• 한국축산식품학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.349-354
• /
• 2004

돼지 골격근 근소포체의 $Ca^{2+}$ 방출통로(calcium - release channel)를 지정하는 ryanodine receptor (RYR1) 유전자의 이상은 악성고열증(malignant hyperthermia, MH)을 유발하고, RYR1 유전자의 점 돌연변이는 돼지 스트레스 증후군(porcine stress syndrome, PSS)과 밀접하게 관련되어 있다. PSS 유전인자 보유 돼지의 90% 이상은 PSE 돈육을 생산하는 것으로 알려져 있어 물퇘지 발생과 생산성 하락으로 경제적 손실을 초래하는 유전적 원인의 PSS 유전자를 검사하여 제거하는 것은 고품질 돼지고기 생산 및 국내 양돈산업의 경쟁력 향상에 매우 중요한 과제라고 할 수 있다. 따라서, 본 연구는 PCR-RFLP 및 PCR-SSCP 기법을 이용하여 PSE 돈육을 생산 하는 PSS 돼지 유전자 진단기술을 개발하고 이를 이용한 국내 종돈 및 교잡 비육돈의 PSS 유전자형 출현빈도를 파악하고자 수행하였다. 돼지 PSS의 원인이 되는 RYR 유전자의 단일염기 돌연변이 (RYR1 C1843T)를 포함하는 DNA 영역을 PCR로 증폭한 후 RFLP 및 SSCP 기법을 이용하여 분석한 결과 동형접합체의 정상 개체(N/N), 이형접합체의 잠재성 개체(N/n)그리고 열성의 돌연변이 유전자를 동형접합체 상태로 갖는 PSS 감수성 개체(n/n)에 각각 특이적인 RFLP 및 SSCP 유전자형이 검출되어 PSS 저항성, 잠재성 및 감수성 개체의 정확한 판별이 가능하였다. 돼지 주요 품종 집단내 PSS유전자형 출현빈도를 조사한 결과 Landrace는 PSS저항성 개체가 57.1%, 잠재성 개체가 35.7%그리고 PSS 감수성 개체의 출현 비율은 7.1%로 분석되었고 L. Yorkshire는 82.5, 15.8 및 1.7%, Duroc은 95.2, 4.8 및 0.0%로 각각 조사되었다. 비육용 교잡돈은 정상 개체가 72.0%, 잠재성 개체가 22.7% 그리고 PSS 감수성 개체는 5.3%였다. 특히, PCR-SSCP 기법을 이용한 RYR1 유전자 돌연변이 검출 방법은 보다 신속 간편하면서도 상대적으로 분석비용이 저렴한 정확성이 높은 PSS 돼지 진단기술로서 대규모 돼지집단 검색이나 RFLP 방법으로 판정이 불확실한 시료의 재검에 효율적으로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제58권1호
• /
• pp.11-17
• /
• 2005

연구배경 : 결핵의 발병에 유전적인 소인이 존재하며 숙주 면역 반응에 $IFN-{\gamma}$가 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 파종성 NTM 또는 BCG 감염증 환자에서 $IFN-{\gamma}$ 수용체 유전자 돌연변이가 밝혀져 있는데, 결핵 환자에서 $IFN-{\gamma}$ 수용체의 부분결핍 유무는 잘 알려져 있지 않았다. 방 법 : 2개 이상의 장기를 침범한 파종성 결핵 환자 6명을 대상으로 염기순서분석을 통해 $IFN-{\gamma}$ 수용체 1과 $IFN-{\gamma}$ 수용체 2의 부분결핍을 초래하는 유전자 이상이 있는지를 살펴보았다. 결 과 : $IFN-{\gamma}R1$의 부분결핍을 초래하는 I87T와 818delT 818del4, 818insA 그리고 $IFN-{\gamma}R2$의 부분결핍을 초래하는 R114C 돌연변이 등 기존에 보고된 유전자 이상은 발견되지 않았다. 결 론 : 본 연구의 대상인 6명의 파종성 결핵 환자에서 $IFN-{\gamma}$ 수용체의 부분결핍을 초래하는 유전자 이상은 발견되지 않았다.

