• 한국자원식물학회지
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• 제27권4호
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• pp.392-399
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• 2014

본 연구에서는 식물의 노쇠와 관련된 SENESCENCE 1 (SEN1) 유전자를 현사시나무에서 분리하고, 여러 가지 조건에서 발현 특성을 분석하였다. 현사시나무의 SEN1 유전자(PagSEN1)는 243개의 아미노산으로 이루어져 있고, 한 개의 rhodanese domain을 가지고 있다. Southern blot 분석 결과 PagSEN1 유전자는 현사시나무에서 2 copy 정도가 존재하는 것으로 나타났다. 조직 특이적 발현양상을 분석한 결과 PagSEN1 유전자는 성숙잎에서 가장 높게 발현하고, 뿌리에서 가장 낮게 발현하는 것으로 나타났다. 또한 mannitol과 염 스트레스 처리에 의해 300배 이상 발현이 증가한 반면에 저온 스트레스에는 반응하지 않았다. 식물 호르몬 처리에서는 ABA와 JA 처리 10시간 후에 발현이 3.5배와 2.4배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 PagSEN1 유전자는 건조와 염 스트레스에 반응하며, 식물의 자연적 노쇠과정 뿐 아니라 스트레스와 같은 환경변화에 의해 유발되는 노쇠과정에도 관여하는 것으로 판단된다.

• Animal Bioscience
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• 제35권6호
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• pp.791-803
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• 2022

Genome/gene-editing (GE) techniques, characterized by a low technological barrier, high efficiency, and broad application among organisms, are now being employed not only in medical science but also in agriculture/veterinary science. Different engineered CRISPR/Cas9s have been identified to expand the application of this technology. In pig production, GE is a precise new breeding technology (NBT), and promising outcomes in improving economic traits, such as growth, lean or healthy meat production, animal welfare, and disease resistance, have already been documented and reviewed. These promising achievements in porcine gene editing, including the Myostatin gene knockout (KO) in indigenous breeds to improve lean meat production, the uncoupling protein 1 (UCP1) gene knock-in to enhance piglet thermogenesis and survival under cold stress, the generation of GGTA1 and CMP-N-glycolylneuraminic acid hydroxylase (CMAH) gene double KO (dKO) pigs to produce healthy red meat, and the KO or deletion of exon 7 of the CD163 gene to confer resistance to porcine reproductive and respiratory syndrome virus infection, are described in the present article. Other related approaches for such purposes are also discussed. The current trend of global regulations or legislation for GE organisms is that they are exempted from classification as genetically modified organisms (GMOs) if no exogenes are integrated into the genome, according to product-based and not process-based methods. Moreover, an updated case study in the EU showed that current GMO legislation is not fit for purpose in term of NBTs, which contribute to the objectives of the EU's Green Deal and biodiversity strategies and even meet the United Nations' sustainable development goals for a more resilient and sustainable agri-food system. The GE pigs generated via NBT will be exempted from classification as GMOs, and their global valorization and commercialization can be foreseen.

• 대한한의학방제학회지
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• 제31권1호
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• pp.29-39
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• 2023

Objective : Gardeniae Fructus (GF) is the ripe fruit of Gardenia jasminoides Ellisa with a bitter taste and cold properties. Ingredient compounds including geniposide are known to have anti-inflammatory, antioxidant, and neuroprotective effects. The purpose of this study was to investigate the neuroprotective effect of GF on tBHP-induced PC12 cells. Methods : Cell viability was measured by the MTT assay, and apoptosis was determined by the terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) assay. The expression level of each protein was monitored by Western blot analysis, and reactive oxygen species (ROS) were analyzed using DCFH-DA. Results : In PC12 cells, tBHP induced cell death through apoptosis with caspase activation and PARP inactivation. Cells treated with tBHP showed an increase in intracellular ROS and depletion of GSH. Pretreatment with GF prevented tBHP-induced apoptosis, reduced ROS, and increased GSH. GF also maintained increased Nrf2 expression in the presence of tBHP. Phosphorylation of JNK and p38 MAPK was increased by tBHP, whereas phosphorylation of ERK was decreased. GF restored changes in ERK and p38 phosphorylation, but not JNK phosphorylation. Conclusion : These results indicate that GF has neuroprotective effects through anti-apoptotic and antioxidant effects mediated by regulation of Nrf2 expression and phosphorylation of ERK and p38. It also demonstrates the potential use of GF as a source of antioxidant and neuroprotective substances.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1111-1120
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• 2017

