• 대한유전성대사질환학회지
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• 제15권1호
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• pp.44-48
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• 2015

뮤코다당증 제3A형(Mucopolysaccharidosis IIIA, Sanfillippo syndrome type A)은 heparan sulfate 대사에 관여하는 heparan N-sulfatase의 결핍으로 유발되는 리소좀 축적 질환이다. 본 연구는 대두증과 발달 지연을 보이는 5세 환아를 대상으로 하였다. 환아 소변의 glycosaminoglycan은 26 g/moL creatinine으로 증가되어 있었고(참고치: <7 g/moL creatinine), 소변의 전기영동 검사에서는 heparan sulfate 분획이 뚜렷하게 관찰되었다. 피부 섬유아세포에서 측정한 heparan N-sulfatase 활성도는 0.2 pmol/min/mg protein으로 매우 감소되어 있었다(참고치: 9-64 pmol/min/mg protein). 중합효소연쇄반응-염기서열분석법에 의한 SGSH 유전자 검사에서는 c.1040C>T (p.S347F) 및 c.703G>A (p.D235N) 돌연변이가 각각 이형접합체 양상으로 나타났다. 이에 생화학적 검사 및 분자유전학적 검사를 통해 뮤코다당증 제3A형으로 확진된 첫 번째 한국인 사례를 보고하는 바이다.

• Molecules and Cells
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• 제20권3호
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• pp.385-391
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• 2005

As a first step towards identifying genes involving in the signal transduction pathways mediating rice blast resistance, we isolated 3 mutants lines that showed enhanced susceptibility to rice blast KJ105 (91-033) from a T-DNA insertion library of the japonica rice cultivar, Hwayeong. Since none of the susceptible phenotypes co-segregated with the T-DNA insertion we adapted a map-based cloning strategy to isolate the gene(s) responsible for the enhanced susceptibility of the Hwayeong mutants. A genetic mapping population was produced by crossing the resistant wild type Hwayeong with the susceptible cultivar, Nagdong. Chi-square analysis of the $F_2$ segregating population indicated that resistance in Hwayeong was controlled by a single major gene that we tentatively named Pi-hy. Randomly selected susceptible plants in the $F_2$ population were used to build an initial map of Pi-hy. The SSLP marker RM2265 on chromosome 2 was closely linked to resistance. High resolution mapping using 105 $F_2$ plants revealed that the resistance gene was tightly linked, or identical, to Pib, a resistance gene with a nucleotide binding sequence and leucine-rich repeats (NB-LRR) previously isolated. Sequence analysis of the Pib locus amplified from three susceptible mutants revealed lesions within this gene, demonstrating that the Pi-hy gene is Pib. The Pib mutations in 1D-22-10-13, 1D-54-16-8, and 1C-143-16-1 were, respectively, a missense mutation in the conserved NB domain 3, a nonsense mutation in the 5th LRR, and a nonsense mutation in the C terminus following the LRRs that causes a small deletion of the C terminus. These findings provide evidence that NB domain 3 and the C terminus are required for full activity of the plant R gene. They also suggest that alterations of the resistance gene can cause major differences in pathogen specificity by affecting interactions with an avirulence factor.

• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1428-1433
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• 2012

장수 또는 노화에 관한 연구는 여러 가지 유전적 요인과 생리학적 및 환경 요인들의 복잡한 조합에 의해 결정되므로, 이와 관련된 연구는 매우 흥미로운 분야이나 또한 어려운 주제이다. 지난 수십 년 동안 장수 또는 노화에 관여하는 분자 메커니즘을 찾기 위하여 동물 모델을 사용한 유전학적 접근법으로, 특이적 유전자를 결손 시키는 연구는 귀중한 도구임이 입증되었다. 장수에 관한 첫 번째 연구는 꼬마선충의 돌연변이체에서 발견되었으며, 이 선충의 인슐린/인슐린유사 성장인자-1 회로가 장수에 관여함이 밝혀졌다. 인슐린유사 성장인자-1은 인슐린과 유사한 아미노산 서열을 가진 폴리펩타이드로, 세포의 정상적인 성장과 발달에 관여한다. 이 발견 이후 인슐린/인슐린유사 성장인자-1 회로에 관여하는 많은 인자들이 선충과 초파리 연구에서 장수에 관여함이 밝혀졌다. 또한 특이적 유전자를 결손 시킨 생쥐 모델을 이용한 연구에서도 인슐린/인슐린유사 성장인자-1 회로뿐 아니라 성장호르몬/인슐린유사 성장인자 회로도 장수에 관여함이 지난 수십 년 동안의 연구결과로 밝혀졌다. 간 조직 특이적으로 인슐린유사 성장인자-1 유전자를 결손 시킨 생쥐모델을 이용한 최근의 연구 결과에 의하면 인슐린유사 성장인자-1 자체도 장수에 관여함이 최초로 밝혀졌으며, 이는 인슐린유사 성장인자-1 회로가 무척추동물뿐 아니라 척추동물에서도 장수에 관여함을 명백하게 보여주는 결과이다. 장수를 조절하는 분자 메커니즘은 아직 완전하게 설명되지 않지만, 감소되어진 인슐린유사 성장인자-1의 신호가 장수와 노화의 조절에 중요한 역할을 하며, 인슐린유사 성장인자-1 회로에 관여하는 여러 가지 유전자들의 장수에서의 역할을 유전자 조작된 생쥐모델을 이용하여 집중적으로 검토하려 한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제60권2호
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• pp.167-173
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• 2021

