• 한국균학회지
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• 제47권3호
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• pp.259-269
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• 2019

벼의 깨씨무늬병과 잎집썩음병의 원인균인 Cochliobolus miyabeanus와 Sarocladium oryzae에 의해 발병되며, 깨씨무늬병이 이삭에 발생할 경우Curvularia lunata에 의해 이삭마름병이 추가로 발병하게 되고 한국인의 주식인 쌀의 수확량 감소 및 쌀의 품질 저하와 같은 손실을 초래하여 세계적으로 벼 재배 국가에서는 큰 문제로 장기적으로는 심각한 문제를 초래한다. 따라서, 이러한 식물 병원성 곰팡이의 생물학적 방제를 위해 순창군 논 토양에서 세포외 효소 활성이 우수하고 siderophore를 생산하는 유용미생물 5종을 선별하였다. 5종의 선별 미생물은 벼의 식물 병원성 곰팡이 3종에 대하여 우수한 항진균 활성을 갖고 있었으며, 특히 JSRB 177균주는 가장 우수한 활성을 지녀 최종 균주로 선별되었다. 최종 선별된 JSRB 177균주는 16S rRNA 염기서열 분석을 통하여 Bacillus subtilis로 동정되었으며, 최종적으로 JSRB 177의 당 이용성 및 효소 생산에 대한 분석을 통하여 생리학적 특성을 확인하였다. 향후 포트 시험 및 생산 공정 확립 등 산업화에 연관된 추가 연구가 필요하지만 앞선 결과를 토대로 JSRB 177 균주는 벼 병원성 곰팡이에 대한 생물학적 방제를 위한 소재로 높은 활용이 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권3호
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• pp.151-159
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• 2002

작물의 신품종 육성 과정에 있어서 선발은 육종의 성패를 좌우하는 중요한 과정이다. 하지만 개체가 나타내는 표현형은 유전적 요인과 환경적 요인이 동시에 작용하여 나타나기 때문에 유전적인 효과만 구분하여 선발하는 것은 매우 어렵다. 최근에 분자생물학 분야의 연구가 급속도로 발전함에 따라 분자 수준의 표지 인자를 유용 유전자의 간접선발 지표로 활용하여 선발 효율을 높일 수 있게 되었다. 작물의 유전자 지도 및 분자 표지인자는 작물 육종에 매우 유용하게 활용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 무에서 양친인 '835'와 'B$_2$'에서 유래한 여교잡 집단 82개체를 이용하여 RAPD 유전자군 지도를 작성하고 관련 마커를 탐색하여 육종에 이용하고자 연구를 수행하였다. Primer 375종류를 이용하여 양친, 835와 B$_2$ 사이의 다형화 밴드 128개를 찾았다. BC$_1$F$_1$집단 조사를 통해 MAPMAK ER/EXP를 이용하여 연관군 지도를 작성하였다. 분리 분석된 RAPD 표지인자 128개 중 126개는 멘델의 이론 분리비 1:1에 적합하였으며. 2개는 동형접합체 (모본형) 쪽으로 편중되어 분리되었다. LOD 3.0 수준에서 128개의 표지인자가 9개의 연관군으로 나뉘어졌고 전체거리는 1,688.3 cM이었으며, 표지인자 간 평균거리는 13.8 cM으로 Lefebvre 등 (1996)이 발표한 자료를 참고하여 무 genome 전체의 유전적 거리를 계산한 결과 무의 유전자지도는 무 genome전체의 68.7%~80.1%를 포함하는 것으로 추정할 수 있었다. RAPD 마커에서 문제시되는 재현성 문제를 검정하기 위해 이를 STS 마커로 변환하고자 OPE10 primer에 의해 증폭된 특정 밴드를 클로닝하고 염기서열을 분석한 다음 얻어진 염기서열을 기본으로 하여 primer를 제작하여 PCR 하였다. 그 결과 10mer인 OPE10을 이용하여 분석했을 때와 동일하였으며 목적 밴드 외 다른 밴드는 생성되지 않아 앞으로 분자 마커로서 충분히 이용될 수 있음을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제21권10호
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• pp.1434-1442
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• 2011

ITS 염기서열과 RAPD를 이용하여 F. velutipes 29개의 팽이버섯 품종 간의 유전적 변이를 분석하였다. ITS 부위에서 720 bp의 염기서열을 확인 하였으나 29개의 팽이품종간에 유의적인 차이가 없었다. RAPD 분석 결과 40개의 random primer 중 다형성을 나타내는 primer는 16개였으며, 그 중 뚜렸한 다형성을 띄는 primer는 OPA-2,4,3,9,10,20 이었다. 이들 29개 품종에서 primer에 의해 증폭된 밴드는 모두 3,030개 였으며, DNA 단편의 크기는 200~2,000 bp 사이에 위치하였다. 또한 3,030개의 scrabble RAPD band들을 marker로 하여 Nei-Li's의 방법을 이용한 비유사도 지수행렬을 조사한 결과 전체 29개 품종의 종내 유전적 변이는 3.3~45%였고, 특히 한국 야생팽이의 종내 유전적 변이도는 17~38.6%로 품종 간 다형성을 확인하였다. RAPD 변이에 기초하여 neighbor-joining tree (NJ) 분석에서는 5개의 cluster로 구분되었으며, 각각의 cluster는 품종, 지역 적 특성을 나타내었다. 본 연구 결과 RAPD와 실험을 통해 확인된 OPA, OPB primer의 경우 미확인 팽이품종들을 검색 하는데 분자 유전적 표지 maker로써 이용 할 수 있는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제22권7호
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• pp.912-919
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• 2012