내습성 및 감수성 선발계통 각 1점씩을 대상으로 침수처리 후 GO 분석을 통해 추출된 유전자들을 기능별로 분류해보면 생물학적 과정(biological process)에 관여하는 유전자 발현이 가장 크게 영향을 받았으며, 분자 기능(molecular function)과 세포 요소(cellular component) 관련 유전자를 포함하여 모든 기능의 유전자 발현 변화가 감수성 계통보다 내습성 계통에서 크게 일어났다. 침수처리 후 발현 양상이 유의하게 차이나는 유전자의 보다 자세한 기능을 측정한 결과 내습성 계통에서 발현량이 증가한 유전자는 CA02g26670은 CONSTANS protein과 관련있는 유전자로 일장조건에 따른 개화조절에 관여하는 유전자이며, 발현량이 감소한 유전자는 CA01g21450, CA01g22480, CA01g34470, CA02g00370, CA02g00380이었다. 감수성 계통에서 침수처리 후 발현량이 증가한 유전자는 CA02g09720, CA02g21290, CA03g16520, CA07g02110, CA12g17910이었는데 각각 단백질 분해효소 활성 저해, DNA binding, 세포벽 분해효소 억제, nodulin 관련 유전자 등으로 밝혀진 유전자들이었다. 감수성 계통에서 발현량이 감소한 유전자는 CA02g02820, CA03g21390, CA06g17700, CA07g18230로 각각 칼슘이온결합, 고온환경 발현기작, 레시틴 생합성 경로의 수용성중간대사체인 phosphocholine 합성 및 저온스트레스 관련 등의 기능을 한다. 내습성 계통과 감수성 계통에서 동시에 발현이 증가한 유전자는 고온 등 환경스트레스로 인한 apoptosis와 관련된 유전자와 peroxidase와 관련있는 유전자로 확인되었고, 발현이 동시에 감소한 유전자는 nucleoside transporter인 CA02g16990로 확인되었으며, 나머지 선발 유전자는 유전자 발현이 확인되지 않았다. 내습성 및 감수성 계통간 습해 조건에서 발현에 차이를 보이는 유전자 구명을 기반으로 향후 불량환경에 대해 저항성을 보이는 계통 육성 및 관련 생리반응에 대한 다양한 연구가 필요하다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권2호
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• pp.99-104
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• 2002

Suppression subtractive hybridization (SSH)를 통해 저온에 의해 발현이 유도되는 cDNA들을 분리하였고, 그 중 하나인 slti182는 asparaginase 유전자들과 높은 유사성을 보였다. Slti182의 전체 cDNA인 GmASP1은 1258 bp 길이에 326개 아미노산으로 구성된 긴 Open reading frame (ORF)를 포함하고 있었다. GmASP1 단백질은 애기장대의 putative asparaginase (AB012247)와 84%의 유사성을 보였으나, 애기장대의 다른 isoform(Z34884)와는 55%의 유사성을 나타내었다. GmASP1 유전자는 저온 처리 후 3시간째부터 발현이 유도되어 6시간째에 최대발현을 나타내었고, 이후 점차 감소하여 48시간에는 저온처리전 수준으로 되돌아왔다. 또한, 식물체를 저온에서 48시간 둔 후에 다시 상온으로 옮겼을 때, 정상수준으로 떨어진 GmASP1의 발현이 다시 증가하는 양상을 보였다. 이러한 결과로 볼 때, GmASP1이 저온 스트레스에 반응 초기의 단백질 합성 촉진에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.355-362
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• 2016

