• 한국작물학회지
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• 제68권3호
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• pp.114-120
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• 2023

갈색종피와 녹색자엽을 가진 품종 및 유전자원의 성숙 종실에는 눈 건강에 유익한 루테인 성분과 항산화 효과를 가진 플라보노이드 성분이 많이 함유되어져 있다. 그러나, 렉틴, 7S α′ subunit, 리폭시게나제 및 쿠니츠 트립신 억제제(KTI) 단백질 같은 항영양 성분이 존재한다. 이러한 항영양 성분을 불활성화시키기 위하여 콩 식품 제조 및 가공시 고온 및 첨가제 처리가 필요하지만 여러 가지 단점이 수반된다. 따라서, 갈색종피와 녹색자엽이면서 성숙 종실에서 렉틴, 7S α′ subunit, 리폭시게나제 및 KTI의 4가지 단백질이 모두 부재한 tetra null 유전자형(lecgy1lox1lox2lox3ti)을 가진 계통을 선발하기 위하여 본 연구가 진행되었다. 4개의 품종과 1개의 유전자원을 이용하여 육종집단 창성을 위한 두 모본이 선발되었다. 전체 58개의 F₂ 식물체로부터 DNA 마커를 이용하여 lele 유전자형을 가진 개체가 선발된 후 갈색종피와 녹색 자엽이면서 7S α′ subunit 단백질이 부재한 F3 종자가 선발되었다. 선발된 F₃ 종자는 F₃ 식물체를 거쳐 3개의 계통으로 육성되었다. 3개의 선발 계통(S1, S2, S3)에 대하여 F₆ 종자에서 렉틴, 7S α′ subunit, 리폭시게나제 및 KTI의 4가지 단백질에 대한 유전적 부재가 검정되었다. 3개의 선발 계통은 갈색종피, 녹색자엽 및 흰색배꼽을 가지고 있으며 백립중은 26.4-30.9 g으로 대조품종인 '청자3호'의 36.0 g보다 작았다. S2 선발 계통은 백립중이 30.9 g으로 대립이며 콩에서 항영양성분으로 알려진 lectin, 7S α′ subunit, lipoxygenase 및 KTI의 4가지 단백질 모두 부재한 유색콩 품종육성을 위한 중간모본으로 이용될 수 있을 것으로 사료되었다.

• 생명과학회지
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• 제34권1호
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• pp.48-58
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• 2024

살모넬라는 일반적으로 식품에 의해 전파되고 심각한 공중보건 문제를 야기하는 병원성 미생물로, 살모넬라에 대한 숙주의 감수성을 결정하는데 숙주의 유전적 요소가 중요한 역할을 담당한다. Cysteine-rich intestinal protein1 (CRIP1)은 LIM/double zinc finger protein family에 속하는 단백질로, 인간의 소화관과 폐, 비장을 포함한 인체 전반적인 부위에서 폭넓게 발현된다. 최근 CRIP1은 여러 면역 질환의 핵심적인 마커로서 보고되고 있지만, 숙주의 세균 감염에 대한 CRIP1의 영향은 아직 알려진 바가 없다. 살모넬라는 CRIP1 유전자를 굉장히 높은 수준으로 발현하는 소장의 파이엘반 내로 침입한다고 잘 알려져 있기 때문에, 본 연구에서는 살모넬라 감염과 CRIP1 결핍 간의 상관관계를 규명하는 것을 목표로 하였다. 우리는 ex vivo 분화 실험을 통해서 CRIP1 결핍은 골수-유래 대식세포의 식세포작용과 골수-유래 수지상세포의 보조자극 인자의 활성을 변화시키지 않는다는 것을 발견하였다. 게다가, 유세포 분석 데이터를 통해 야생형 마우스와 CRIP1 유전자 결핍 마우스 간의 MHCII⁺CD11b⁺ CD11c⁺ 수지상세포 및 MHCII⁺F4/80⁺CD11b⁺ 대식세포가 비슷한 수준을 나타낸다는 것을 보여주었다. 흥미롭게도, 비장의 단핵구와 장간막 림프절의 호중구의 기저 수준은 야생형 마우스보다 CRIP1 유전자 결핍 마우스에서 더욱 풍부하게 나타났다. 요약하자면, 우리는 CRIP1이 Salmonella Typhimurium 감염에 대한 숙주의 감수성과 골수성 세포의 활성에 불필요한 유전자임을 명확하게 증명하였다. 또한, 항원에 노출되지 않은 CRIP1 유전자 결핍 마우스에서 나타난 면역세포의 각기 다른 비율은 CRIP1 유전자의 발현 조절이 다양한 감염성 질환에 대한 새로운 면역치료 접근법일 수 있음을 시사한다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권6호
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• pp.939-948
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• 2003

