.50개(phylum Mollicutes)에서 527.07개(phylum Cyanobacteria)의 사이였다. MPCR을 대사경로구성율(하나의 게놈에 존재하는 COG 수 / 각 대사 경로를 구성하는 COG의 총 수)로 정의하였다. MPCR이 100%인 대사경로의 수는 원핵생물에 따라 0에서 26의 범위였다. 다수의 원핵생물에서 100% MPCR인 대사경로는 세포벽 합성과 관련된 murein biosynthesis (922종), glycine cleavage (918종), ribosome 30S subunits (903종) 등이었다. MPCR이 0%인 대사경로(종의 수)는 photosystem I (1,263종), A/V (archaea/vacuolar)-type ATP synthase (1,028종) 및 Na⁺-translocation NADH dehydrogenase (976종) 등이었다. 원핵생물에 따라 3~49개의 대사경로를 전혀 수행할 수 없었다. MPCR의 보존성이 높은 대사경로의 순서는 ribosome 30S subunit (1,309종의 96.1%), murein biosynthesis (86.8%), arginine biosynthesis (80.4%), serine biosynthesis (80.3%) 및 aminoacyl-tRNA synthetases (82.2%) 등이었다. 단백질과 세포벽 합성이 원핵생물에서 중요한 대사경로인 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과와 원핵생물 사이의 대사경로와 관련된 COG는 항생제 및 인공세포의 개발 등에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국어류학회지
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• 제33권4호
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• pp.217-225
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• 2021

양태과는 경제적으로 중요한 저서성 바닷물고기로써 인도태평양과 지중해의 열대 또는 온대지역의 하구역에 서식한다. 이번 연구에서 우리는 차세대염기서열분석법을 이용하여 flathead의 일종인 Platycephalus cultellatus Richardson, 1846의 전장 미토콘드리아 유전체를 최초로 분석하였다. 그 총 길이는 16,641 bp이었고, 단백질암호화 유전자 13개, 리보솜 RNA 유전자 2개, 전량 RNA 유전자 22개로 구성되었다. 그 유전자의 구성과 배열은 전형적인 척추동물과 같았다. 단백질암호화 유전자 13개를 바탕으로 작성된 분자계통수에서 P. cultellatus는 같은 과에 속하는 종들과 단계통군을 형성하였고, P. indicus를 비롯하여 Platycephalus sp.로 등록된 표본들과 함께 분기하였다. 또한 DNA 바코딩 분자마커로 널리 사용되는 cox1 유전자를 바탕으로 작성된 분자계통수에서 우리의 표본은 같은 종에 속하는 표본들과 단계통군을 형성하여 그 분류학적 위치가 명확하게 밝혀졌다. 이번 연구에서 새롭게 분석된 P. cultellatus의 미토콘드리아 유전체는 이후 flatheads의 분류와 분자계통을 위한 중요한 기초정보로 활용될 것이다.

• 식물분류학회지
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• 제52권2호
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• pp.85-96
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• 2022

홍도고들빼기는 이전 연구에서 형태적 특성과 지리적 분포를 바탕으로 이고들빼기와 갯고들빼기의 잡종인 Crepidiastrum ×muratagenii로 제안된 바 있지만, 이에 대한 분자적 증거를 제시하지 못하였다. 본 연구는 홍도고들빼기의 잡종 기원을 밝히기 위하여 홍도고들빼기와 그 근연종의 추가적인 형태적 형질을 관찰하였으며, 핵리보솜 internal transcribed spacer (ITS) 구간과 엽록체 구간(trnT-L, trnL-F, rpl16 intron, rps16 intron)의 염기서열을 비교·분석하였다. 형태적 특성을 검토한 결과, 잡종형은 생육형, 줄기잎, 외총포편, 수과의 특성을 바탕으로 세 가지 유형으로 구분되었다. 분자 분석 결과, Type 1형과 Type 2형은 ITS 구간의 종식 별부위에서 혼성화가 관찰되었으며, 엽록체 구간에서는 Type 1형은 이고들빼기, Type 2형은 갯고들빼기 서열이 각각 관찰되었다. Type 3형은 ITS와 엽록체 구간 모두 이고들빼기와 동일한 서열을 보였다. Type 1형과 Type 2형은 이고들빼기와 갯고들빼기의 형태가 혼합되어 나타날 뿐 아니라, 분자 분석에서도 절영풀이 아닌, 갯고들빼기와 이고들빼기의 종식별부위에서 혼성화가 관찰되어 이고들빼기와 갯고들빼기의 잡종임을 지지하였다. 그러나 Type 3형은 형태적 형질이 다른 잡종형과 유사하나 외총포편이 이고들빼기와 유사한 점에서 구분되며, 분자 분석에서도 이고들빼기 서열과 동일하여, 이고들빼기의 생태변이로 판단되었다.