• 생명과학회지
• /
• 제30권11호
• /
• pp.947-955
• /
• 2020

구제역바이러스(FMDV)는 피코나바이러스 과에 속하는 바이러스로서 야생과 가축화된 소와 돼지에 감염된다. FMDV는 제어되기 어려워서 가축의 생산과 국제통상에 큰 장애가 되고 있다. FMDV RNA 게놈의 복제 과정에서 3D 중합효소가 특이적인 복제 기능을 담당하는데 게놈에 결합하는 부위가 매우 중요하다. 이 사실은 FMDV 게놈의 비코딩영역 내에서 3D 중합효소에 의해 인지되는 특이 RNA 구조가 관여함을 제시한다. 이 과정에서 cis-acting replication element (CRE)는 RNA 복제를 위한 개시에 필요하다. FMDV CRE는 15-17 뉴클레오티드의 고리와 이를 지지하는 이중가닥으로 형성된 줄기-고리 모양을 가지며 이들을 구성하는 RNA 뉴클레오티드 서열의 차이가 다른 RNA 이차구조를 생성한다. CRE 이외에 FMDV 복제를 위해서 많은 바이러스와 세포 인자들이 단백질-단백질 결합과 단백질-RNA 결합을 통해 협조적인 네트워크를 만들어낸다. 이 연구에서 국내에서 2010년부터 2017년 까지 구제역이 발생한 소와 돼지에서 FMDV를 분리하여 CRE 서열을 분석하였으며 이들 FMDV들은 A형과 O형의 유전자형을 가졌다. 흥미롭게 국내 FMDV들의 CRE RNA 이차구조의 변이들은 바이러스 간의 계통유전학적 상관관련성과 일치하며 특정 숙주 동물종의 FMDV 감염의 특이성을 밝혀주었다. 이를 토대로 국내 FMDV의 각 유전군의 분류는 독특한 기능적 CRE에 의해 특징지을 수 있으며 새로운 유전적 계통의 진화학적 연속성은 특징있는 CRE 모티프의 구분과 연관지을 수 있다. 그러므로 CRE의 특이적 RNA 구조는 숙주 동물종 의존적인 FMDV 부류의 부가적인 단서로 활용할 수 있음을 제안한다. 이들 연구 결과들은 향후 FMDV 대량감염이 발생할 때 숙주동물종의 특이성을 CRE 서열로 조기에 정확히 분석하는데 도움이 될 것이다.

• 미생물학회지
• /
• 제41권1호
• /
• pp.67-73
• /
• 2005

본 연구에서는 남세균인 Synechocystis sp. PCC 6803 (Syn6803)을 대상으로 transposable element Tn5를 이용하여 획득된 1,200여 돌연변이주로부터 모균주에 비하여 PHB 축적량이 크게 증진된 균주를 선별하고, Tn5 삽입에 의해 결함을 나타낸 유전자를 확인함으로써 Syn6803에서의 PHB 생합성에 영향을 주는 세포내 생리학적 요인을 조사하고자 하였다. 모균주인 야생형 균주의 경우 질소원이 제한된 $BG11_0$ 배지에서의 PHB 생합성량이 건체량의 $4\%$ (w/w) 수준인데 반하여, $10-34\%$의 생합성량을 보이는 25개의 돌연변이 균주를 얻을 수 있었다. Inverse PCR을 이용하여, 선별된 돌연변이 균주내 돌연변이가 일어난 유전자를 조사한 결과, 아직까지 그 기능이 규명되지 않은 유전자가 대부분이었으나, NADH-ubiquinone oxidoreductase, O-succinylbenzoic-CoA ligase 또는 photosystem II PsbT protein과 같이 광합성과 호흡에 관여하는 유전자에 돌연변이가 일어난 4 균주와 histidine kinase가 결여된 1균주가 확인되었다. 이들 균주를 대상으로pulse-amplitude modulated fluorometer를 이용하여 세포내 $NAD(P)H/NAD(P)^+$비를 측정한 결과, 에너지 대사 흐름의 차단에 의해 세포내의 $NAD(P)HNAD(P)^+$비가 모균주에 비하여 현저하게 높은 것으로 나타났다. 이는 잉여의 전자로 포화된 세포, 즉 NAD(P)H에 의해 환원적 상태를 유지하고 있는 세포의 경우 PHB 축적 이 증진될 수 있음을 시사한다. 이러한 사실은 인위적으로 광합성과 호흡 관련 유전자가 제거되어 $NAD(P)H/NAD(P)^+$비가 높아진 것으로 알려진 다수의 Syn6803 돌연변이 균주들을 대상으로 PHB 생합성량을 조사한 결과로부터 재확인되었다.

