• The Plant Pathology Journal
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• 제39권4호
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• pp.409-416
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• 2023

Bacterial leaf blight of carrots caused by Xanthomonas hortorum pv. carotae (Xhc) is an important worldwide seed-borne disease. In 2012 and 2013, symptoms similar to bacterial leaf blight were found in carrot farms in Jeju Island, Korea. The phenotypic characteristics of the Korean isolation strains were similar to the type strain of Xhc. Pathogenicity showed symptoms on the 14th day after inoculation on carrot plants. Identification by genetic method was multi-position sequencing of the isolated strain JJ2001 was performed using four genes (danK, gyrB, fyuA, and rpoD). The isolated strain was confirmed to be most similar to Xhc M081. Furthermore, in order to analyze the genetic characteristics of the isolated strain, whole genome analysis was performed through the next-generation sequencing method. The draft genome size of JJ2001 is 5,443,372 bp, which contains 63.57% of G + C and has 4,547 open reading frames. Specifically, the classification of pathovar can be confirmed to be similar to that of the host lineage. Plant pathogenic factors and determinants of the majority of the secretion system are conserved in strain JJ2001. This genetic information enables detailed comparative analysis in the pathovar stage of pathogenic bacteria. Furthermore, these findings provide basic data for the distribution and diagnosis of Xanthomonas hortorum pv. carotae, a major plant pathogen that infects carrots in Korea.

• 한국산림과학회지
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• 제87권3호
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• pp.422-428
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• 1998

구상나무 개체목으로부터 채취한 48개의 배유조직을 이용해서 PCR 방법에 의해 생성된 inter-simple sequence repeats(I-SSR) 표지자를 분석했다. 예비실험에서 6개의 배유조직을 이용해서 35개의 primer를 검색했으며, 그들 중에서 PCR 반응이 가장 잘되는 19개 primer를 선정해서 48개 배유조직을 이용한 본 실험에 사용했다. 카이자승 검정 결과, 19개 primer에 의해 증폭된 51개의 증폭산물이 5% 유의 수준에서 멘델의 분리비(1:1)에 따라 차대에 유전됨을 확인할 수 있었다. 멘델 유전자좌로 확인된 51개 표지자들의 게놈내 분포양상을 확인하기 위해서 연관분석을 수행한 결과, 51개 유전자좌들이 상호간에 서로 연관되어있지 않은 것으로 확인되어 이들이 전체 게놈상에 고르게 분포하고 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 관찰된 51개 유전자좌들이 게놈상에 고르게 분포하고 있다는 특성 때문에 게놈상의 특정부위에 편중되지 않은 유전정보를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 즉, 기존의 RAPD 표지자들 중 상당수가 독립적인 연관군을 형성하는 것으로 알려져 있기 때문에 이들 연관군이 위치한 특정 부위의 DNA를 증폭하여 분석하는 RAPD 표지자에 비해서 I-SSR 표지자들이 유전 다양성을 추정하는데 더 유용한 표지자로 활용될 수 있을 것으로 생각되며, 이들 표지자들이 독립적인 진화의 과정을 겪을 것으로 기대되기 때문에 cladistic 방법에 의해 진화적 유연관계를 추정하는데 더 적합한 표지자로 생각된다.

• 한국균학회지
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• 제49권1호
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• pp.33-44
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• 2021

본 연구에서는 국내에 유통되고 있는 40개 표고 품종들로부터 산백향과 설백향의 구분이 가능한 CAPS 마커를 개발하였다. 제한효소 Hha I 과 HpyCH4IV를 이용한 밴드 패턴 분석을 통해 각각 산백향과 설백향을 다른 균주들과 구분하여 구별성을 확보할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 CAPS 마커는 표고의 품종들 간에 유전적 다양성을 부여함으로써, 품종을 보호할 수 있는 분자생물학적 근거가 될 수 있다. 이로써 향후 유전자원에 대한 국가간 분쟁을 미연에 방지할 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권3호
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• pp.209-222
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• 2006

