• 제목/요약/키워드: gene cluster

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한국산 종개속(Barbatula) 어류의 유전적 다양성 특성 연구 (Genetic Diversity and Relationship of the Genus Barbatula (Cypriniformes; Nemacheilidae) by Mitochondrial DNA Cytochrome b Partial Gene in Korea)

  • 안정현;유정남;김병직;배양섭
    • 한국어류학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.107-116
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    • 2021
  • 우리나라에는 잉어목 Cypriniformes 종개과 Nemacheilidae에 속하는 종개속(genus Barbatula) 어류로 종개 B. toni와 대륙종개 B. nuda의 2종이 서식하는 것으로 알려져 있다. 이들은 최근 서식환경의 변화와 자연재해에 의한 인위적 도입 등으로 고유 분포역이 훼손되면서 종의 계통지리학적 경계의 붕괴가 우려되고 있다. 본 연구에서는 미토콘드리아 DNA 유전자의 Cytochrome b 염기서열에 근거한 유전자형 네트워크를 통해 유전적 다양성과, 한반도 주변의 종개속 어류를 포함한 계통 유연 관계 분석을 통해 우리나라 종개속 어류의 분자계통학적 위치를 검토하였다. 그 결과 우리나라 종개와 대륙종개에서 각각 3개와 29개의 유전자형을 획득하였으며, 종개 그룹, 한강 대륙종개 그룹, 동해 대륙종개 그룹의 3개 단계통을 확인하였다. 각 그룹 간 변이사이트는 10~24%로 높은 유전자 변이율을 보였으며, 특히 동해 대륙종개 그룹은 한강 대륙종개 그룹이나 종개 그룹뿐만 아니라 중국, 일본, 러시아, 유럽의 종들과 독립적인 클러스터를 형성하고 있어 종 수준으로 분화했을 가능성을 시사하고 있다.

튀김용 옥수수 자식계통들에 대한 유전적 변이성 (Analysis of Genetic Variation Among Popcorn Inbred Lines by SSR Markers)

  • 장진선;장은하;사규진;김종화;이주경
    • 한국육종학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.405-412
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    • 2011
  • 옥수수에서 자식계통들에 대한 유전적 다양성 및 계통유연관계 정보는 1대잡종 품종개발을 위한 교배조합 선발에 유용한 전략을 제공한다. 본 연구는 86개의 튀김 옥수수 자식계통들에 대한 유전적 다양성 및 계통유연관계를 밝히기 위하여 옥수수 전체 게놈을 대표할 수 있도록 50개의 SSR primer를 선발하여 분석에 이용하였다. 그 결과 50개의 SSR primer들은 86개의 튀김 옥수수 자식계통들에서 총 256개의 대립단편을 나타내었으며, SSR loci당 평균 5.1개가 증폭되었다. 각 SSR primer들에서 증폭된 대립단편의 수는 최소 2개에서 최대 16개의 범위로 나타났고, 유전적 다양성 값은 0.210에서 0.831 범위로 나타나 평균 0.579 값을 나타내었다. 계통유연관계 분석에서 86개의 튀김 옥수수 자식계통들은 유전적 유사성 35.8% 수준에서 크게 3개의 Group으로 구분되었는데, Group I은 40계통을, Group II는 39계통을, 그리고 Group III은 7계통을 각각 포함하였다. 본 연구에서 분석에 이용한 SSR 마커들은 우리나라에서 육성한 86개의 튀김 옥수수 자식계통들에 대한 유전적 다양성 및 계통유연관계를 평가하는데 효율적이었음을 나타내었다.

