• Animal cells and systems
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• 제5권3호
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• pp.243-246
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• 2001

Human endoqenous retroviral long terminal repeats (LTRs) have been found to be coexpressed with sequences of genes closely located nearby. It has been suggested that the LTR elements have contributed to structural changes or genetic variations of human genome connected to various diseases and evolution. Using cDNA library derived from placenta tissue, we performed PCR amplification and identified five new HERV-W LTR elements. Those LTR elements showed a high degree of sequence similarity (98-99%) with HERV-W LTR (AF072500). A phylogenetic tree obtained by the neighbor-joining method revealed that HERV-W LTR elements could be mainly divided into two groups through evolutionary divergence. Five new HERV-W LTR elements (pla-1, 4, 5, 6, 7) belonged to the group I with AX000960, AF072504, and AF072506 from GenBank database. The data suggest that several copy numbers of the HERV-W LTR elements are transcribed in placenta and may contribute to the understanding of biological function such as human placental morphogenesis.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권3호
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• pp.238-249
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• 2009

The genus Listeria consists of six closely related species and forms three phylogenetic groups: L. monocytogenes-L. innocua, L. ivanovii-L. seeligeri-L. welshimeri, and L. grayi. In this report, we attempted to examine the evolutionary relationship in the L. monocytogenes-L. innocua group by probing the nucleotide sequences of 23S rRNA and 16S rRNA, and the gene clusters lmo0029-lmo0042, ascB-dapE, rplS-infC, and prs-ldh in L. monocytogenes serovars 1/2a, 4a, and 4b, and L. innocua. Additionally, we assessed the status of L. monocytogenes-specific inlA and inlB genes and 10 L. innocua-specific genes in these species/serovars, together with phenotypic characterization by using in vivo and in vitro procedures. The results indicate that L. monocytogenes serovar 4a strains are genetically similar to L. innocua in the lmo0035-lmo0042, ascB-dapE, and rplS-infC regions and also possess L. innocua-specific genes lin0372 and lin1073. Furthermore, both L. monocytogenes serovar 4a and L. innocua exhibit impaired intercellular spread ability and negligible pathogenicity in mouse model. On the other hand, despite resembling L. monocytogenes serovars 1/2a and 4b in having a nearly identical virulence gene cluster, and inlA and inlB genes, these serovar 4a strains differ from serovars 1/2a and 4b by harboring notably altered actA and plcB genes, displaying strong phospholipase activity and subdued in vivo and in vitro virulence. Thus, by possessing many genes common to L. monocytogenes serovars 1/2a and 4b, and sharing many similar gene deletions with L. innocua, L. monocytogenes serovar 4a represents a possible evolutionary intermediate between L. monocytogenes serovars 1/2a and 4b and L. innocua.

• Genes and Genomics
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• 제40권11호
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• pp.1169-1180
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• 2018

Cave shrimps from the genera Typhlatya, Stygiocaris and Typhlopatsa (TST complex) comprises twenty cave-adapted taxa, which mainly occur in the anchialine environment. Anchialine habitats may undergo drastic environmental fluctuations, including spatial and temporal changes in salinity, temperature, and dissolved oxygen content. Previous studies of crustaceans from anchialine caves suggest that they have possessed morphological, behavioral, and physiological adaptations to cope with the extreme conditions, similar to other cave-dwelling crustaceans. However, the genetic basis has not been thoroughly explored in crustaceans from anchialine habitats, which can experience hypoxic regimes. To test whether the TST shrimp-complex hypoxia adaptations matched adaptive evolution of mitochondrial OXPHOS genes. The 13 OXPHOS genes from mitochondrial genomes of 98 shrimps and 1 outgroup were examined. For each of these genes was investigated and compared to orthologous sequences using both gene (i.e. branch-site and Datamonkey) and protein (i.e. TreeSAAP) level approaches. Positive selection was detected in 11 of the 13 candidate genes, and the radical amino acid changes sites scattered throughout the entire TST complex phylogeny. Additionally, a series of parallel/convergent amino acid substitutions were identified in mitochondrial OXPHOS genes of TST complex shrimps, which reflect functional convergence or similar genetic mechanisms of cave adaptation. The extensive occurrence of positive selection is suggestive of their essential role in adaptation to hypoxic anchialine environment, and further implying that TST complex shrimps might have acquired a finely capacity for energy metabolism. These results provided some new insights into the genetic basis of anchialine hypoxia adaptation.

• 식물분류학회지
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• 제36권2호
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• pp.91-108
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• 2006

한국산 Geranium(쥐손이풀속) 16분류군과 3개의 군외군을 대상으로 진화와 유연관계를 평가하기 위하여 nuclear ribosomal DNA 중 internal transcribed spacer (ITS) 구간에 대한 계통 분류학적 분석을 수행하였다. 계통 분류학적 연구들은 bootstrapping, jackknifing을 포함한 parsimony 방법과 neighbor-joining 방법을 사용하였다. 그 결과 한국산 쥐손이풀속은 단계통군을 형성하였다. Parsimony tree에서 한라이질풀은 가장 기부에 위치하였으며 Erianthum group은 높은 지지도에 의해 하나의 분계조를 형성하였다(100% bootstrap과 jackknife values). Krameri group인 산쥐손이는 Palustre group인 섬쥐손이와 가까이 위치하였으나 그 지지도는 매우 낮았고(37% bootstrap과 44% jackknife values) strict tree에서는 clade가 붕괴되었다. Wilfordii group에 분류되었던 큰세잎쥐손이는 Koreanum group과 가까이 위치하였고, Sibiricum group인 쥐손이풀은 Krameri group인 삼쥐손이와 가까이 위치하였으며 또한 이 두 종은 역시 Krameri group인 선이질풀과 자매군을 이루었다. Wilfordii group인 좀쥐손이와 세잎쥐손이는 Sibiricum group인 삼이질풀, 이질풀과 가까이 위치하였다. 이와 같은 결과는 많은 학자들에 의해 논란이 된 분류군들의 문제를 해결하는데 유용한 접근방법이라 생각되며, 전체 쥐손이풀속 수준에서의 계통분석에 유용한 도구로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.1047-1054
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• 2019