담배가루이(Bemisia tabaci (Gennadius))는 전세계적으로 다양한 작물을 가해하고 있는 흡즙성 해충이다. 국내에서는 1998년에 최초로 유입이 보고되었고 현재 전국에 널리 퍼져 농가에 경제적으로 큰 손실을 주고 있다. 담배가루이의 주 방제방법인 화학적 방제를 위해서는 정확한 약제 저항성 진단을 바탕으로 한 약제 선택이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 2020년 6월부터 10월까지 전국 7개도 12지역의 온실에서 담배가루이를 채집하여 잔류접촉법 기반 생물검정 및 분자마커를 통해 약제 저항성을 진단하였다. 그 결과, 작용기작이 다른 5종 약제(dinotefuran, spinosad, emamectin benzoate, chlorfenapyr 및 bifenthrin)에 대해 전국적으로 높은 저항성을 지니고 있으며 유기인계 및 피레스로이드계 약제에 대한 저항성 점돌연변이가 포화상태임을 확인하였다. 이는 약제 저항성 모니터링에 기반한 담배가루이 약제 저항성 관리가 시급하다는 것을 시사한다.

• Animal Bioscience
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• 제36권1호
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• pp.29-42
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• 2023

Objective: Pigs, an ideal biomedical model for human diseases, suffer from about 50% early embryonic and fetal death, a major cause of fertility loss worldwide. However, identifying the causal variant remains a huge challenge. This study aimed to detect single nucleotide polymorphisms (SNPs) and candidate genes for the number of mummified (NM) piglets using the imputed whole-genome sequence (WGS) and validate the potential candidate genes. Methods: The imputed WGS was introduced from genotyping-by-sequencing (GBS) using a multi-breed reference population. We performed genome-wide association studies (GWAS) for NM piglets at birth from a Landrace pig populatiGWAS peak located on SSC11: 0.10 to 7.11 Mbp (Top SNP, SSC11:1,889,658 bp; p = 9.98E-13) was identified in cyclin dependent kinase on. A total of 300 Landrace pigs were genotyped by GBS. The whole-genome variants were imputed, and 4,252,858 SNPs were obtained. Various molecular experiments were conducted to determine how the genes affected NM in pigs. Results: A strong GWAS peak located on SSC11: 0.10 to 7.11 Mbp (Top SNP, SSC11:1,889,658 bp; p = 9.98E-13) was identified in cyclin dependent kinase 8 (CDK8) gene, which plays a crucial role in embryonic retardation and lethality. Based on the molecular experiments, we found that Y-box binding protein 1 (YBX1) was a crucial transcription factor for CDK8, which mediated the effect of CDK8 in the proliferation of porcine ovarian granulosa cells via transforming growth factor beta/small mother against decapentaplegic signaling pathway, and, as a consequence, affected embryo quality, indicating that this pathway may be contributing to mummified fetal in pigs. Conclusion: A powerful imputation-based association study was performed to identify genes associated with NM in pigs. CDK8 was suggested as a functional gene for the proliferation of porcine ovarian granulosa cells, but further studies are required to determine causative mutations and the effect of loci on NM in pigs.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권5호
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• pp.662-671
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• 2023