• 유기물자원화
• /
• 제16권4호
• /
• pp.64-73
• /
• 2008

glysosyl hydrolase의 하나인 CCF 유사 유전자를 지렁이 Eisenia anderi의 중장으로부터 분리하여 클로닝하였다. 이 유전자의 전체 염기서열 크기는 1,152bp로 나타났으며 개시코돈을 포함하여 384개의 아미노산을 인코딩한다. N-말단 지역의 17개 잔기들은 signal peptide이다. CCF 관련 유전자의 아미노산 서열을 분석한 결과 본 연구에서 분리한 CCF 유사 유전자는 glycosyl hydrolase family 16 (GHF16)에 속하며, 다른 종의 지렁이에서 밝혀진 CCF 및 CCF-유사 단백질과 79~99%의 높은 상동성을 보였다. 여러 지렁이 종에서 분리된 CCF 및 CCF-유사 단백질들은 가수분해활성에 중요한 polysacchride-binding motif와 glucanase motif가 100% 상동성을 나타냈다. 본 연구의 대상종과 유사종인 E. fetida에서 분리된 CCF는 이 종의 서식지가 미생물 활성이 높은 부패 유기질층이기 때문에 다른 종의 CCF에 비해 높은 기질인식 특이성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 사실은 본 연구에서 분리한 CCF도 넓은 기질 특이성을 갖고 있을 가능성을 제시해 주고 있으며 이는 산업적 응용 측면에서 유용한 특징 중의 하나라고 생각된다. BLASTX를 이용한 계통수 분석 결과 GHF16 효소는 크게 후생동물군, 녹색식물군, 진정세균군 등의 세 그룹으로 나눌 수 있었으며, 후생동물군의 GHF16은 다시 촉수담륜동물형와 탈피동물형(후생동물형 포함)으로 나뉘어졌다. 본 연구에 의해 E. andrei로부터 분리된 CCF-유사 단백질의 더 많은 생물학적 특성 연구를 통해 ${\beta}$-D-글루칸의 분해 및 생산을 조절하는 산업적 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• 제30권5호
• /
• pp.409-422
• /
• 2005

치아우식증 및 치주질환에 이환 여부와 치근단 병소의 존재 유무에 따라 급성 치수염 또는 급성 치근단 농양이라고 진단된 17개 치아의 치관부 치수를 제거하고, 치근에 존재하는 괴사된 치수 및 농양부위의 샘플을 채취하여, 혐기성 상태에서 세균을 배양하고, 이들을 16S rDNA 클로닝 및 핵산염기서열결정법으로 종 수준에서 동정하였다. 그 결과 17개의 치근관감염 병소에서 모두 71개의 세균 군락이 자라났으며, 그 중 계대 배양을 통해서 적응하여 자라난 것이 56 균주였다. 치아우식증에 의한 치근관 감염 병소와 치아우식증이 아닌 다른 원인에 의한 치근관 감염 병소에서 검출되는 세균은 서로 다른 양상을 보였다. 즉, 치아우식증에 의한 치아의 치근관 감염 병소에서 연쇄상구균들이 $72.7\%$(8/11)로 가장 많은 빈도로 검출되었다. 반면에 치아우식증이 없는 치아의 치근관 감염 병소에서는 Actinomyces속의 균주들이 $66.7\%$로 가장 높은 빈도로 검출되었다. 치근단 병소가 있는 경우의 치근관 감염 병소에는 대체로 혐기성 세균인 Clostridia 아문, Bacteroides 문, Fusobacteria 문의 균주들이 검출되었지만, 치근단 병소가 없는 치아에서는 검출되지 않았다 반면에 치근단 병소가 없는 치근관 병소에서는 연쇄상구균($60\%$)과 Actinomyces속($50\%$)의 균주들이 높은 빈도로 검출되었다. 본 연구에서는 아직까지 종 수준에서 동정되지 않은 2 균주(ChDC B639 및 ChDC B631)의 Actinomyces속에 속하는 균주가 분리되었다. 이상의 결과를 종합할 때, 세균배양법에 의한 치수 및 치근단 감염 병소에서는 다양한 세균이 검출되었으며, 이는 치근관 감염이 여러 세균에 의해 발병 및 진행된다는 기존의 연구 결과와 동일함을 알 수 있었다. 또한 본 연구 결과 분리 동정된 균주들은 치근관질환과 이와 관련된 세균간의 역학조사에 중요한 자원으로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제45권4호
• /
• pp.714-722
• /
• 1998

