• 한국버섯학회지
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• 제19권1호
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• pp.76-80
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• 2021

느타리 품종구분을 위한 마커의 개발을 위하여 곤지7호의 어버이 일핵 균사중의 하나인 MT07156-97의 전체 유전자 염기서열을 바탕으로 제작한 251개의 SSR 프라이머를 제작하였다. 우선적으로 수한1호, 곤지7호, 흑타리 품종에 다형성 여부를 관찰하여 20개의 SSR을 선발하고, 이를 10개 품종에 적용하였다. 단일의 프라이머로는 일부 품종이 구분되지 않았으므로, 선발된 프라이머 간의 다양한 조합(multiplex 방식)을 적용한 결과 모든 품종을 판별할 수 있는 분자마커 다형성을 보인 프라이머 "166+115" 조합을 선발하였다. 별도로 프라이머 115와 166가 만들어 낸 산술적인 유전자좌(loci) 31개보다 12개 많은 40개의 유전자좌가 증폭되어 다양한 품종에 특이적인 분자마커를 제공할 수 있었다. 개발된 분자마커는 종균의 품질관리, 품종의 판별, 신품종 보호에 활용될 수 있을 것이다.

• 식물병연구
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• 제27권1호
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• pp.32-37
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• 2021

2020년 전라북도 완주 소재 약용작물 전시포장에서 재배중인 범부채(Iris domestica) 140개체 가운데 3개체의 잎에서 괴사증상이 발견되었다. Reverse transcription polymerase chain reaction 검정결과 증상을 나타내는 3개체가 tomato spotted wilt virus (TSWV)에 감염된 것으로 확인되었다. 증상주로부터 분리한 TSWV 분리주 'Blackberry lily-kr1'의 전체 염기서열을 결정하였으며, 유전자 은행에 있는 다른 분리주들과 L, M, S 분절유전체 부위의 염기서열 상동성을 비교하였다. 'Blackberry lily-kr1' 분리주는 L 분절 유전체는 우리나라에서 보고한 'JJ' 분리주(MF159046) 또는 'HJ' (LC273305) 분리주와 상동성이 높았으며, M과 S 분절 유전체는 'JJ' 분리주(MF159058과 KY021439)와 가장 상동성이 높았다. MEGA X 프로그램의 maximum likelihood 방법을 이용하여 'Blackberry lily-kr1'의 다른 TSWV 분리주들과의 계통학적 연관성에 관한 분석을 한 결과 L, M, S 분절유전체 모두 고추에서 분리한 'JJ' 분리주 및 환삼덩굴(Humulus japonicas)에서 분리한 'HJ' 분리주와 높은 연관성을 보였다. 건전한 I. domestica 식물에 'Blackberry lily-kr1'을 감염시킨 Nicoatiana rustica 식물 즙액을 접종한 결과 50일 후에 잎에 괴사 또는 이중 고리형태의 괴사 증상이 형성되었다. 이는 노지에서 재배하는 범부채에서 관찰된 괴사증상이 TSWV 감염에 의한 것임을 시사하는 결과이다. 이 연구는 우리나라에서 범부채에서 TSWV 발생에 관한 최초의 보고이다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제29권2호
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• pp.234-247
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• 2021

We used a heterozygous gene deletion library of fission yeasts comprising all essential and non-essential genes for a microarray screening of target genes of the antifungal terbinafine, which inhibits ergosterol synthesis via the Erg1 enzyme. We identified 14 heterozygous strains corresponding to 10 non-essential [7 ribosomal-protein (RP) coding genes, spt7, spt20, and elp2] and 4 essential genes (tif302, rpl2501, rpl31, and erg1). Expectedly, their erg1 mRNA and protein levels had decreased compared to the control strain SP286. When we studied the action mechanism of the non-essential target genes using cognate haploid deletion strains, knockout of SAGA-subunit genes caused a down-regulation in erg1 transcription compared to the control strain ED668. However, knockout of RP genes conferred no susceptibility to ergosterol-targeting antifungals. Surprisingly, the RP genes participated in the erg1 transcription as components of repressor complexes as observed in a comparison analysis of the experimental ratio of erg1 mRNA. To understand the action mechanism of the interaction between the drug and the novel essential target genes, we performed isobologram assays with terbinafine and econazole (or cycloheximide). Terbinafine susceptibility of the tif302 heterozygous strain was attributed to both decreased erg1 mRNA levels and inhibition of translation. Moreover, Tif302 was required for efficacy of both terbinafine and cycloheximide. Based on a molecular modeling analysis, terbinafine could directly bind to Tif302 in yeasts, suggesting Tif302 as a potential off-target of terbinafine. In conclusion, this genome-wide screening system can be harnessed for the identification and characterization of target genes under any condition of interest.