질량분석기를 활용한 막 단백질 비교분석: High-speed Centrifuge법과 Reagent-based법 (Mass Spectrometry-based Comparative Analysis of Membrane Protein: High-speed Centrifuge Method Versus Reagent-based Method)

  • 이지영;석애은;박아름;문소라;강희규
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.78-85
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    • 2019
  • 막 단백질은 심장질환, 암과 같은 우리 주변에서 흔히 발생하는 질병에 관련되어 있다. 이러한 암과 같은 특정한 질환 상태에서, 막 단백질과 관련된 신호 전달의 비정상은 세포분열을 통제하지 못하고 증가시킬 수 있으며 막 단백질의 발현에 변화가 생긴다. 막 단백질은 지질 이중층으로 이루어진 소수성 환경을 가지고 있어 불안정하기 때문에 막 단백질을 추출해서 연구를 수행하는데 어려움이 있다. 이번 연구에서는 최적화된 막 단백질 추출법을 확인하고자 서로 다른 두 가지 추출법의 효율성을 평가하였다. 두 가지 방법으로, high-speed centrifuge법과 reagent법이 비교되었다. 비교 분석결과, 미토콘드리아 내막 단백질 분석에는 high-speed centrifuge법이 효율적이고, 소포체 막 단백질 분석에는 reagent법이 유용함을 확인하였다. 게다가 유전자 온톨로지 소프트웨어를 이용해서 추출된 막 단백질의 기능분석을 진행하였을 때, 유전자 온톨로지는 reagent법에서 소포체 막 단백질에 연관된 반응이 활성화 되는 것을 확인할 수 있었다. 프로세스 네트워크 분석에서, high-speed centrifuge법에서는 하나의 클러스터를 형성화는 반면, reagent법에서는 네 개의 클러스터를 형성하는 것을 시각화하여 확인하였다. 결론적으로, 두 가지 분석법은 서로 다른 하위 막 단백질의 분석에 유용함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로, 막 단백질을 분석할 때, 표적의 세부 막 단백질을 고려하여 방법론을 선택하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

High-density single nucleotide polymorphism chip-based conservation genetic analysis of indigenous pig breeds from Shandong Province, China

  • Wang, Yanping;Zhao, Xueyan;Wang, Cheng;Wang, Wenwen;Zhang, Qin;Wu, Ying;Wang, Jiying
    • Animal Bioscience
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    • 제34권7호
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    • pp.1123-1133
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    • 2021
  • Objective: Shandong indigenous pig breeds are important Chinese pig resources. Their progressive population decline in recent decades has attracted attention towards their conservation. Conservation genetics of these indigenous breeds are essential for developing a conservation and utilization scheme. Methods: A high-density single nucleotide polymorphism (HD-SNP) chip-based comparative analysis of genetic characteristics was performed for seven Shandong indigenous pig breeds in the context of five Western commercial breeds. Results: The results showed that Shandong indigenous pig breeds varied greatly in genetic diversity, effective population size, inbreeding level, and genetic distance with the Western commercial breeds. Specifically, Laiwu and Dapulian displayed low genetic diversity, and had a genetically distant relationship with the Western commercial breeds (average F statistics [FST] value of 0.3226 and 0.2666, respectively). Contrastingly, the other five breeds (Yantai, Licha, Yimeng, Wulain, and Heigai) displayed high genetic diversity within breed and had some extent of mixture pattern with the Western commercial breeds, especially Duroc and Landrace (FST values from 0.1043 to 0.2536). Furthermore, intensive gene flow was discovered among the seven Shandong indigenous breeds, particularly Wulian, Licha, and Heigai, as indicated by the large cluster formed in the principal component analysis scatterplot and small population differentiation (average of 0.1253) among them. Conclusion: Our study advances the understanding of genetic characteristics of Shandong indigenous breeds and provides essential information for developing an appropriate conservation and utilization scheme for these breeds.