수해양성 병원성 미생물로 알려진 Vibrio anguillarum으로부터 mannose-1-phosphate를 mannose-6-phosphate, glucose-1-phosphate를 glucose-6-phosphate로 가역적으로 변환시키는 phosphomannomutase/phosphoglucomutase (pmm/pgm)의 유전자를 sequencing하여 1338 bp의 open reading frame (ORF)을 밝혔다. 이는 446개의 아미노산을 포함하며 47,625 Da을 가지고 있다. 보고된 다른 Vibrio sp.의 pmm/pgm 유전자와 상동성을 비교하였을 때 V. mimicus V. vulnificus, V. splendidus, V. harveyi와 92.3%, 91.4%, 89.9%, 89.9%에 해당하는 상동성을 지니고 있었다. 증폭된 목적 유전자를 pET-28a(+) vector에 연결하여 대장균에서 단백질의 대량발현을 유도하였으며 이는 주로 soluble한 상태로 나왔다. Soluble fraction을 Ni-NTA column chromatography로 정제하여 약 50 kDa의 단백질을 얻었고 이는 주로 mannose-1-phosphate를 이용하는 효소로 확인되었으며 Mg²⁺ 이온이 존재할 때 효소의 활성이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 유전자는 낮은 온도의 stress하에서 발현이 증가됨을 Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)을 통해 확인하였고, 상동성 재조합 (homologous recombination)에 의한 돌연변이 균주 제작을 통해 PMM/PGM protein과 lipopolysaccharide (LPS)의 생합성과의 관계를 규명하였다. V. anguillarum wild type과 mutant로부터 LPS를 분리하였고 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)후 silver staining을 통해 LPS의 high molecular weight (HMW) 부분인 O-antigen에서의 변화를 확인하였다. 또한 V. anguillarum wild type과 mutant의 growth와 viability를 확인한 결과 mutant가 wild type보다 정지기까지 더 낮은 생육을 보였으며 viability가 감소함을 확인하였다. 본 연구를 통하여 V. anguillarum의 pmm/pgm 유전자가 미생물의 생육과 LPS 생합성에 관여하고 있음을 알 수 있었다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권4호
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• pp.368-375
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• 2013

국내에 자생하는 참억새(M. sinensis)와 물억새(M. sacchariflorus)의 잎과 지하경 조직 EST로부터 유전자의 전사를 조절하는 전사요소 탐색하여 저온에 반응하는 유전자를 분리하고 난지형 잔디에서 저온 반응의 차이를 알아보기 위하여 본 연구를 실시하였다. 분석 결과 탐색된 전사조절 요소의 종류는 총 50 종류로 나타났고, 그 중 WRKY family에 속하는 EST 절편이 226개로 가장 많이 발견되었다(9.6%). 그 중 억새 WRKY family를 기능이 밝혀진 다른 작물의 WRKY 유전자들과 비교 검색한 결과 약 80개의 억새 isotig가 저온에 반응하여 발현이 유도 또는 억제되는 것으로 나타났다. 그 중 애기장대와 벼에서 저온 처리 후 발현이 증가되는 것으로 알려진 억새의 MSIR7180_ WRKY4 유전자를 대상으로 그 발현양상을 조사한 결과 버뮤다그래스는 비교구에서와 비슷하게 처리기간 동안 높은 유전자의 발현을 보였고, 금잔디(Z. matrella)간의 교배를 통해 얻어진 세밀 품종은 처리기간 내내 발현이 미약하였다. St. Augustinegrass는 3일 동안은 비교구와 큰 차이가 없다가 5일째부터 발현이 증가하였고, Seashore paspalum은 처리 초기에 발현이 높다가 처리가 진행되면서 약해지는 경향을 나타냈다. 이 결과로 미루어 볼 때 버뮤다그래스와 St. Augustine grass는 저온 반응성이 신속하여 휴면을 준비하지만 금잔디와 Seashore paspalum은 휴면 돌입이 늦어 녹색이 상대적으로 늦게까지 유지되는 것으로 판단되어 저온 적응을 위한 또 다른 환경요인의 작용이 있을 것으로 여겨진다. 녹색 기간이 길고 내한성이 높은 품종의 개발을 위해서는 더 많은 유전자의 종합적인 고찰과 판단이 요구된다.

• 한국육종학회지
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• 제42권3호
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• pp.307-312
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• 2010