애기 장대와 벼의 전체 게놈 염기서열 분석이 완료되었고, 다량의 EST 데이터가 많은 식물에서 이용 가능하게 되었다. 또한, 방대한 양의 다양한 생물학적 데이터들이 transcriptomics, proteomics, metabolomics와 같은 여러 '-omics' 기술에 의하여 만들어져 왔다. 생물정보학은 이런 방대한 양의 생물학적 데이터로부터 유용한 정보를 얻는데 필수적이고도 매우 중요한 역할을 수행한다. 이 총설에서, 우리는 대량의 데이터를 생성하는 실험적 방법들과, 식물 병 저항성과 분자 육종과 같은 식물 연구분야로의 응용, 그리고 식물 생명공학의 연구 개발에 유용한 생물정보학적 기술과. 인터넷 정보 사이트들을 소개하였다. 우리는 새로운 실험 방법들과 생물정보학적 분석 기술들이 식물 생명공학 발전에 중요하게 기여할 것으로 기대하고 있으며, 생물정보학은 식물 생명공학의 연구 개발에 있어서 결정적인 요소가 될 것이라 생각한다.

• Genomics & Informatics
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• 제13권3호
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• pp.81-85
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• 2015

Molecular characterization technology in genetically modified organisms, in addition to how transgenic biotechnologies are developed now require full transparency to assess the risk to living modified and non-modified organisms. Next generation sequencing (NGS) methodology is suggested as an effective means in genome characterization and detection of transgenic insertion locations. In the present study, we applied NGS to insert transgenic loci, specifically the epidermal growth factor (EGF) in genetically modified rice cells. A total of 29.3 Gb (${\sim}72{\times}coverage$) was sequenced with a $2{\times}150bp$ paired end method by Illumina HiSeq2500, which was consecutively mapped to the rice genome and T-vector sequence. The compatible pairs of reads were successfully mapped to 10 loci on the rice chromosome and vector sequences were validated to the insertion location by polymerase chain reaction (PCR) amplification. The EGF transgenic site was confirmed only on chromosome 4 by PCR. Results of this study demonstrated the success of NGS data to characterize the rice genome. Bioinformatics analyses must be developed in association with NGS data to identify highly accurate transgenic sites.

• The Plant Pathology Journal
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• 제33권4호
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• pp.370-381
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• 2017

Rathayibacter tritici, which is a Gram positive, plant pathogenic, non-motile, and rod-shaped bacterium, causes spike blight in wheat and barley. For successful pathogenesis, R. tritici is associated with Anguina tritici, a nematode, which produces seed galls (ear cockles) in certain plant varieties and facilitates spread of infection. Despite significant efforts, little research is available on the mechanism of disease or bacteria-nematode association of this bacterium due to lack of genomic information. Here, we report the first complete genome sequence of R. tritici NCPPB 1953 with diverse features of this strain. The whole genome consists of one circular chromosome of 3,354,681 bp with a GC content of 69.48%. A total of 2,979 genes were predicted, comprising 2,866 protein coding genes and 49 RNA genes. The comparative genomic analyses between R. tritici NCPPB 1953 and R. toxicus strains identified 1,052 specific genes in R. tritici NCPPB 1953. Using the BlastKOALA database, we revealed that the flexible genome of R. tritici NCPPB 1953 is highly enriched in 'Environmental Information Processing' system and metabolic processes for diverse substrates. Furthermore, many specific genes of R. tritici NCPPB 1953 are distributed in substrate-binding proteins for extracellular signals including saccharides, lipids, phosphates, amino acids and metallic cations. These data provides clues on rapid and stable colonization of R. tritici for disease mechanism and nematode association.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제20권9호
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• pp.513-518
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• 2014

NGS 기술의 발달로 시퀀싱 비용이 급격히 하락됨에 따라 대규모 크기의 유전체 염기 서열해독을 소규모의 실험실에서 수행할 수 있게 되었다. 디노버 어셈블리는 표준 유전체가 없는 새로운 종을 시퀀싱하는 경우 리드들의 염기 서열 정보를 이용하여 재구성함으로써 원래의 전체 시퀀스를 복원하는 것이다. 최근 이와 관련된 많은 연구 결과가 보고되고 있으나, 충분한 분석 노하우와 명확한 가이드라인 등이 공개되어 있지 않기 때문에 이들 연구에서 제시하는 동일한 어셈블리 수행 과정 및 분석 툴들을 사용하더라도 만족할만한 수준의 어셈블리 결과를 얻지 못하는 경우가 발생한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 NGS 기술과 디노버 어셈블리 기술을 이용하여 아직 밝혀지지 않은 생물체의 전체 DNA의 염기 서열을 밝히기 위한 일련의 과정들을 단계별로 소개하고, 각 단계에서 필요로 하는 공개용 분석 툴의 장단점을 분석하여 제시한다. 이러한 과정별 단계를 구체적으로 설명하기 위하여 본 연구에서는 350Mbp 크기의 개 회충 게놈을 응용 사례로 사용한다. 또한 디노버 어셈블리 과정을 통해 새롭게 어셈블리된 시퀀스와 다른 유사 종과의 상동성 분석을 수행하여 어셈블리된 시퀀스에서의 유전자 영역 추출과 추출된 유전자의 기능을 예측한다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2002년도 추계학술대회
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• pp.180-182
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• 2002