• 생명과학회지
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• 제31권6호
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• pp.568-573
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• 2021

본 연구는 전장 유전체 연관성 분석(genome-wide association study, GWAS)을 통해 ERp29의 mRNA 발현과 관련된 유전좌위(expression quantitative trait loci, eQTL)을 식별하는 것을 목표로 하였다. 대상 유전자는 ERp29이다. ERp29는 소포체(ER)의 lumen에 단백질의 folding & assembly 기능을 가진 분자 chaperone 단백질로서 소포체 스트레스에 의해 발현량이 증가하며, 분비 단백질의 생합성에 관여한다. 최근 연구 결과 발암과 연관성이 알려지면서 주목을 받고 있다. 총 373명의 유럽인의 genome을 대상으로 GWAS 분석 결과, ERp29 유전자 발현은 정소와 뇌에서 강하게 발현하는 long noncoding RNA (LncRNA) LOC105372577과 관계가 있었다. 즉, 3개의 eQTL: rs6138266 (p<4.172e10-9), rs62193420 (p<1.173e10-8), rs6138267 (p<2.041e10-8)와 연관성이 깊은 것으로 밝혀졌다. ERp29의 발현과 연관이 있는 것으로 확인된 3개의 eQTL을 사용한 transcriptome-wide association study (TWAS) 결과 osteosarcoma amplified 9 (OS9) 발현과 유의한 연관성을 보이며 OS9 유전자의 up-stream에 upstream of transcription factor 1 (USF1)이 결합할 수 있는 것을 알았다.

• 한국작물학회지
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• 제66권4호
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• pp.318-325
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• 2021

이 연구에서는 인공 염색체 절단의 유발원인 제부라린을 두 종류의 Leymus 염색체가 첨가된 이중 일가 외래 염색체 첨가 밀 계통의 생식세포 분열기에 처리함으로써 인공 염색체 절단이 상동성이 결여된 외래 염색체 사이의 염색체 조합에 미치는 영향을 확인하고자 수행하였다. 밀의 유전적 배경에서 두 외래 염색체의 행동은 genomic in situ hybridization을 이용하여 확인하였다. 결과적으로 생식세포분열 전기 초반에 인공 염색체 절단은 두 외래 염색체의 핵형 차이인 말단의 이질염색질을 제외한 전장에서 발생하였으며, 그로 인하여 염색체 융합이 이루어져 이가 외래 염색체의 형태가 형성되는 것을 확인하였다. 이처럼 제부라린 처리에 의한 인공 염색체 절단이 체세포분열(mitosis) 염색체뿐만 아니라 생식세포분열 염색체에 염색체 접합과 유사한 현상을 유발시키는 것을 확인하였으며, 이를 통하여 상동성을 엄격하게 조절하는 Ph1 유전자를 가지고 있는 밀의 유전적 배경에서 동조 또는 비상동 관계에 있는 염색체 사이에서 염색체 결합이 이룰 수 있는 것을 확인하였다. 반면, 인공 염색체 절단은 두 외래 염색체의 소실과 일반적인 이가 염색체의 형태가 아닌 비정상적인 형태의 외래 이가 염색체도 유발하는 것을 확인하였다. 이러한 현상은 보통 형태와 유사한 이가 외래 염색체가 형성되었음에도 불구하고 생식세포 분열의 사분자의 포자에 자매염색분체의 분포 비율에 부정적인 영향을 미침으로써 염색체 조합의 빈도를 나타내는 상동성 지수에 유의미한 차이를 나타내지 못했다. 따라서 인공 염색체 절단에 의한 염색체 결합의 빈도와 발생부위에 대한 조절을 작물학적 관점에서 이용하려면 앞으로 지속적인 염색체 연구를 바탕으로 좀 더 구체적이고 세밀한 제부라린의 투여량, 처리시간 및 처리방법에 대한 연구가 필요할 것으로 생각한다.