• Animal Bioscience
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• 제35권2호
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• pp.260-271
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• 2022

Objective: We aimed to investigate the effect of the differing amino acid (AA) release dynamics of two protein sources on the growth performance, nitrogen deposition, plasma biochemical parameters, and muscle synthesis and degradation of piglets when included in their diets at normal and low concentrations. Methods: Forty-eight piglets (Duroc×Landrace×Large White) with initial body weight of 7.45±0.58 kg were assigned to six groups and fed one of 6 diets. The 6 dietary treatments were arranged by 3×2 factorial with 3 protein sources and 2 dietary protein levels. They are NCAS (a normal protein content with casein), NBlend (a normal protein content with blend of casein and corn gluten meal), NCGM (a normal protein content with corn gluten meal), LCAS (a low protein content with casein), LBlend (a low protein content with blend of casein and corn gluten meal), LCGM (a low protein content with corn gluten meal). The release dynamics of AA in these diets were determined by in vitro digestion. The digestibility, utilization and biological value of nitrogen in piglets were determined by micro Kjeldahl method. Plasma insulin was measured by enzyme-linked immunosorbent assay kits. The protein expression of mediators of muscle synthesis and degradation was determined by western blotting. Results: Although the consumption of a low-protein diet supplemented with crystalline AA was associated with greater nitrogen digestion and utilization (p<0.05), the final body weight, growth performance, nitrogen deposition, and phosphorylation of ribosomal protein S6 kinase 1 and eIF4E binding protein 1 in the muscle of pigs in the low-protein diet-fed groups were lower than those of the normal-protein diet-fed groups (p<0.05) because of the absence of non-essential AA. Because of the more balanced release of AA, the casein (CAS) and Blend-fed groups showed superior growth performance, final body weight and nitrogen deposition, and lower expression of muscle ring finger 1 and muscle atrophy F-box than the CGM-fed groups (p<0.05). Conclusion: We conclude that the balanced release of AA from CAS containing diets and mixed diets could reduce muscle degradation, favor nitrogen retention, % intake and improve growth performance in pigs consuming either a normal- or low-protein diet.

• The Plant Pathology Journal
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• 제38권5호
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• pp.541-549
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• 2022

Potato late blight caused by Phytophthora infestans is a destructive disease in Korea. To elucidate the genomic variation of the mitochondrial (mt) genome, we assembled its complete mt genome and compared its sequence among different haplotypes. The mt genome sequences of four Korean P. infestans isolates were revealed by Illumina HiSeq. The size of the circular mt genome of the four major genotypes, KR_1_A1, KR_2_A2, SIB-1, and US-11, was 39,872, 39,836, 39,872, and 39,840 bp, respectively. All genotypes contained the same 61 genes in the same order, comprising two RNA-encoding genes, 16 ribosomal genes, 25 transfer RNA, 17 genes encoding electron transport and ATP synthesis, 11 open reading frames of unknown function, and one protein import-related gene, tatC. The coding region comprised 91% of the genome, and GC content was 22.3%. The haplotypes were further analyzed based on sequence polymorphism at two hypervariable regions (HVRi), carrying a 2 kb insertion/deletion sequence, and HVRii, carrying 36 bp variable number tandem repeats (VNTRs). All four genotypes carried the 2 kb insertion/deletion sequence in HVRi, whereas HVRii had two VNTRs in KR_1_A1 and SIB-1 but three VNTRs in US-11 and KR_2_A2. Minimal spanning network and phylogenetic analysis based on 5,814 bp of mtDNA sequences from five loci, KR_1_A1 and SIB-1 were classified as IIa-6 haplotype, and isolates KR_1_A2 and US-11 as haplotypes IIa-5 and IIb-2, respectively. mtDNA sequences of KR_1_A1 and SIB-1 shared 100% sequence identity, and both were 99.9% similar to those of KR_2_A2 and US-11.