본 연구는 돼지의 염색체 6번에 존재하는 주요 경제형질에 관여하는 양적형질 유전자좌위(Quantitative trait loci; QTL)를 밝히기 위하여 초위성체 마커를 이용하여 유전자지도를 작성하였다. 기준집단의 조성은 재래돼지 수컷 5마리와 Landrace 암컷 9마리를 자연교미하여 생산된 F$_1$의 동복 자손별로 수컷 1두를 임의적으로 선발하여 암컷 2두 이상과 전형매 교배시켜 F$_2$ 240두를 생산하였고 QTL 분석에는 F$_2$ 183두만을 이용하였다. 기준집단의 표현형 성적은 3주령체중, 등지방두께, 도축 24시간 후의 pH, 전단력, 조단백질 함량 등을 조사 분석하였다. F$_2$ 집단은 재래돼지와 Landrace의 두 종의 평균성적을 갖고 있었으며, 개체간 표현형적 변이가 매우 높아서 경제형질과 연관된 QTL을 탐색하기 적절한 기준집단이라고 평가되었다. 연관지도는 29개의 초위성체 마커와 1개의 PCR-RFLP 마커(AMPKα2)를 이용하여 작성하였으며, 연관지도상의 염색체 길이는 169.3cM이었고, 마커간 평균 간격은 6.05cM이었다. 염색체 6번에서 경제형질과 연관된 유의적인 QTL은 모두 5개가 탐색 되었다. 3주령 체중과 연관된 QTL이 5cM 위치에서 탐색되었으며, 전단력, 도축 24시간 후 pH, 등지방두께, 조단백질 함량 등의 육질관련 QTL이 서로 다른 위치에서 5% 수준의 통계적 유의성이 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제25권8호
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• pp.861-869
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• 2015

가축화된 동물종 중 하나인 개는, 다양한 목적을 위해 인간에 의하여 선택적으로 육종되었다. 개는 많은 품종을 갖고 있고, 특정한 행동과 형태를 갖도록 인공적으로 선택되어 왔다. 개들은 그들의 삶을 안내, 구조 혹은 탐지 등의 특수 목적에 대하여 인간에게 헌신하고 있다. 특수 목적견에게 요구되는 좋은 품성, 이를테면 온순함, 강건성, 그리고 인내심과 같은 특성은 그들의 특수 임무를 수행하는 데 필요하다. 많은 연구들이 우수한 특수 목적견의 선정을 위한 유전적 마커를 찾는 데 집중되었다. 본 연구에서는, 뇌에서 발현함으로써 기능하는 것으로 알려진 총 8개의 유전자(ABAT; 4-Aminobutyrate Aminotransferase, PLCB1; Phospholipase C, Beta 1, SLC10A4; Solute Carrier Family 10, Member 4, WNT1; Wingless-Type MMTV Integration Site Family, Member 1, BARX2; BarH-Like Homeobox 2, NEUROD6; Neuronal Differentiation 6, SEPT9; Septin 9 그리고 TBR1; T-Box, Brain, 1)들의 정량적인 발현 양상을 개의 네 품종의 뇌 조직에서 확인하였다. 특히, BARX2, SEPT9, SLC10A4, TBR1 그리고 WNT1 유전자들은 비글과 진돗개에서 많이 발현되는데 반하여, 삽살이와 세퍼드에서는 반대되는 발현 양상을 보여 주었다. 본 연구의 유전자들에 대한 Gene ontology (GO) 결정을 위하여 DAVID (Database for annotation, visualization and integrated discovery) 분석이 수행되었고, 이러한 유전자들이 뇌 발생과 개체의 지능에 중요한 기능을 제공할 것이라고 예상하였다. 결론적으로, 이러한 결과들을 통하여, 뇌에서의 기능과 관련된 인자들과 관련된 바이오마커를 발굴하는 데 중요한 단서를 제공해 줌과 동시에, 우수한 특수 목적견을 선발하는 데 도움을 줄 것이라 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.58-63
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• 2020