Effects of taurine and ginseng extracts on energy metabolism during exercise and their anti-fatigue properties in mice

  • Kim, Jisu;Beak, Suji;Ahn, Sanghyun;Moon, Byung Seok;Kim, Bom Sahn;Lee, Sang Ju;Oh, Seung Jun;Park, Hun-Young;Kwon, Seung Hae;Shin, Chul Ho;Lim, Kiwon;Lee, Kang Pa
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제16권1호
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    • pp.33-45
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    • 2022
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Ginseng extract (GSE) and taurine (TR) are widely used antifatigue resources in functional foods. However, the mechanism underlying the antifatigue effects of GSE and TR are still unclear. Hence, we investigated whether GSE and TR have synergistic effects against fatigue in mice. MATERIALS/METHODS: L6 cells were treated with different concentrations of TR and GSE, and cell viability was determined using 2-(4-iodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium. Oxidative stress was analyzed by immunocytochemistry using MitoTrackerTM Red FM and an anti-8-oxoguanine antibody. Respiratory gas analysis was performed to investigate metabolism. Expression of an activated protein kinase was analyzed using immunohistochemistry. Gene expression of cluster of differentiation 36 and pyruvate dehydrogenase lipoamide kinase isozyme 4 was measured using reverse transcription-polymerase chain reaction. Mice were orally administered TR, GSE, or their combination for 30 days, and then fatigue-related parameters, including lactate, blood urea nitrogen, and glycogen, were measured after forced swimming. RESULTS: TR and GSE reduced oxidative stress levels in hydrogen peroxide-stimulated L6 cells and enhanced the oxygen uptake and lipid metabolism in mice after acute exercise. After oral administration of TR or GSE for 30 days, the fatigue-related parameters did not change in mice. However, the mice administered GSE (400 mg/kg/day) alone for 30 days could swim longer than those from the other groups. Further, no synergistic effect was observed after the swimming exercise in mice treated with the TR and GSE combination for 30 days. CONCLUSIONS: Taken together, our data suggest that TR and GSE may exert antifatigue effects in mice after acute exercise by enhancing oxygen uptake and lipid oxidation.

Draft Genome Assembly and Annotation for Cutaneotrichosporon dermatis NICC30027, an Oleaginous Yeast Capable of Simultaneous Glucose and Xylose Assimilation

  • Wang, Laiyou;Guo, Shuxian;Zeng, Bo;Wang, Shanshan;Chen, Yan;Cheng, Shuang;Liu, Bingbing;Wang, Chunyan;Wang, Yu;Meng, Qingshan
    • Mycobiology
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    • 제50권1호
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    • pp.66-78
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    • 2022
  • The identification of oleaginous yeast species capable of simultaneously utilizing xylose and glucose as substrates to generate value-added biological products is an area of key economic interest. We have previously demonstrated that the Cutaneotrichosporon dermatis NICC30027 yeast strain is capable of simultaneously assimilating both xylose and glucose, resulting in considerable lipid accumulation. However, as no high-quality genome sequencing data or associated annotations for this strain are available at present, it remains challenging to study the metabolic mechanisms underlying this phenotype. Herein, we report a 39,305,439 bp draft genome assembly for C. dermatis NICC30027 comprised of 37 scaffolds, with 60.15% GC content. Within this genome, we identified 524 tRNAs, 142 sRNAs, 53 miRNAs, 28 snRNAs, and eight rRNA clusters. Moreover, repeat sequences totaling 1,032,129 bp in length were identified (2.63% of the genome), as were 14,238 unigenes that were 1,789.35 bp in length on average (64.82% of the genome). The NCBI non-redundant protein sequences (NR) database was employed to successfully annotate 11,795 of these unigenes, while 3,621 and 11,902 were annotated with the Swiss-Prot and TrEMBL databases, respectively. Unigenes were additionally subjected to pathway enrichment analyses using the Gene Ontology (GO), Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG), Cluster of Orthologous Groups of proteins (COG), Clusters of orthologous groups for eukaryotic complete genomes (KOG), and Non-supervised Orthologous Groups (eggNOG) databases. Together, these results provide a foundation for future studies aimed at clarifying the mechanistic basis for the ability of C. dermatis NICC30027 to simultaneously utilize glucose and xylose to synthesize lipids.