Background: 20(S)-protopanaxadiol (PPD), a ginsenoside metabolite, has prominent benefits for the central nervous system, especially in improving learning and memory. However, its transcriptional targets in brain tissue remain unknown. Methods: In this study, we first used mass spectrometry-based drug affinity responsive target stability (DARTS) to identify the potential proteins of ginsenosides and intersected them with the transcription factor library. Second, the transcription factor PURA was confirmed as a target of PPD by biolayer interferometry (BLI) and molecular docking. Next, the effect of PPD on the transcriptional levels of target genes of PURA in brain tissues was determined by qRT-PCR. Finally, bioinformatics analysis was used to analyze the potential biological features of these target proteins. Results: The results showed three overlapping transcription factors between the proteomics of DARTS and transcription factor library. BLI analysis further showed that PPD had a higher direct interaction with PURA than parent ginsenosides. Subsequently, BLI kinetic analysis, molecular docking, and mutations in key amino acids of PURA indicated that PPD specifically bound to PURA. The results of qRT-PCR showed that PPD could increase the transcription levels of PURA target genes in brain. Finally, bioinformatics analysis showed that these target proteins were involved in learning and memory function. Conclusion: The above-mentioned findings indicate that PURA is a transcription target of PPD in brain, and PPD upregulate the transcription levels of target genes related to cognitive dysfunction by binding PURA, which could provide a chemical and biological basis for the study of treating cognitive impairment by targeting PURA.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제45권3호
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• pp.302-310
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• 2002

목 적: 본 연구에서는 임상적으로 XLA로 진단받고 현재 치료 중인 국내 환아 세가족의 네명의 환아와 모친 등을 대상으로 말초혈액 단핵구의 Btk 단백질 발현과 Btk 유전자 변이를 분석하고자 하였다. 방 법: 말초혈액 단핵구의 Btk 발현도를 항 Btk 항체를 이용한 유세포측정을 통해 분석하고 직접 염기서열 분석에 의해 Btk 유전자 변이를 분석하였다. 결 과 : 환아들의 B 림프구의 발현은 2.1% 미만으로 정상인에 비해 매우 저하되어 있었으며 유세포 측정에 의한 환아 단핵구 유래 Btk 단백질 발현도 1.0% 이하로 정상인에 비해 매우 감소되었다. 유전자 변이 분석 결과 XLA 가족 1과 3에서는 각각 intron 18과 intron 1의 짜집기 공여 위치 부위에서 1개의 점 돌연변이가 발견되었으며 cDNA상 짜집기 오류 현상을 야기하였다. 그리고 XLA 가족 2의 경우 exon 10을 포함하는 980 bp의 유전자 결손(intron 9＋191T부터 intron 10-215C까지)이 발견되었으며 세계적으로 처음 보고되는 새로운 유전자 변이였다. 또한 가족 2의 경우 가족 중 환아에서 만 Btk 단백질 결핍 및 유전자 변이를 진단하여 국내 XLA의 환아 중 최초의 산발적인 발병 양상을 확인하였다. 결 론: 본 연구 결과를 종합해 볼 때 임상적으로 XLA로 진단된 환아와 가족에 대한 항 Btk 항체를 이용한 유세포측정 방법은 XLA 환아 및 보인자의 진단에 매우 유용한 방법으로 생각된다. 또한 분자유전학 기법을 이용하여 Btk의 noncoding region을 포함한 광범위한 유전자 영역의 염기서열 분석을 시행한 결과 새로운 1개의 유전자 결손 및 2개의 점돌연변이에 의한 짜집기 오류를 확인하여 XLA를 최종 확진할 수 있었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제60권4호
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• pp.387-401
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• 2021

시설재배지를 대상으로 고추 정식 이후 황색 끈끈이트랩으로 총채벌레 발생을 모니터링하였다. 아울러 토마토반점위조바이러스(Tomato spotted wilt virus: TSWV)가 유발하는 고추 칼라병을 유관으로 조사하였다. 고추 정식 직후(3월 말) 낮은 밀도로 대만총채벌레(Frankliniella intonsa)가 트랩에 포획되었으며 4월 중순부터는 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)도 발견되었다. 이후 5월부터는 두 종이 전체 총채벌레의 98% 이상을 차지하였고, 이 가운데 대만총채벌레가 꽃노랑총채벌레보다 다소 많은 발생 밀도를 보였다. 전체 총채벌레의 발생 피크를 보면 5월 중순에 낮은 피크를 기점으로 6-7월에 발생 최성기를 보였다. 이후 총채벌레의 발생은 급격하게 감소하였다. 포획된 꽃노랑총채벌레의 암수 비율이 일정하지 않았는데 이는 이 곤충의 특이적 단성생식 가능성으로 이에 대한 실험적 증거를 제공하였다. 지역간 꽃노랑총채벌레의 유전적 거리를 COI 서열로 비교한 결과 원거리에서 채집한 꽃노랑총채벌레 집단과는 차이를 보였지만 안동지역 내에서 발생한 꽃노랑총채벌레는 COI 서열에서 높은 유사성을 보였다. 이들 주요 두 종의 총채벌레가 전파할 것으로 추정되는 고추 칼라병이 일부 시설재배지를 중심으로 발견되었으며 항혈청 및 분자진단을 통해 확인되었다. 더불어 감염 고추에서 채집된 꽃노랑총채벌레에서도 분자진단을 통해 TSWV를 검출하였다. 감염 TSWV의 게놈 구조를 비교하기 위해 기능성 단백질을 갖는 NS_S, N, NS_M의 유전자 서열을 분석하였다. 서로 다른 지역별 이들 유전자는 다수의 점돌연변이가 존재하였고 이들 가운데는 아미노산 서열 차이를 초래하는 오류 돌연변이를 포함하였다. 추출된 TSWV를 비보독충 꽃노랑총채벌레에 섭식 처리한 유충과 성충 모두에서 감염으로 일어났으나, 유충에게서만 바이러스 증식이 일어나는 것을 확인하였다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제18권2호
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• pp.43-49
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• 2018