본 연구에서는 제주재래돼지와 듀록 품종 사이에서 생산된 F₂ 참조축군에서 melanocortin-4-receptor (MC4R) 유전자형과 지방산 조성간의 관련성을 연구하였다. 전체 290 여두의 F₂ 자손을 이용하여 14개의 지방산 조성을 측정하였다. Taq I PCR-RFLP 방법을 이용하여 MC4R c.1426A>G (p.Asp298Asn)의 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP)을 확인하였다. MC4R 세 가지 유전자형(AA, AB, BB)이 모두 발견되었고, 그 빈도는 각각 0.299, 0.542, 0.159로 확인되었다. AA 유전자형을 가진 개체에서 palmitic acid (C16:0, p<0.05), stearic acid (C18:0, p<0.01), eicosenoic acid (C20:1n9, p<0.05), saturated fatty acid (SFA, p<0.01) 함량이 GG 유전자형을 가진 개체보다 더 높은 것으로 확인되었다. 반면에 GG 유전자형을 가진 개체는 linoleic acid (C18:2n6, p<0.001), linolenic acid (C18:3n3, p<0.001), linolenic acid (C18:3n6, p<0.001), arachidonic acid (C20:4n6, p<0.001)과 같은 불포화지방산(unsaturated fatty acid) 함량이 AA 유전자형을 가진 개체보다 더 높은 것을 확인하였다. 제주재래돼지와 듀록 품종 사이에서 생산된 F₂ 참조축군에서 MC4R GG 유전자형이 포화지방산은 낮추고, 불포화지방산은 높이는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과 MC4R의 유전적 다형성이 듀록과 제주재래돼지 교배 프로그램에서 육질 향상과, 고기내의 지방산 함량을 조절할 수 있는 유전적 표지 인자로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제18권8호
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• pp.1090-1095
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• 2008

근내지방 축적이 왕성하게 진행되는 12개월 및 27개월령 사이에 유전자발현이 증가하는 inducible cAMP early repressor (ICER) 유전자의 클로닝 및 유전자발현 특성을 규명하기 위하여 한우조직별, 근육 내 조지방 함량에 따라 마블링 high- 및 low 한우 각 4두와 3두씩을 공시하였다. ddRT-PCR 분석을 통하여 증폭된 300 bp PCR 산물 및 EST 서열을 중심으로 1.5 kb 한우 ICER cDNA를 염기서열 분석하였으며, 조직별 유전자발현분석결과, 식이지방이 흡수되는 소장 조직에서 ICER 유전자의 발현량이 가장 높았다. 아울러, 같은 근육타입인 등심 및 우둔조직 사이에서 ICER 유전자발현은 등심조직에서 2.5배 많이 발현하였다. 한우 마블링 high, low 두 그룹 간 유전자발현 분석 결과, high 그룹에서 ICER 유전자발현이 4배 이상 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서, ICER 유전자는 가축의 마블링과 밀접한 관련이 있는 유전자임이 사료된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권3호
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• pp.391-405
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• 2003

