• The Plant Pathology Journal
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• 제38권6호
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• pp.629-636
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• 2022

Colletotrichum species is known as the major causal pathogen of red pepper anthracnose in Korea and various groups of fungicides are registered for the management of the disease. However, the consistent use of fungicides has resulted in the development of resistance in many red pepper-growing areas of Korea. Effective management of the occurrence of fungicide resistance depends on constant monitoring and early detection. Thus, in this study, various methods such as agar dilution method (ADM), gene sequencing, allele-specific polymerase chain reaction (PCR), and polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) were applied for the detection of benzimidazole resistance among 24 isolates of Colletotrichum acutatum s. lat. and Colletotrichum gloeosporioides s. lat. The result of the ADM showed that C. gloeosporioides s. lat. was classified into sensitive and resistant isolates to benomyl while C. acutatum s. lat. was insensitive at ≥1 ㎍/ml of benomyl. The sequence analysis of the β-tubulin gene showed the presence of a single nucleotide mutation at the 198th amino acid position of five isolates (16CACY14, 16CAYY19, 15HN5, 15KJ1, and 16CAYY7) of C. gloeosporioides s. lat. Allele-specific PCR and PCR-RFLP were used to detect point mutation at 198th amino acid position and this was done within a day unlike ADM which usually takes more than one week and thus saving time and resources that are essential in the fungicide resistance management in the field. Therefore, the molecular techniques established in this study can warrant early detection of benzimidazole fungicide resistance for the adoption of management strategies that can prevent yield losses among farmers.

• BMB Reports
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• 제29권2호
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• pp.105-110
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• 1996

Polyclonal antiserum R101 against aflatoxin $B_1$ ($AFB_1$) was raised in New Zealand white rabbits after injection of bovine serum albumin-$AFB_1$ conjugate. Competitive ELISA (enzyme linked immuno-sorbent assay) demonstrated that antiserum R101 has the highest binding for $AFB_1$ (50% inhibition at 170 fmol) and aflatoxicol II (50% inhibition at 112 fmol). It also reacts with other aflatoxins such as $AFB_2$, $AFG_1$, $AFG_2$, and aflatoxin metabolites ($AFM_1$, $AFM_2$, $AFP_1$, and $AFQ_1$), but it does not cross-react with $AFG_2a$. Using this antiserum, aflatoxins were quantitated in 100 urine samples of undergraduate students at the College of Pharmacy, Sung Kyun Kwan University, Republic of Korea. By ELISA, $AFB_1$ and its metabolites were detected in human urine samples (N=100, male=89, female=11, ages=20~31 yrs) with a range of 1.4~200.6 ng/kg/day (mean$\pm$SD=$18.11{\pm}33.01\;ng\;AFB_1/kg/day$ in males, $3.82{\pm}2.65\;ng/kg/day$ in females). Assuming that urinary excretion is about 7.6% of $AFB_1$ intake (Groopman et al., 1992), we estimated that Koreans were daily exposed to a total dietary $AFB_1$ of $240.20{\pm}438.67\;ng/kg/day$ in males and $50.35{\pm}29.88\;ng/kg/day$ in females, respectively. When the human monitoring data was applied to a linear regression model of Y=21.67X-10.04 {Y=liver cancer incidence per 100,000, X=Log $AFB_1$ intake (ng/kg/day), r=0.99} developed from previously reported epidemiological data, calculated liver cancer incidences attributed to $AFB_1$ exposure were 41.56/100,000 in males and 26.84/100,000 in females. The incidences were similarly correlated with liver cancer mortality rates of 43.43/100,000 in males and 11.23/100,000 in females in Korea. These results suggest that aflatoxin exposure may be an important risk factor for the high incidence of liver cancer in Korea.