Metagenomic analysis of viral genes integrated in whole genome sequencing data of Thai patients with Brugada syndrome

  • Suwalak Chitcharoen;Chureerat Phokaew;John Mauleekoonphairoj;Apichai Khongphatthanayothin;Boosamas Sutjaporn;Pharawee Wandee;Yong Poovorawan;Koonlawee Nademanee;Sunchai Payungporn
    • Genomics & Informatics
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    • 제20권4호
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    • pp.44.1-44.13
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    • 2022
  • Brugada syndrome (BS) is an autosomal dominant inheritance cardiac arrhythmia disorder associated with sudden death in young adults. Thailand has the highest prevalence of BS worldwide, and over 60% of patients with BS still have unclear disease etiology. Here, we performed a new viral metagenome analysis pipeline called VIRIN and validated it with whole genome sequencing (WGS) data of HeLa cell lines and hepatocellular carcinoma. Then the VIRIN pipeline was applied to identify viral integration positions from unmapped WGS data of Thai males, including 100 BS patients (case) and 100 controls. Even though the sample preparation had no viral enrichment step, we can identify several virus genes from our analysis pipeline. The predominance of human endogenous retrovirus K (HERV-K) viruses was found in both cases and controls by blastn and blastx analysis. This study is the first report on the full-length HERV-K assembled genomes in the Thai population. Furthermore, the HERV-K integration breakpoint positions were validated and compared between the case and control datasets. Interestingly, Brugada cases contained HERV-K integration breakpoints at promoters five times more often than controls. Overall, the highlight of this study is the BS-specific HERV-K breakpoint positions that were found at the gene coding region "NBPF11" (n = 9), "NBPF12" (n = 8) and long non-coding RNA (lncRNA) "PCAT14" (n = 4) region. The genes and the lncRNA have been reported to be associated with congenital heart and arterial diseases. These findings provide another aspect of the BS etiology associated with viral genome integrations within the human genome.

Sphingomonas abietis sp. nov., an Endophytic Bacterium Isolated from Korean Fir

  • Lingmin Jiang;Hanna Choe;Yuxin Peng;Doeun Jeon;Donghyun Cho;Yue Jiang;Ju Huck Lee;Cha Young Kim;Jiyoung Lee
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제33권10호
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    • pp.1292-1298
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    • 2023
  • PAMB 00755T, a bacterial strain, was isolated from Korean fir leaves. The strain exhibits yellow colonies and consists of Gram-negative, non-motile, short rods or ovoid-shaped cells. It displays optimal growth conditions at 20℃, 0% NaCl, and pH 6.0. Results of 16S rRNA gene-based phylogenetic analyses showed that strain PAMB 00755T was most closely related to Sphingomonas chungangi MAH-6T (97.7%) and Sphingomonas polyaromaticivorans B2-7T (97.4%), and ≤96.5% sequence similarity to other members of the genus Sphingomonas. The values of average nucleotide identity (79.9-81.3%), average amino acid identity (73.3-75.9%), and digital DNA-DNA hybridization (73.3-75.9%) were significantly lower than the threshold values for species boundaries; these overall genome-related indexes (OGRI) analyses indicated that the strain represents a novel species. Genomic analysis revealed that the strain has a 4.4-Mbp genome encoding 4,083 functional genes, while the DNA G+C content of the whole genome is 66.1%. The genome of strain PAMB 00755T showed a putative carotenoid biosynthetic cluster responsible for its antioxidant activity. The respiratory quinone was identified as ubiquinone 10 (Q-10), while the major fatty acids in the profile were identified as C18:1ω7c and/or C18:1ω6c (summed feature 8). The major polar lipids of strain PAMB 00755T were diphosphatidylglycerol, phosphatidylethanolamine, sphingoglycolipid, and phosphatidylcholine. Based on a comprehensive analysis of genomic, phenotypic, and chemotaxonomic characteristics, we proposed the name Sphingomonas abietis sp. nov. for this novel species, with PAMB 00755T as the type strain (= KCTC 92781T = GDMCC 1.3779T).