• 식물병연구
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• 제28권1호
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• pp.26-31
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• 2022

Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa)는 키위에 세균성 궤양병을 일으키는 병원균이다. Psa 균주는 유전적 및 생화학적 특징에 따라 5개의 biovar로 나누어진다. 그중 biovar 2와 3이 국내에서 발견되어 광범위한 피해를 주고 있다. Psa를 방제하는 효율적인 방법 중 한가지는 streptomycin과 같은 항생제를 사용하는 것이다. 그러나, 이 항생제에 저항성을 갖는 균주가 국내에서 분리되었고, 선행 연구에서 biovar 2 균주의 저항성이 strA-strB 유전자에 의한 것으로 밝혀졌다. 본 연구에서는 Psa biovar 3 균주에서 streptomycin 저항성의 분자적 기작을 밝히고자 하였다. 실험실에서 선발된 streptomycin 저항성 균주의 리보솜 단백질 S12를 암호화하는 유전자인 rpsL의 염기서열을 결정한 결과, 43번째 또는 88번째 코돈에서 자연발생적 점 돌연변이가 일어난 것을 확인하였다. 한편, 두 곳의 키위 과수원에서 분리된 4개의 streptomycin 저항성 biovar 3 균주에서는 민감성 균주에서 AAA인 rpsL의 코돈 43이 AGA로 단일 염기 치환이 일어났고, 이는 아미노산을 lysine에서 arginine으로 변화시키게 된다. 국내에서 발견된 biovar 3 균주 모두의 저항성 기작은 rpsL 유전자의 돌연변이에 기인하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제53권3호
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• pp.233-244
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• 2023

Purpose: An implant-supported prosthesis consists of an implant fixture, an abutment, an internal screw that connects the abutment to the implant fixture, and the upper prosthesis. Numerous studies have investigated the microorganisms present on the implant surface, surrounding tissues, and the subgingival microflora associated with peri-implantitis. However, there is limited information regarding the microbiome within the internal screw space. In this study, microbial samples were collected from the supragingival surfaces of natural teeth, the peri-implant sulcus, and the implant-abutment screw hole, in order to characterize the microbiome of the internal screw space in healthy subjects. Methods: Samples were obtained from the supragingival region of natural teeth, the peri-implant sulcus, and the implant screw hole in 20 healthy subjects. DNA was extracted, and the V3-V4 region of the 16S ribosomal RNA was sequenced for microbiome analysis. Alpha diversity, beta diversity, linear discriminant analysis effect size (LEfSe), and network analysis were employed to compare the characteristics of the microbiomes. Results: We observed significant differences in beta diversity among the samples. Upon analyzing the significant taxa using LEfSe, the microbial composition of the implant-abutment screw hole's microbiome was found to be similar to that of the other sampling sites' microbiomes. Moreover, the microbiome network analysis revealed a unique network complexity in samples obtained from the implant screw hole compared to those from the other sampling sites. Conclusions: The bacterial composition of the biofilm collected from the implant-abutment screw hole exhibited significant differences compared to the supra-structure of the implant. Therefore, long-term monitoring and management of not only the peri-implant tissue but also the implant screw are necessary.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권8호
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• pp.1023-1029
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• 2023

Biosurfactants reduce surface and interfacial tension due to their amphiphilic properties and are an eco-friendly alternative for chemical surfactants. In this study, a new yeast strain JAF-11 that produces a biosurfactant was selected using drop collapse method, and the properties of the extracts were investigated. The nucleotide sequences of the strain were compared with closely related strains and identified based on the D1/D2 domain of the large subunit ribosomal DNA (LSU) and internal transcribed spacer (ITS) regions. Neodothiora populina CPC 39399^T, the closest species with strain JAF-11, showed a sequence similarity of 97.75% for LSU and 94.27% for ITS, respectively. The result suggests that the strain JAF-11 represents a distinct species that cannot be assigned to any existing genus or species in the family Dothideaceae. Strain JAF-11 produced a biosurfactant reducing the surface tension of water from 72 mN/m to 34.5 mN/m on the sixth day of culture and the result of measuring the critical micelle concentration (CMC) by extracting the crude biosurfactant was found to be 24 mg/l. The molecular weight 502 of the purified biosurfactant was confirmed by measuring the fast atom bombardment mass spectrum. The chemical structure was analyzed by measuring ¹H nuclear magnetic resonance (NMR), ¹³C NMR, and two-dimensional NMRs of the compound. The molecular formula was C₂₆H₄₆O₉, and it was composed of one octanoyl group and two hexanoyl groups to myo-inositol moiety. The new biosurfactant is the first report of a compound produced by a new yeast strain, JAF-11.