• 대한의생명과학회지
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• 제9권3호
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• pp.139-144
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• 2003

Since water borne infection causes acute diseases and results in spread of diseases by secondary infection, the prevention is very important. Therefore, it is necessary to have a method that is rapid and effective to monitor pathogenic bacteria in drinking water. In this study, we employed a systematic method, Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism (PCR-RFLP) analysis, to develop an effective monitoring system for possible bacterial contaminants in drinking water. For this purpose, PCR primers were derived from 992 bp region of the 16s rRNA gene that is highly conserved through the different species of prokaryotes. To test whether the PCR primers designed are indeed useful for detecting all the possible microbial contaminants in the water, the primers were used to amplify 16s rRNA regions of different microbial water-borne pathogens such as E. coli, Salmonella, Yersinia, Listeria, and Staphylococcus. As expected, all of tested microorganisms amplified expected size of PCR products indicating designed PCR primers for 16s rRNA indeed can be useful to amplify all different microbial water-borne pathogens in the water. Furthermore, to test whether these 16s rRNA based PCR primers can detect bacterial populations present in the water, water samples taken from diverse sources, such as river, tap, and sewage, were used for amplification. PCR products were for then subjected for cloning into a T-vector to generate a library containing 16s rRNA sequences from various bacteria. With cloned PCR products, RFLP analysis was done using PCR products digested with restriction enzyme such as Hae III to obtain species-specific RFLP profiles. After PCR-RFLP, the bacterial clones which showed the same RFLP profiles were regarded as the same ones, and the clones which showed distinctive RFLP profiles were subsequently subjected for sequence analysis for species identification. By this PCR-RFLP analysis, we were able to reveal diverse populations of bacteria living in water. In brief, in unsterilized natural river water, over 60 different species of bacteria were found. On the other hand, no PCR products were detected in drinking tap-water. The results from this study clearly indicate that the PCR-RFLP-sequence analysis can be a useful method for monitoring diverse, perhaps pathogenic bacteria contaminated in water in a rapid fashion.

• 대한환경공학회지
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• 제37권1호
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• pp.45-51
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• 2015

폴리브롬화 디페닐에테르는 강한 소수성과 큰 분자량을 지닌 물질로 수체에 쉽게 용존되지 않으며, 이로 인해 다른 환경매체에 비해 수환경에 대한 연구는 많지 않다. 그러나 하 폐수처리장으로부터 수환경으로의 질량부하, 침적토에서의 재부유 현상 그리고 부유 입자 및 콜로이드로부터의 분배현상은 무시할 수 없는 영향을 미칠 것이다. 따라서 수환경 중 폴리브롬화 디페닐에테르를 조사하는 것은 중요하면서도 어려운 작업이다. 최근에 수환경에서 소수성물질을 모니터링 할 때의 어려움을 극복하기 위한 방안으로 반투과성막장비와 같은 수동적 시료채취 기법이 사용되고 있다. 수동적 시료채취를 사용하면 시료채취 기간 동안 주변환경인자의 변동을 조절하며 미량으로 존재하는 폴리브롬화 디페닐에테르를 검출하고 장기간에 거쳐 재현성 있는 모니터링 결과를 얻을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 반투과성막장비(SPMD)를 수질 모니터링 장비로서 활용하는 가능성을 확인하고자 하였다. 강둑에서 그랩, 혼합 시료채취법과 SPMD를 적용하여 다양한 수질시료 채취기법에 따른 시간적 변동과 농도 차이를 확인하고 SPMD를 사용하여 폴리브롬화 디페닐에테르의 수환경 중 농도를 예측할 수 있는지 평가하였다.

• Journal of Veterinary Science
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• 제21권3호
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• pp.46.1-46.18
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• 2020

Background: High concentrations of particulate matter less than 2.5 ㎛ in diameter (PM2.5) in poultry houses is an important cause of respiratory disease in animals and humans. Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen that can induce severe respiratory disease in animals under stress or with abnormal immune functions. When excessively high concentrations of PM2.5 in poultry houses damage the respiratory system and impair host immunity, secondary infections with P. aeruginosa can occur and produce a more intense inflammatory response, resulting in more severe lung injury. Objectives: In this study, we focused on the synergistic induction of inflammatory injury in the respiratory system and the related molecular mechanisms induced by PM2.5 and P. aeruginosa in poultry houses. Methods: High-throughput 16S rDNA sequence analysis was used for characterizing the bacterial diversity and relative abundance of the PM2.5 samples, and the effects of PM2.5 and P. aeruginosa stimulation on inflammation were detected by in vitro and in vivo. Results: Sequencing results indicated that the PM2.5 in poultry houses contained a high abundance of potentially pathogenic genera, such as Pseudomonas (2.94%). The lung tissues of mice had more significant pathological damage when co-stimulated by PM2.5 and P. aeruginosa, and it can increase the expression levels of interleukin (IL)-6, IL-8, and tumor necrosis factor-α through nuclear factor (NF)-κB pathway in vivo and in vitro. Conclusions: The results confirmed that poultry house PM2.5 in combination with P. aeruginosa could aggravate the inflammatory response and cause more severe respiratory system injuries through a process closely related to the activation of the NF-κB pathway.