박과작물에 발생하는 파파야원형반점바이러스의 발생 보고 (Occurrence of Papaya ringspot virus Infecting Cucurbit Crops in Korea)

  • 진태성;김상목;고석주;이수헌;최홍수;박진우;차병진
    • 농약과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.298-308
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    • 2009
  • 안성에서 모자이크와 주름증상을 보이는 호박으로부터 사상형 바이러스가 분리되었으며, 생물학적 특성과 전자현미경 검정, RT-PCR 검정에 의해 파파야원형반점바이러스(Papaya ringspot virus) 수박계통(PRSV-W)으로 동정되었다. PRSV-W의 기주범위는 박과작물과 명아주과작물에 한정되었고 감수성 기주인 오이, 호박, 수박 등에는 녹색모자이크, 기형, 주름 등의 증상을 나타냈지만 명아주과의 기주에는 국부병징만을 나타냈다. 2001년에서 2003년에 걸쳐, 경기, 경북, 전남에서 다양한 작형의 박과작물이 재배되는 173지역에서 박과작물의 주요 바이러스인 PRSV, 수박모자이크바이러스(WMV), 쥬키니황화모자이크바이러스(ZYMV)와 오이모자이크바이러스(CMV) 등 4종 바이러스의 발생상황을 조사하였다. 173지역 중 107지역에서 수집한 시료로부터 바이러스 병징이 관찰되었으며 RT-PCR 검정 결과, 235점의 시료 중 206시료에서 3종의 바이러스가 검출되었다. 검출빈도는 WMV가 48%, ZYMV가 33%였으며, PRSV는 12%였다. 8종 PRSV 시료의 핵산과 외피단백질 아미노산을 분석하였다. 분석된 결과를 전세계의 다른 PRSV 계통과 유사도를 비교한 결과, 핵산은 88.6~97.3%, 아미노산은 95.1~99.3%로 조사되었다. 이들 분리주의 유연관계를 분석한 결과, PRSV-W는 남동 아시아 계통과 근연종으로 판명되었다.

고당식이로 유도된 비알코올성 지방간 마우스에서 기능성 잡곡의 지질 대사 개선 효과 (Anti-Lipogenic Effect of Functional Cereal Samples on High Sucrose Diet-Induced Non-Alcoholic Fatty Liver Disease in Mice)

  • 이고은;송가락;정병진;정종성;허태곤;박건영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.789-796
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    • 2016
  • 본 연구에서 고당식이로 비알코올성 지방간을 유도한 마우스의 체중 변화는 대조군보다 백미군, 혼합잡곡군, 항비만혼합잡곡군에서 체중증가율이 낮았고 간 무게 또한 유의적으로 감소했으며, 간 내 조직학적 지방구 수와 크기가 감소한 것을 관찰할 수 있었다. 혈청 지질 수치 역시 개선 효과를 보였는데 모든 실험군이 대조군보다 중성지방, 총콜레스테롤 및 저밀도 콜레스테롤의 농도가 감소하였고, 혈청 고밀도 콜레스테롤은 모두 증가하였다. 간 조직 내 지질합성 및 지방산 침투와 관련 유전자 인자에서 대조군보다 SREBP-1c mRNA 유전자 발현 수준은 백미군, 혼합잡곡군 및 항비만혼합잡곡군에서, ACC 및 FAS mRNA 유전자 발현 수준은 혼합잡곡군과 항비만혼합잡곡군에서, SCD-1 mRNA 유전자 발현 수준은 항비만혼합잡곡군에서 감소하였다. CD36 및 $PPAR-{\gamma}$ mRNA 유전자 발현 수준 또한 대조군보다 백미군, 혼합잡곡군, 항비만혼합잡곡군에서 감소하였다. 간 내 ${\beta}$산화로 지방축적 억제와 관련된 유전자 인자인 $PPAR-{\alpha}$ 및 CPT-1 mRNA 유전자 발현 수준은 대조군보다 혼합잡곡군, 항비만혼합잡곡군에서 증가하였다. 본 실험 결과를 종합해 볼 때 고당식이로 비알코올성 지방간질환을 유도한 마우스에서 백미군, 혼합잡곡군 및 항비만혼합잡곡군 모두 지질 대사 개선 효과가 나타났으며 항비만혼합잡곡군이 가장 효과적이었다.