• Animal Bioscience
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• 제35권11호
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• pp.1698-1710
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• 2022

Objective: Raw potato starch (RPS) is resistant to digestion, escapes absorption, and is metabolized by intestinal microflora in the large intestine and acts as their energy source. In this study, we compared the effect of different concentrations of RPS on the intestinal bacterial community of weaned piglets. Methods: Male weaned piglets (25-days-old, 7.03±0.49 kg) were either fed a corn/soybean-based control diet (CON, n = 6) or two treatment diets supplemented with 5% RPS (RPS5, n = 4) or 10% RPS (RPS10, n = 4) for 20 days and their fecal samples were collected. The day 0 and 20 samples were analyzed using a 16S rRNA gene sequencing technology, followed by total genomic DNA extraction, library construction, and high-throughput sequencing. After statistical analysis, five phyla and 45 genera accounting for over 0.5% of the reads in any of the three groups were further analyzed. Furthermore, short-chain fatty acids (SCFAs) in the day 20 fecal samples were analyzed using gas chromatography. Results: Significant changes were not observed in the bacterial composition at the phylum level even after 20 d post feeding (dpf); however, the abundance of Intestinimonas and Barnesiella decreased in both RPS treatment groups compared to the CON group. Consumption of 5% RPS increased the abundance of Roseburia (p<0.05) and decreased the abundance of Clostridium (p<0.01) and Mediterraneibacter (p< 0.05). In contrast, consumption of 10% RPS increased the abundance of Olsenella (p<0.05) and decreased the abundance of Campylobacter (p<0.05), Kineothrix (p<0.05), Paraprevotella (p<0.05), and Vallitalea (p<0.05). Additionally, acetate (p<0.01), butyrate (p<0.05), valerate (p = 0.01), and total SCFAs (p = 0.01) were upregulated in the RPS5 treatment group Conclusion: Feeding 5% RPS altered bacterial community composition and promoted gut health in weaned piglets. Thus, resistant starch as a feed additive may prevent diarrhea in piglets during weaning.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제55권5호
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• pp.464-474
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• 2022

Objectives: We introduced the cohort studies included in the Korean Cohort Consortium (KCC), focusing on large-scale cohort studies established in Korea with a prolonged follow-up period. Moreover, we also provided projections of the follow-up and estimates of the sample size that would be necessary for big-data analyses based on pooling established cohort studies, including population-based genomic studies. Methods: We mainly focused on the characteristics of individual cohort studies from the KCC. We developed "PROFAN", a Shiny application for projecting the follow-up period to achieve a certain number of cases when pooling established cohort studies. As examples, we projected the follow-up periods for 5000 cases of gastric cancer, 2500 cases of prostate and breast cancer, and 500 cases of non-Hodgkin lymphoma. The sample sizes for sequencing-based analyses based on a 1:1 case-control study were also calculated. Results: The KCC consisted of 8 individual cohort studies, of which 3 were community-based and 5 were health screening-based cohorts. The population-based cohort studies were mainly organized by Korean government agencies and research institutes. The projected follow-up period was at least 10 years to achieve 5000 cases based on a cohort of 0.5 million participants. The mean of the minimum to maximum sample sizes for performing sequencing analyses was 5917-72 102. Conclusions: We propose an approach to establish a large-scale consortium based on the standardization and harmonization of existing cohort studies to obtain adequate statistical power with a sufficient sample size to analyze high-risk groups or rare cancer subtypes.