이동성 유전인자는 인간 유전체의 45%를 차지하며 기능성 유전자 내부로 자유롭게 들어갈 수 있다. 이들은 진화과정에서 중복현상으로 다수의 복사수로 생성되며, 생물종다양성 및 계통유전체학 분야에 기여한다. 이동성 유전인자의 대부분은 메틸화 또는 아세틸화 현상과 같은 후성유전학적 조절에 의해 제어된다. 다양한 생물종은 그들만의 고유의 이동성 유전인자를 가지고 있으며, 일반적으로 DNA트란스포존과 레트로트란스포존으로 나뉜다. 레트로트란스포존은 LTR의 유무에 따라 다시 HERV와 LINE으로 구분된다. 이동성 유전인자는 프로모터, 인핸서, 엑손화, 재배열 및 선택적 스플라이싱과 같은 다양한 생물학적 기능을 수행한다. 또한 이들은 유전체의 불안정성을 야기시켜 다양한 질병을 유발하기도 한다. 따라서, 암과 같은 질병을 진단하는 바이오 마커로 사용될 수 있다. 최근, 이동성 유전인자는 miRNA를 만들어 내는 것으로 밝혀졌으며, 이러한 miRNA는 타겟 유전자의 seed 영역에 결합함으로서 mRNA의 분해 및 번역을 억제하는 역할을 수행한다. 이동성 유전인자 유래의 miRNA는 기능성 유전자의 발현에 큰 영향을 미친다. 다양한 생물종과 조직에서 서로 다른 miRNA의 비교 분석 연구는 생물학적 기능과 관련하여 진화학과 계통학 영역에서 흥미 있는 연구 분야라 할 수 있겠다.

• 한국어류학회지
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• 제33권4호
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• pp.226-239
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• 2021

좀볼락 (Sebastes minor), 세줄볼락 (Sebastes trivittatus), 황볼락 (Sebastes owstoni) 및 노랑볼락 (Sebastes steindachneri)은 한국 동해 중부 이북해역에 서식하는 동해안 특산 어종이다. 이들 동해안 특산 볼락류의 분자진화를 이해하기 위하여 좀볼락과 세줄볼락의 미토콘드리아 유전체 (미토게놈)를 해독하였고, 한반도 주변 해역에 출현하는 16종 볼락의 미토게놈과 비교하였다. 좀볼락 및 세줄볼락의 미토게놈 전체 크기는 각각 16,408 bp 및 16,409 bp이었으며, 37개의 유전자 (13개의 단백질 코딩 유전자, 2개의 리보솜 RNA 유전자 및 22개의 tRNA 유전자)와 1개의 비암호화 영역으로 이루어져 있었다. 동해안 특산 볼락에 속하는 좀볼락, 세줄볼락, 황볼락 및 노랑볼락의 미토게놈을 분석한 결과, 유전체 구조, 뉴클레오티드 구성, 유전자 배열 등에서 매우 유사한 특징을 가지고 있었다. 또한 비암호화 영역인 조절영역에 잘 보존된 "ATGTA" 모티프(motif) 2개가 존재하는 것이 확인되었고, 특정 염기서열의 반복(tandem repeats)은 발견되지 않았다. 이들 동해안 특산 볼락류 4종의 미토게놈 염기서열 간에 차이는 단백질 코딩 유전자 영역보다 조절영역에서 더 큰 것으로 나타났다. 한반도 주변 해역에 출현하는 볼락속 어류의 미토게놈 정보를 이용하여 분자계통학적 유연관계를 분석한 결과, 16종의 볼락을 4개의 클러스터(cluster)로 그룹화할 수 있었고, 이 중에서 동해안 특산 볼락류 4종은 3개의 클러스터에 속해 있었다. 황볼락(S. owstoni)은 흰꼬리볼락(S. longispinis), 우럭볼락(S. hubbsi), 개볼락(S. pachycephalus), 황점볼락(S. oblongus), 황해볼락 (S. koreanus), 조피볼락 (S. schlegelii) 및 탁자볼락(S. taczanowskii)과 동일한 클러스터에 속하고, 세줄볼락 (S. trivittatus)은 누루시볼락 (S. vulpes)과 동일한 유전적 분기군으로 나타났다. 동해안 특산 볼락류 4종 중에서 좀볼락(S. minor)과 노랑볼락(S. steindachneri)은 동일한 클러스터로 분류되어 유연관계가 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 한국 동해 중부해역에 서식하는 볼락류의 진화양상을 이해하거나, Sebastidae 어류의 유전적 진화연구에 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.