연구배경: Rifampicin은 항결핵 단기요법의 근간이 되는 약제로 rifampicin 내성용 다제내성의 지표이기도 하다. rpoB유전자는 rifampicin이 결합하여 약리작용을 나타내는 RNA polymerase의 $\beta$-subunit을 coding하는 유전자이며 rifampicin내성 결핵균의 약 96%에서 돌연변이가 관찰된다. 그러므로 rifampicin내성결핵을 빠르게 진단할 수 있는 유용한 방법을 확인하기 위하여 PCR-line probe법과 PCR-SSCP법을 이용하여 다음의 연구를 시행하였다. 방 법: 대한 결핵연구원의 약제감수성검사상 rifampicin 내성인 결핵균주 33예와 감수성인 결핵균주 12예를 대상으로 하였다. 각각 배양균 집락에서 DNA를 분리한 후, PCR-line probe법과 PCR-SSCP법을 이용하여 rifampicin 내성 여부를 단일맹검적으로 검사하였고, 이를 약제감수성검사 결과와 비교하였다. 결 과: PCR-line probe법으로는 내성균주 33예중 27예(81.8%)에서 rpoB 유전자의 돌연변이를 확인할 수 있었고, 감수성균주 12예는 모두 rpoB 유전자의 돌연변이는 없었다. PCR-SSCP 법으로는 내성균주 33예중 23예(69.7%)에서 rpoB 유전자의 돌연변이를 확인할 수 있었고, 감수성균주 12예는 모두 rpoB 유전자의 돌연변이는 없었다. Rifampicin내성균주에서 rpoB 유전자 돌연변이 검출율의 PCR-line probe 법과 PCR-SSCP법간의 차이는 없었다 (p=0.25). 결 론: PCR-line probe법은 PCR-SSCP법과 더불어 rifampicin 내성을 조기에 진단할 수 있는 좋은 방법으로 사료되며, 전통적인 약제감수성검사 결과를 기다릴 수 없는 국한된 환자에게 유용한 진단법으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제49권5호
• /
• pp.546-557
• /
• 2000

연구배경 : 결핵발병률과 다제내성 결핵균주의 증가로 효과적인 치료 및 관리를 위해 보다 신속하고 정확한 약제내성의 진단이 필요한 실정이다. 이에 다제내성 중요한 표지자인 rifampin 내성의 주요 기전인 rpoB 유전자 돌연변이 검출을 위해 기존의 직접 염기 서열분석과 최근 유전자 발현, 유전자 변이 및 다형성, 그리고 염기서열분석 등의 연구에 중요한 기술로 이용되어지는 oligonucleotide chip 기술을 이용하기 위한 간편하고 정확한 돌연변이 검출법을 개발하고자 시행하였다. 방법 : 본 연구에는 rifampin 내성 결핵 균주 28예와 10예의 감수성 균주 총 38예의 rifampin 내성 결해 균주를 선택하였고, wild type probe 6종류와 돌연변이 출현빈도가 높은 12종류의 probe를 제작하여 총 18 종류의 oligonucleotide probe를 고형지지체에 부착 시킨 저밀도 oligonucleotide chip을 제작하였으며 oligonucleotide chip을 이용한 rpoB 돌연변이 검출과 결과를 직접염기서열 분석 결과와 비교하였다. 결과 : Oligonucleotide chip 분석 결과 rifampin 감수성 균주에서 모두 각 codon의 wild type probe와 반응이 나타났으며, 내성 균주에서는 돌연변이가 나타난 codon을 제외한 codon 의 경우는 wild type probe와 반응이 일어났으며, 각 균주 별 돌연변이가 나타난 codon은 정확하게 그에 해당하는 돌연변이 probe와 반응함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 직접 염기 서열 분석 결과와 서로 일치함을 알 수 있었다. 또한 oligonucleotide chip 분석 결과와 염기서열 분석 결과에서 rpoB 유전자의 codon 531과 526에서 대부분 돌연변이가 검출되어 rpoB 유전자의 돌연변이 중 큰 비중을 차지함을 또한 알 수 있었다. 결론 : 결핵균의 rifampin 내성 획득에 중요한 기전인 rpoB 유전자의 돌연변이를 저밀도의 oligonucleotide chip을 이용하여 검출할 수 있었으며 향후 지속적인 개선에 의하여 항생제 내성 진단의 자동화를 위한 유용한 수단이 될 것으로 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제43권6호
• /
• pp.842-851
• /
• 1996