• 한국응용곤충학회지
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• 제52권4호
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• pp.365-370
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• 2013

복숭아순나방붙이(Grapholita dimorpha Komai)는 동북아시아에 주로 발생하는 과수 해충으로, 국내에서는 2009년에 사과에 피해를 준다는 것이 보고되었으나, 그 이외의 과수에서는 직접적인 피해가 명확히 알려지지 않았다. 본 연구는 핵과류인 복숭아와 자두를 대상으로 복숭아 순나방류의 피해로 보이는 피해순과 피해과를 채집하여, 복숭아순나방붙이와 그 유사종인 복숭아순나방(Grapholita molesta Busck)의 피해율을 비교 조사하였다. 두 유사종의 정확한 구별을 위해 우선 종 특이적 프라이머와 PCR 반응조건을 이용한 분자동정법을 개발하였다. 복숭아와 자두의 신초와 과실을 가해하는 종을 야외에서 채집하여 분자동정법으로 확인한 결과, 복숭아의 신초와 과실은 거의 모두 복숭아순나방이 가해하였으며, 자두는 신초의 경우 복숭아순나방이, 과실의 경우 복숭아순나방붙이가 주로 가해하는 것으로 나타났다. 즉, 복숭아와 자두에서 조사한 신초는 모두(100%) 복숭아순나방에 의해 피해를 받았으나, 복숭아 과실은 대부분(92.5%) 복숭아순나방이, 자두 과실은 대부분(97.0%) 복숭아순나방붙이가 가해하는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 복숭아순나방붙이가 복숭아 보다는 자두 과실에 주로 피해를 준다는 것을 보여주며, 특히 자두나무에서도 신초와 과실에 따라 각기 다른 종이 피해를 준다는 점을 보여준다. 이렇게, 기주식물에 따라 두 유사종의 가해특성이 다른 것은 복숭아와 자두과원에서 두 종의 발생을 예찰하는데 중요한 정보를 제공할 것으로 여겨진다.

• 생명과학회지
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• 제28권6호
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• pp.639-647
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• 2018

한국의 고급 양식대상 어종인 붉바리(Epinephelus akaara)로부터 새로운 heat shock protein (Hsp) 70을 동정하였다. 붉바리 Hsp70 (RgHsp70)의 cDNA는 RACE (rapid amplification of cDNA ends)법을 사용하였고, RgHsp70 cDNA의 전장은 2,152 bp이고, 5'-terminal untranslated region (UTR)은 105 bp, 3'-terminal UTR은 274 bp, 590개의 아미노산을 암호화하는 open reading frame (ORF)는 1,773 bp였으며, 분자무게(molecular weight)는 64.9 kDa 및 등전위값(isoelectric point, pI)은 5.2였다. 추정되는 아미노산 비교 및 계통발생학적 분석 결과, 다른 어종과 마찬가지로 Hsp70 고유의 signature를 포함하는 것을 비롯하여 높은 유사성을 나타내었으므로 RgHsp70이 Hsp70 family임을 확인할 수 있었다 RgHsp70 mRNA는 간과 두신 조직에서 높은 발현을 보였으며, 48시간 동안 수온별(21, 18, 15 및 $12^{\circ}C$) 노출 후 간 조직에서 대조구인 $21^{\circ}C$보다 $12^{\circ}C$에서 발현이 증가함을 확인하였다. 본 연구에서는, 수온이 하강함에 따라 RgHsp70 mRNA 발현에 주요한 영향을 미치는 것으로 보아, 수온변화에 따른 스트레스로 인해 발현의 변화를 나타내는 주요 스트레스성 단백질임을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제24권1호
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• pp.54-60
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• 2014