단풍시럽뇨병은 드문 상염색체 열성 대사 질환으로 측쇄 알파 케토산 탈수소효소 돌연변이에 의해 발생되는 질환이다. 측쇄 아미노산인 류신, 이소류신, 발린의 분해가 되지 않아 몸에 축적이 되고 식욕 저하, 구토, 기면, 이상행동, 발작 및 심한 경우 죽음을 초래한다. 세계적으로 단풍시럽뇨병의 유병율은 185,000명당 한명 이지만 한국에서는 극히 드물어 1,148,413명당 한명으로 보고된다. 이 증례의 여아는 만삭에 2.54 kg로 주산기 특이 병력 없이 출생한 첫째 아이로 특이 가족력 없었던 환아이다. 생후 10일경 식욕저하, 구토, 기면으로 타병원에서 대증치료 중에 선천성 대사이상 선별 검사 결과 상류신이 높아 전원 되었다. 환아는 기면, 혼수를 보였고 중추 수면무호흡으로 인공호흡기를 적용하였으며 소변에서 단풍시럽 냄새를 보였다. 뇌 초음파, 뇌 자기공명영상에서 뇌부종 소견을 보였으며 혈중아미노산 검사상 류신, 이소류신, 발린의 수치가 정상치보다 매우 높았다. 측쇄 아미노산 없는 특수분유를 시작했고 뇌부종으로 만니톨과 이뇨제를 사용했으며 고암모니아혈증으로 벤조산을 투약하였다. 경련 예방을 위해 페노바비탈을 투약하였으며 측쇄 알파 케토산 탈수소효소의 조효소인 타이아민 보충을 시작하였다. 치료함에 따라 혈중 측쇄 아미노산 수치가 감소하였고 뇌부종의 감소가 확인되었다. 29일 간의 신생아중환자실 처지 후 환아는 호흡 및 구강 식이 진행이 안정적이었고 병동으로 전동 후 퇴원하였다. 환아는 현재 5개월로 페노바비탈을 점차 줄여가고 있으며 측쇄 아미노산 수치도 안정적으로 유지되고 있다. 고개 가누기는 완벽하지 않지만 옹알이 및 뒤집기 가능하며 따라잡기 성장 및 발달을 보이고 있다. 유전학적 검사에서는 두 개의 BCKDHB 이형접합 돌연변이 p.Ala32Phefs*48와 p.Val130Phe를 확인 하였으며, 가족 검사를 통하여 부모 모두 보인자임을 확인하였다. 이 두 변이는 모두 이전에 한국에서 보고되지 않은 변이이다. 단풍시럽뇨병의 빠른 진단과 즉각적이고 적절한 치료가 환아의 생명을 유지하고 예후를 호전시킴을 본 증례를 통하여 다시 한 번 확인할 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.808-819
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• 2023

본 연구에서는 미생물균총에서 B. licheniformis K12 균주의 양상을 확인하기 위한 선발마커 개발을 시도하였다. Bacillus licheniformis는 바위게 내장에서 유산생산균주로써 분리되었다. 본 균주는 중온에서 성장이 양호할 뿐만 아니라 유전체 분석결과 protease, amylase, cellulase, lipase, protease, xylanase 등 다양한 고분자 물질들을 분해할 수 있는 효소류들을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, bacteriocin 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 5개 부위를 확보하였다. 후보마커는 recombinase 부위 3개(BLK1, 2, 3) integrase 부위 1개(BLK4), phase 관련 1개(BLK5)로 나타났다. 후보 선발마커로써 Bacillus species가 다른 B. licheniformis, B. velezensis, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BLK1 recombinase, BLK2 recombinase family protein, BLK4 site-specific integrase 등에서 B. licheniformis에서 특이적인 위치에 PCR 산물이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, B. licheniformis 표준균주로써 subspecies에 대한 PCR을 수행한 결과 BLK1 및 3이 선발마커로써 양호한 것으로 나타났다. 따라서 BLK1이 미생물균총에서 종(species) 및 아종(subspecies) 선발마커로써 활용 가능할 것으로 판단된다.