연구배경: Rifampicin(RFP)은 항결핵 단기지료의 근간이 되는 약제로서 RFP에 대한 내성을 다제약제내성의 지표로 보기도 한다. rpoB유전자는 RFP이 결합하여 약리작용을 나타내는 RNA poly-merase의 ${\beta}$-subunit을 coding하는 유전자이다. 다른 보고들에 의하면 RFP내성균주에서 rpoB유전자의 돌연변이가 관찰되고 특히 점돌연변이가 중요한 기전임이 알려지고 있다. 이에 저자는 rpoB유전자의 점돌연변이를 쉰게 관찰할 수 있는 PCR-SSCP법 을 이용하여 신속하게 RFP에 대한 내성여부를 확인할 수 있는지에 대하여 알아보았다. 방법: 전통적인 약제내성검사상 RFP에 내성을 보이는 25 배양균주와 RFP에 감수성인 27 배양균주 그리고 표준균주인 H37Rv를 대상으로 하였다. TR8, TR9 primer를 이용하여 rpoB 유전자의 511 codon에서 533 codon 부위를 포함하는 157bp의 DNA를 증폭한 후 폴리 아크릴아마이드젤 전기영동으로 PCR-SSCP를 시행하여 band의 이동양상을 비교하였다. 그리고 H37Rv 와 다른 band의 양상을 보인 균주에서 direct sequencing을 시행하여 H37Rv의 염기서열과 비교하였다. 또한 임상결과를 추적할 수 있었던 19예에서 임상결과와 전통적인 감수성검사 결과, 그리고 PCR-SSCP결과를 비교하였다. 결과: 1) PCR-SSCP결과로 RFP감수성 27균주 모두에서 H37Rv와 동일한 band의 양상을 보였고, RFP내성 25균주 모두에서 H37Rv와 다른 band의 양상을 보여서 전통적인 RFP 감수성검사와 rpoB유전자의 PCR-SSCP 사이에 100% 일치하는 결과를 보여주었다. 2) rpoB 유전자 돌연변이의 주된 기전은 점돌연변이였다. 3) rpoB 유전자의 PCR-SSCP 결과는 전통적인 RFP감수성검사나 항결핵치료의 임상경과와 잘 일치하였다. 결론: 결핵균 rpoB 유전자의 PCR-SSCP에 의한 돌연변이의 확인은 RFP내성 결핵균의 신속한 진단에 아주 유용한 검사로 기대된다. 향후 직접임상검체를 대상으로 한 연구가 필요하리라 사료된다.

• 한국패류학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.263-268
• /
• 2016

Metallothionein (MT) family of metal-binding proteins are involved in maintaining homeostasis and heavy metal poisoning. Recently, MT has been considered as a biomarker that can identify a particular species, very similar to the use of cytochrome oxidase I (COI) gene. Satsuma myomphala species of land snails have been reported from North-East Asia, including South Korea and Japan. In particular, the land snail species have been known from only a limited area of Geoje Island, Gyeongsangnam-do province of South Korea. Genetic studies of S. myomphala has been limited with only 6 nucleotide, 2 protein registered on the NCBI server. For elucidating the genetic information of S. myomphala, we conducted RNA sequencing analysis using Illumina HiSeq 2500 next-generation platform. We screened the MT gene from the RNA-Seq database to confirm the molecular phylogenetic relationship. After sequencing, the de novo analysis and clustering generated 103,774 unigenes. After annotation against PANM database using BLAST program, we obtained MT sequence of 74 amino acid residues containing the coding region of 222 bp. Based on this sequence, we found about 53 sequences using the BLAST program in NCBI nr database. Using ClustalX alignment, Maximum-Likehood Tree of MEGA program, we confirmed the molecular phylogenetic relationships that showed similarity with mollusks such as Helix pomatia and H. aspersa, Megathura crenulata.