방향족 화합물은 독성 환경오염물질로 생태계와 인간의 건강에 해로운 영향을 미친다. 그중 chlorotoluene과 nitrotoluene 화합물은 수생생물에 독성을 나타내며 인간의 피부, 눈, 호흡기를 자극한다. 본 연구에서는 폐수의 chlorotoluene과 nitrotoluene 화합물을 저렴하고 간단하게 검출하고자 재조합 미생물 바이오센서를 개발하였다. BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene) 분해 조절 유전자 xylR를 Po' (upstream activating sequences를 제거한 DmpR 조절단백질 promoter Po) 또는 Pu (XylR 고유의 프로모터)::lacZ 유전자(${\beta}$-galactosidase 유전자)의 upstream에 연결한 플라스미드를 제작한 후, E. coli $DH5{\alpha}$에 형질 전환하였다. 유도 화합물 존재 하에서, 아가로스에 고정된 이 재조합 바이오센서 세포는 유도 화합물에 의해 ${\beta}$-galactosidase를 발현하고 기질인 chlorophenol red ${\beta}$-D-galactopyranoside (CPRG)를 분해하여 1~2시간에 붉은색을 나타내었다. BTEX 화합물 중, 특이적으로 o-, m-, p-chlorotoluene ($0.1{\mu}M-100 mM$) 그리고 o-, m-, p-nitrotoluene (0.1 mM-100 mM)에서 높은 반응을 나타내었으며 Po'가 Pu보다 높은 반응성을 보여주었다. 아가로스에 고정된 바이오센서는 $4^{\circ}C$에서 21일간 보존 후에도 활성의 큰 변화 없이 안정하였으며, chlorotoluene과 nitrotoluene 화합물들로 spike된 전처리 하지 않은 폐수 시료 중에서도 좋은 반응을 보여 주어 폐수 중 chlorotoluene과 nitrotoluene 화합물의 간단한 초기 검출에 활용될 수 있음을 제시하였다.

• 농약과학회지
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• 제15권1호
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• pp.61-67
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• 2011

2010년에 청주, 충주-1, 충주-2, 강진, 예산, 그리고 영주에서 채집한 점박이응애의 bifenazate 약제 저항성을 확인 해 본 결과, 강진과 예산 개체군에서 각각 964.5배, 1130배의 높은 저항성을 나타내었다. 그리고 청주, 충주-1, 충주-2, 그리고 영주개제군에서는 낮은 저항성비를 나타내었다. Bifenazate 약제 저항성 점박이응애의 cytb 점 돌연변이인 G126S를 확인해 본 결과, 생물검정에서 높은 저항성을 보인 강진과 예산 개체군에서 G126S 점 돌연변이를 확인 할 수 있었다. 이와 같이, G126S 점 돌연변이는 bifenazate 약제 저항성을 가지는 점박이응애 선별에 아주 유용한 분자진단 마커로 이용될 수 있다. 두 가지 분자진단 방법인 quantitative sequencing(QS)와 PCR amplification of specific alleles(PASA)는 G126S 점 돌연변이를 잘 탐지하였다. 따라서 이러한 방법들은 야외 계통의 bifenazate 약제 저항성 형질 모니터링과 저항성 관리에 효율적으로 이용될 수 있을 것이다.

• 미생물학회지
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• 제54권1호
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• pp.24-30
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• 2018

노로바이러스는 식중독을 유발하는 주요 병원체이며, 최근 GII.4 변이주의 출현으로 전세계적으로 2~3년 주기로 유행하고 있다. 본 연구에서는 2014년부터 2015년까지 2년간 경기도 내 집단식중독 검체 2,917건을 대상으로 노로바이러스성 식중독 발생양상을 파악하고 분자유전학적 특성을 분석하였다. 검사결과 노로바이러스가 247건으로 가장 많았으며, 분자유전학적 특성은 GI 형에서 8종(GI-1, 2, 3, 4, 5, 6, 12, 14), GII형에서 10종(GII-2, 3, 4, 5, 6, 11, 12, 14, 16, 17)으로 다양하게 분포하고 있는 것으로 나타났다. 2015년 초 집단발생한 노로바이러스 35건에 대한 유전계통학적 분석결과 GII-17 kawasaki 2014형으로 알려진 분리주와 96.6% 이상 일치하여 새로운 변이주에 의한 유행이었음을 확인하였으며, 학교 등 급식에 의한 비율이 44%로 단체급식 위생에 주의하는 한편 발생 원인을 파악하여, 대규모 식중독 유행에 대비하여야 할 것으로 판단된다.