Substantial genomic diversity has been expected among clinical isolates of H. pylori. We have suggested that the two complete H. pylori genomes already sequenced may be insufficient for providing a discriminatory tool for typing clinical isolates as well as an insight into the genomic diversity, which enable to establish strategy for control of H. pylori infection. In this study, we determine the nucleotide sequence of the entire genome of Korean strain 51 and compare it with two reported genomic sequences to suggest validity for extensive genomic sequencing of H. pylori. The genome of H. pylori 51 consists of a circular chromosome with a size of 1,591,297 bp, which is corresponding to $95.4\%\;and\;96.8\%$ of the 26695 and J99 chromosome length, respectively. We predict that there are 1,454 open reading frames (ORFs) in 51, representing $91.4\%\;and\;97.2\%$ of the reported numbers of ORF of 26695 and J99, respectively. In contrast to 26695 and J99 that have 123 and 65 strain-specific genes, respectively, of the 1,454 genes, only 39 genes are unique to 51. Differences in genomic organization between 51 and each foreign strain were greater than between 2 foreign strains in pair wise entire sequence alignments by BLASTN. Particularly, the extent of genomic rearrangement observed between 51 and 26695 is higher than between 51 and J99. Multiple sequence alignment of orthologous genes among 3 strains showed that 51 is genetically closer to 26695 rather than J99. Phylogenetic analysis of nonsynonymous and synonymous mutation indicated J99 has the longest branch length in the unrooted phylogenetic tree, suggesting that J99 has higher mutation rate than the other 2 strains.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권1호
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• pp.135-144
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• 2020

Background: Panax species are important herbal medicinal plants in the Araliaceae family. Recently, we reported the complete chloroplast genomes and 45S nuclear ribosomal DNA sequences from seven Panax species, two (P. quinquefolius and P. trifolius) from North America and five (P. ginseng, P. notoginseng, P. japonicus, P. vietnamensis, and P. stipuleanatus) from Asia. Methods: We conducted phylogenetic analysis of these chloroplast sequences with 12 other Araliaceae species and comprehensive comparative analysis among the seven Panax whole chloroplast genomes. Results: We identified 1,128 single nucleotide polymorphisms (SNP) in coding gene sequences, distributed among 72 of the 79 protein-coding genes in the chloroplast genomes of the seven Panax species. The other seven genes (including psaJ, psbN, rpl23, psbF, psbL, rps18, and rps7) were identical among the Panax species. We also discovered that 12 large chloroplast genome fragments were transferred into the mitochondrial genome based on sharing of more than 90% sequence similarity. The total size of transferred fragments was 60,331 bp, corresponding to approximately 38.6% of chloroplast genome. We developed 18 SNP markers from the chloroplast genic coding sequence regions that were not similar to regions in the mitochondrial genome. These markers included two or three species-specific markers for each species and can be used to authenticate all the seven Panax species from the others. Conclusion: The comparative analysis of chloroplast genomes from seven Panax species elucidated their genetic diversity and evolutionary relationships, and 18 species-specific markers were able to discriminate among these species, thereby furthering efforts to protect the ginseng industry from economically motivated adulteration.

• 미생물학회지
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• 제55권2호
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• pp.160-163
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• 2019

본 연구에서는 건강한 한국인 분변으로부터 Senegalimassilia sp. KGMB 04484 균주를 분리하였으며 PacBio Sequel 플랫폼을 이용하여 유전체서열을 분석하였다. 유전체는 G+C 구성비율이 61.18%이며, 2,300개의 유전자와 2,139개의 단백질 코딩 유전자, 21개의 rRNA 및 51개 tRNA로 구성되었으며, 염색체의 크기는 2,748,041 bp였다. 유전체의 주요 특징은 가수분해효소와 지방산생합성 및 대사에 관련된 유전자를 포함한다. 이러한 유전체의 분석은 KGMB 04484 균주가 사람의 건강 및 소화에 관여할 것으로 여겨진다.