두개봉합부의 조기융합으로 일컬어지는 craniosynostosis는 두개봉합부에서의 골아세포의 조기분화 및 석회화의 결과로 나타나는 선천성 발육이상이다. 최근 유전학적 연구에 의하면 homeobox gene인 Msx2의 변이에 의해 Boston-type craniosynostosis가 야기되며, 또한 Dlx5 homozygote mutant mouse의 표현형에서 두개골의 골화지연을 포함한 다양한 두개안면부위의 이상을 발견하였다는 보고가 있었다. 게다가 Msx2와 Dlx5 homeodomain protein의 상호작용에 의해 성숙골아세포의 표지자인 osteocalcin의 전사를 조절할 수 있다는 사실이 알려져 있다. 이러한 일련의 결과들은 Msx2 Dlx5 및 osteocalcin 유전자들이 두개골의 골화과정과 두개봉합부의 형태발생에 중요한 역할을 담당하고 있음을 제시해주고 있다. 두개골의 성장과 두개봉합부의 형태발생시 이러한 유전자들의 기능을 알아보기위해 mouse의 태생기 (E15-E18) 동안 osteocalcin, Msx2, 및 Dlx5 유전자들의 발현양상을 조사하였다. Osteocalcin은 E15부터 두정골의 골막에서 관찰되었으며, 발생시기가 후기일수록 강한 발현양상을 나타내었다. Msx2는 시상봉합부의 미분화간엽조직과 osteogenic front에서 강하게 발현되었으며 경막과 hair follicle에서도 관찰되었다. Dlx5는 osteogenic front를 포함한 두정골의 골막에서 강하게 발현되었으나 시상봉합부의 미분화간엽조직 에서는 발현되지 않아, Msx2와는 발현양상의 차이를 나타내었다. 두개골과 두개봉합부의 발육과정에서의 Msx2와 Dlx5의 기능을 좀더 심도깊게 분석하기위해, 여러 가지 signaling molecule들의 protein을 사용하여 in vitro 실험을 시행하였다. BMP-2, -4 protein의 overexpression은 bead 주위로 Msx2 유전자의 발현을 유도하였으나, 다른 $TGF{\beta}$ superfamily인 $TGF{\beta}1$, GDF-6, -7 bead들 주위로는 Msx2를 관찰할 수 없었다. 또한 FGF, Shh protein 역시 bead주위로 Msx2의 발현을 유도하지않았다. 흥미롭게도 BMP-2, -4 protein의 overexpression은 bead 주위로 Dlx5 유전자의 발현을 유도하였으나, 다른 $TGF{\beta}$ superfamily, FGF, Shh bead주위로는 Dlx5를 관찰할 수 없어, Msx2와 동일한 결과를 나타내었다 이 결과들을 종합해볼 때, Msx2와 Dlx5 유전자는 두개골과 두개봉합부의 성장발육과정에 중요한 역할을 담당하고 있으며, BMP signaling은 이 두 전사조절인자들을 조절하므로써 두개골의 골화과정과 두개봉합부의 형태발생 및 유지에 관여하고 있음을 제시해주고 있다. 특히 BMP signaling에 specific downstream gene인 Msx2 및 Dlx5의 발현양상의 차이는 골아세포의 분화시 이들 유전자가 각각의 독특한 기능을 가지고 있음을 시사해주고 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.356-363
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• 2017

벼 수량성 증진을 위하여 수당립수 증진 유전자로 보고된 5종의 유전자에 대한 분자표지를 검정하고 유전자원 479점에서 이들의 유전자에 대한 유전형을 검정하였다. 판독이 용이한 Gn1a및 DEP1, Apo1유전자의 In/del 분자표지를 각각 개발하였고 Ghd7과 Nal1 유전자에 대하여서는 기존 보고된 SNP 분자표지를 이용하여 편리성을 검정하였다. 이들 분자표지는 아가로즈젤에서 각각의 유전형 판독이 용이하기에 벼 수량성 향상을 위한 분자육종에 적용이 가능할 것으로 기대되었다. 유전자원 479점에서 수당립수 증진 유전자 5종의 유전형을 분석하였을 때 총 13개의 haplogype으로 분류되었다. 대부분의 Indica 품종과 Japonica 품종은 haploptype 1과 haplotype 13에 속하였다. 나머지 haplotype에 속한 55점의 유전자원은 수당립수 증진 유전자에 대한 유전다양성을 보유한 자원으로 유전체 분석 등을 위한 핵심집단으로 활용할 수 있을 것으로 판단되었다. 유전자원 396점의 수량구성요소를 비교하였을 때, Nal1을 제외한 4종의 수당립수 증진 유전자의 수량증진 대립유전자형에서 이삭 수가 0.6 ~ 0.8개/주 감소하였으나 수당립수는 이삭당 27 ~ 29개 증진되었다. Nal1 유전자는 유전적 배경에 따라 효과가 다르게 나타나며, Nal1-japonica 대립유전자형의 수당립수 증진 효과보다 Nal1-indica 대립유전자형이 감소효과가 큰 것으로 추측되었다. 앞으로 본 논문에서 검정된 수당립수 증진 분자표지 5종과 유전자원의 유전형을 정보를 바탕으로 벼 수량성 증진 육종에 활용하고자 한다.

• 미생물학회지
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• 제34권3호
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• pp.154-161
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• 1998