'청해진미'는 질소 소비료 적응 고품질 품종을 육성할 목적으로 1995년 하계에 국립식량과학원 답작과 벼품종개발연구팀에서 소비료 적응 특성을 가진 삼지연을 모본으로 병해충저항성 계통 SR14694-57-4-2-1-3-2-2와 양조특성이 우수한 이리 402호를 부본으로 3원 교잡하여 계통육종법에 따라 우량계통을 육성하였다. 선발된 우량계통에 대해 2005~2006년 2년간 생산력 검정시험 결과, 중만생이고 도정 특성과 쌀 외관 및 밥맛이 양호한 SR21672-31-2-1-2-2-2-3 계통을 선발하여 '수원 516호'로 계통명을 부여하였다. '수원516호'는 2007~2009년 3년간 지역적응시험에서도 그 우수성이 인정되어 2009년 12월 농촌진흥청 농작물 직무육성 신품종선정위원회에서 국가품종목록에 등재할 것을 결정하고 '청해진미'로 명명하였으며, 지역적응시험 결과는 다음과 같다. 1. 출수기는 8월 17일로 대비 품종 소비벼 보다 4일 늦은 중만생종이며, 간장은 78 cm로 소비벼 보다 6 cm 작고, 주당이삭수와 이삭당 벼알수는 각각 11개 및 125개로 소비벼와 비슷하다. 등숙률은 92.5%로 소비벼 보다 6.8% 높고, 현미천립중이 23.9 g인 중립종이다. 2. 도열병, 흰잎마름병, 바이러스병 및 멸구류에 대한 저항성이 없으며, 포장도복에 강하고 50일묘 늦심기에서 불시출수와 위조현상이 나타나지 않았으며, 성숙기에 하엽 노화의 진행이 늦었다. 3. 쌀 외관은 맑고 심복백이 없어 외관 품위가 좋으며, 단백질 및 아밀로스 함량은 각각 5.9% 및 20.3%이며, 특히 밥맛 관능검정치는 0.29로 화성벼 -0.11보다 매우 높았다. 4. 백미완전립율과 완전미 도정수율이 각각 98.8% 및 76%로 소비벼의 80.7% 및 61.2% 보다 월등히 높았다. 5. '청해진미'의 평균 쌀 수량은 소비료 재배에서 5.31 MT/ha로 소비벼 보다 2% 증수되었고, 보통기 보비재배에서는 5.73 MT/ha로 화성벼 보다 12% 증수되었다.

• 한국육종학회지
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• 제41권4호
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• pp.654-659
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• 2009

"청청진미"는 중부평야지 및 중서부해안지 적응 소비료적성 고품질 벼품종을 육성할 목적으로 1993년 하계에 국립식량과학원 벼품종개발연구팀에서 이리401호와 일품벼를 인공교배하여 SR19633의 교배번호를 부여하고, 1993/1994년 동계에 수원에서 $F_1$ 18개체를 양성하였다. 1995년 하계에 $F_2$ 936개체를 포장에 전개하여 우량개체를 선발하여 집단으로 $F_3$ 및 $F_4$ 세대를 진전시키고, $F_5{\sim}F_9$ 세대는 계통육종법에 따라 유망개체 선발과 세대를 진전시켰다. $F_9$ 세대에서 선발된 유망계통을 '03~'05년 3개년 간 생산력검정 시험결과, 수량성이 높으며 소비료적성과 쌀 외관품위가 양호하고 밥맛이 좋은 SR19633-B-B-34-3-3-3-1 계통을 선발하여 '수원509호'로 계통명을 부여하였다. '수원509호'는 '06~'08년 3개년 간 지역적응시험을 실시한 결과, 소비료적성이 높은 중만생 고품질 다수성 계통으로 우수성이 인정되어 2008년 12월 농촌진흥청의 직무육성 신품종 선정 심의회에서 국가목록등재품종으로 선정되어 "청청진미"로 명명하였으며, 지역적응시험 결과는 다음과 같다. 1. 보통기 재배에서 "청청진미"의 출수기는 8월17일로 소비벼 보다 4일 늦은 중만생종이며, 간장, 수수 및 수당립수는 각각 82 cm, 13개 및 126개이며 등숙율은 90.2%였다. 2. "청청진미"는 잎도열병, 흰잎마름병, 바이러스병 및 멸구류 등의 병해충에 약한 품종이다. 3. "청청진미"는 내냉성 검정에서 냉수구 임실율은 61%, 등숙기 수발아율은 1.6%였으며, 포장도복은 강한 경향이다. 4. "청청진미"는 질소 시비량 6 kg/10a의 소비재배에서 총건물중, 총질소량 및 Rubisco 활성이 소비벼보다 각각 9.4%, 19.7% 및 61.6% 높았다. 5. "청청진미"의 쌀 외관은 심복백 없이 맑고 투명하며, 현미 천립중 21.1 g의 중립종이고, 단백질 및 아밀로스 함량은 각각 5.4% 및 18.1%이고, 식미치는 0.27로 화성벼 -0.04보다 높았다. 6. "청청진미"의 완전미율은 96.9%로 높아서 완전미 도정수율이 72.5%로 소비벼보다 11.3% 높았다. 7. "청청진미"의 쌀 수량성은 보통기 소비료재배에서 중부평야지, 호남평야지 및 영남평야지 평균 5.10 MT/ha로 소비벼와 비슷한 수준 이었고, 보통기 보비재배에서 5.73 MT/ha로 소비벼 보다 9% 증수되었다.