• 한국버섯학회지
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• 제20권4호
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• pp.199-207
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• 2022

국내 시장에서는 Wolfiporia hoelen의 균핵 생산량을 늘리기 위해 새로운 균주 육종을 요구되고 있다. 이에 본 연구는 국내에서 수집한 31개의 야생 균주와 12개의 재배 균주에 대해, 최근 보고된 교배형 연관 유전자의 RPB2의 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP)을 적용해 단핵균사와 이핵균사를 구분할 수 있는지 확인함으로써 SNP 정보가 육종에 유용한지 알아 보고자 수행되었다. 이를 위해 해당 정보를 효율적으로 얻을 수 있는 프라이머도 개발하였다. 분석 결과, 국내 야생 균주들은 동형접합인 경우가 중국 균주보다 많아 기존 SNP의 한계를 확인하였다. 이를 보완하고자 RPB2 유전자에서 3개의 SNP를 추가로 발견하였으며, 이를 통해 단핵균사와 이핵균사의 구분 능력을 높였다. 나아가 4개의 SNP를 기존에 육성한 교잡균주와 교잡에 사용한 단포자 균주에 적용함으로써 육종에서의 활용 가능성이 있음을 확인하였다.

• 대한본초학회지
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• 제33권3호
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• pp.25-35
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• 2018

Objectives : Lepidii seu Descurainiae Semen has been frequently adulterated with the seeds of several inauthentic plant species. However, the accurate identification of these plant seeds is very difficult. To develop a reliable genetic authentication tool for Lepidii seu Descurainiae Semen, we analyzed matK sequence. Methods : To obtain the matK sequences of plant materials, genomic DNA was extracted from 24 samples and PCR amplification was carried out using matK-AF/matK-8R universal primer set and matK-LDSF/matK-LDSR primer set. For identifying species-specific nucleotides and phylogenetic analysis, matK regions were sequenced and comparatively analyzed by the ClustalW and Maximum Likelihood method. Results : We developed a new primer set to amplify matK region in Lepidii seu Descurainiae Semen and closely related plant samples. From the comparative analysis of matK sequences, we identified species-specific marker nucleotides for D. sophia, L. apetalum, L. latifolium, E. cheiranthoides, E. macilentum, and D. nemorosa, respectively. Furthermore, phylogenetic analysis revealed clear classification depending on the species. These results indicated that the matK sequence obtained a new primer set in this study was useful to identify Lepidii seu Descurainiae Semen in species level. Conclusions : We developed a primer set and identified species-specific marker nucleotides enough to distinguish authentic Lepidii seu Descurainiae Semen and adulterants at the species level based on the matK sequences. These genetic tool will be useful to prevent adulteration and to standardize the quality of Lepidii seu Descurainiae Semen.

• 한국해양생명과학회지
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• 제6권2호
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• pp.47-57
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• 2021

수산업은 수산물의 남획, 국가 간의 제한, 기후변화로 인하여 수산물 개체 수 감소 등으로 전 세계 수산물 생산량이 정체되면서, 양식업은 항상 세계 식량 소비를 위해 오랫동안 지속되어온 패러다임을 뒤집고 인류가 바다, 호수, 강의 풍부함을 새로운 방식으로 확장할 수 있도록 하는 '푸른 혁명'의 가능성을 제시하고 있다. 양식산업은 이제 인간 소비를 위한 해산물의 원료로서 해양에서 얻는 어업생산량의 절반이상을 넘어섰다. 지속 가능한 양식산업의 발전을 위하여 다양한 최신 생물학적 연구 방법들이 적용되고 있다. 유전체학은 2011년 대서양 대구의 염기서열이 규명된 이래 최근 상당한 진전을 이루었으며 더 많은 종의 유전체가 해독되어 우수 형질의 육종 및 번식 기술, 질병 저항성 품질 개량, 양식 사료 및 사료방식의 최적화 등 양식산업을 위한 보다 견고하고 생산적인 지식 기반을 제공한다. 본 리뷰는 수산양식종의 유전체 연구를 위한 유전체 분석 기술과 수산양식종의 유전체 연구의 현황에 대해서 살펴보았다. 이와 같이 유전체 분석 기술과 유전체학의 발전은 수산양식산업의 과제를 해결하는 데 중요하며 지속 가능한 어업과 양식에 도움을 줄 것이다.