자연미생물, KP964에 luxAB 유전자를 주입하여 발광기능을 부여함으로써 그들의 발광정도가 스트레스에 대한 적응, 생존 및 활성도를 나타내는 색인이 될 수 있는가, 그리고 특히 non-culturable but viable(NCBV) 상태로 존재하는 미생물의 활성에 대한 정보를 제공할 수 있는가를 알아보았다. 영양결핍조건 하에서 그들의 총 세균수, 배양가능세균(colony-forming-unit; CFU)수, viable cell 수, 그리고 발광정도(relative light unit; RLU)의 변화를 조사하였다. 형광현미경으로 확인된 총 수는 변화가 없었으며, 첨가된 yeast extract에 의해 성장하는 viable cell 수는 완만하게 감소하였으나 CFU 수는 급격히 줄어들어 37일 째 이후에는 탐지한계 이하로 감소하였다. RLU의 경우, 처음 7일의 영양결핍동안 0.016%까지 감소하였으며, 그 이후에는 탐지한계수준 이하로 검출되었다. 아울러 스트레스를 받는 4시간 동안 CFU수와 RLU의 관계를 알아보기 위하여 발광 KP964 균주에게 독성유해물질, acid shock, osmotic shocks를 접촉시킨 후 시간별로 CFU와 RLU를 측정한 결과, KP964 CFU 당 RLU는 9.1-26% 까지 감소하였다. 이는 스트레스의 종류에 따라 접촉시간이 길수록 CFU 당 나오는 빛의 양이 줄어듬을 보인 것이다. 이러한 결과는 영양결핍조건 시 RLU의 감소율이 CFU의 감소율보다 더 크며 영양결핍 이외의 다른 스트레스 조건 하에서도 RLU의 감소율과 CFU의 감소율의 연관성을 찾을 수 없음을 보이므로, 발하는 빛의 정량만으로는 NCBV 상태는 물론 배양가능한 세균의 양이나 활성을 나타내지 못하는 듯 하였다. 그러나 스트레스를 받은 KP964의 활성 정도와 잠재발광능력과의 관계는 좋은 연관성을 보여주었다. 즉, p-xylene, hypo-osmotic stress, 또는 영양결핍에 노출된 세균으로부터 각 스트레스를 제거하였을 시 나타나는 발광증가 유형을 조사하였는데, 증가가 시작하기까지의 lag period는 각각 32, 26, 22분으로 나타났다. 즉 미생물에 강력한 스트레스로 작용한 경우일수록 lag time이 길고, 또한 발광의 증가율이 느리며 도달하는 최대 RLU값도 낮음이 관찰되었다. 따라서 스트레스 하의 세균으로부터 직접적인 RLU의 측정보다는 이들이 스트레스 조건으로부터 재성장 또는 소생되는 과정에서의 잠재 발광능력의 분석이 자연세균의 적응, 활성 및 생존의 정도를 나타내주었다.

• 한국작물학회지
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• 제51권3호
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• pp.239-247
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• 2006

우리나라에서 자생하는 야생콩(Glycine soja) 81점과 재래종 콩(G. max) 130점에 대해 7개의 SSR 마커의 다형성을 통해 두 종간의 변이를 조사하고 지리적 유연관계를 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전체 두종에서 총 144 개의 대립인자(평균 20.6개)를 확인하였고, 각 유전자좌별 복수 대립인자수는 $13{\sim}41$개로 나타났다. 각 종별 대립인자수로 야생콩은 총 117개의 대립인자수(평균 16.7개)를 나타냈으며 재래종 콩은 총 69개의 대립인자(평균 9.9개)를 나타냈고, 두종간에 서로 공유된 대립인자수는 총 42개였다. 2. 전체 두종에 대한 유전자좌별 유전자 다양성 값 범위는 0.69(Satt141)${\sim}0.96$(Sat_074)이었다. 또한 전체 다양성 값은 0.81을 나타냈고 야생콩은 0.88, 재래종 콩은 0.69였다. 3. 야생콩과 재래종 콩의 유전적 변이에서 SSR 분석에 의한 정준판별분석 결과, Canl(84.2%)에 의해 좌측은 G. soja(I군), 우측은 G. max(II군) 그리고 두 종이 서로 중복되는 군(III군)으로 구분되었으며, 유전적 기저가 넓은 야생콩이 재래종에 비해 변이가 크게 나타났다. 4. 야생콩의 지리적 유연관계는 2개의 군으로 구분되었는데 I군은 강원, 경상, 전라, 충청도 지역이, II군에는 경기도 지역이 독립된 군을 형성하였으며, I군내에서는 강원도와 경상도 지역이, 그리고 전라도와 충청도 지역이 각각 같은 군을 형성하였다. 재래종 콩도 2개의 군으로 구분되었는데 I군에는 강원도, 경기도, 경상도 지역이, II군에는 전라도, 충청도 지역이 포함되었다. 또한, I군내에서는 경상도 지역이 독립된 군을 형성하였으며, 강원도와 경기도 지역이 강한 유연관계를 나타냈다.