Carboxymethylcellulose (CM-cellulose)와 Beechwood xylan을 각각 기질로 사용하여 trypan blue를 첨가하여 제작한 Agar-LB 배지 상에서 명확한 활성환을 형성하는 균주를 cellulase와 xylanase 생산 균주로 단리하였다. 단리한 균주 유래의 16S rRNA 유전자 및 API 50 kit를 분석한 결과 Bacillus subtilis와 약 99.5%의 높은 상동성을 보였기에 본 균주를 Bacillus subtilis로 동정하여 B. subtilis NC1로 명명하였다. B. subtilis NC1 유래 cellulase와 xylanase는 CM-cellulose와 Beechwood xylan에 대하여 각각 높은 효소 활성을 보였으며, 두 효소 모두 pH 5.0과 $50^{\circ}C$의 조건하에서 가장 높은 효소 활성을 보였다. B. subtilis NC1 균주 유래 cellulase와 xylanase 유전자를 cloning하기 위하여 shot-gun cloning 방법을 이용하여 B. subtilis NC1 염색체 DNA로부터 효소 유전자를 cloning하여 유전자 배열을 규명한 결과 cellulase 유전자는 아미노산 499개를 암호화하는 1,500 bp의 open reading frame (ORF)으로 이루어져 있었으며, 아미노산 배열로부터 추정되는 분자량은 55,251 Da 이었다. 그리고, xylanase에 대한 유전자는 아미노산 422개를 암호화하는 1,269 bp의 ORF로 이루어져 있었으며 유전자 유래 아미노산 배열로부터 추정되는 단백질 분자량은 47,423 Da 이었다. 두 효소의 아미노산 배열을 이용하여 상동성을 검토한 결과 cellulase는 glycoside hydrolase family (GH) 5에 속하는 cellulase와 xylanase는 GH30에 속하는 xylanase와 높은 상동성을 나타내었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권11호
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• pp.1872-1877
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• 2013

본 연구는 경기도 일대의 배추김치로부터 젖산 생성능이 우수한 젖산균주 분리 및 두유 발효 특성에 대해 조사하였다. 먼저 0.01% bromocresol green이 첨가된 MRS 한천 배지에서 clear zone의 size 측정을 통하여 우수한 젖산 생성능을 갖는 균주를 선발 후 탄수화물 이용성 조사 및 16S rRNA 염기서열 분석으로 L. plantarum Gk04, Ped. pentosaceus Gk07, L. brevis Gk35 및 L. curvatus Gk36이 동정되었으며 특히 99%의 상동성을 갖는 L. curvatus Gk36을 두유발효를 위한 최종균주로 사용하였다. L. curvatus Gk36과 시판 균주 L. actobacillus에 의한 두유 발효 결과 pH는 L. actobacillus에서 유의적으로 더 낮은 것으로 나타났으나 생균수 및 산도 측정 결과 두 균주간에 유의적 차이가 없는 것으로 나타나 L. curvatus Gk36 균주는 두유발효 등 발효제품 제조를 위한 젖산균 균주로 이용이 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권5호
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• pp.362-368
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• 2008

항진균성 활성을 가지는 저영양세균을 분리하기 위하여 토양시료는 경북 영양, 충북 제천, 충북 음성, 충북 괴산, 충남 논산 등지의 고추 밭에서 수집하였고 R2A배지를 이용하여 평판희석법으로 9,354여 균주의 저영양세균을 분리하였다. 분리된 저영양세균중 고추역병에 강한 활성을 가지는 1A 균주를 선발 하였으며 16S rDNA 와 표준균주(B. vallismortis, B. mojavensis)를 이용한 생리, 생화학적 실험으로 B. vallismortis로 최종동정 되었다. 1A균주는 Magnaporthe 균을 제외하고 Phytophthora, Collectotrichum, Botrytis, Fusarium 균등에서 폭넓게 강한 활성을 나타내었다. 고추 유묘검정에서 대조구가 89%정도의 발병율을 보인 반면에 1A 처리구에서는 29%의 발병율을 나타내어 고추역병의 길항균으로써의 미생물제제 가능성이 있는 것으로 판단된다.

• 한국균학회지
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• 제48권1호
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• pp.15-27
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• 2020

본 연구에서는 methicillin resistant Staphylococcus aureus subsp. aureus (MRSA) KCCM 40510 및 Bacillus cereus KCTC 3624 균주에 대한 항균활성을 보유한 균류 Penicillium rubefaciens NNIBRFG5039를 경북 상주시 도남동 공기 중으로부터 분리·동정하였고, 배양조건에 따른 균사체 생육 및 항균활성을 비교하였다. 그 결과, P. rubefaciens NNIBRFG5039는 PDB 배지, 배양온도 30℃, 초기 pH 6.5로 배양하였을 때 항균활성이 가장 높게 나타나는 것을 확인하였다. 최적조건하에서 5L fermenter를 이용하여 배양시간에 따른 균사체 건조중량 및 항균활성을 비교한 결과, 배양 5일째에 생장 및 항균활성이 가장 높았다. P. rubefaciens NNIBRFG5039의 배양여액의 항균활성 스펙트럼을 조사한 결과, methicillin-resistant Staphylococcus aureus subsp. aureus CCARM 3089·3090·3091·3095와 KCCM 40510, Bacillus cereus KCTC 3624, B.subtilis KACC 10111, Filobasidium neoformans KCTC 7902, Enterococcus faecalis KCCM 11814에 대해서도 항균활성을 가지는 것을 확인하였다. 또한, P. rubefaciens NNIBRFG5039의 배양여액으로부터 항균활성 후보물질을 각종 크로마토그라피법으로 순수분리하고, NMR과 ESI-MS 등의 기기분석을 실시하여 구조를 (S)-6-hydroxymellein (1)으로 동정하였다.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1161-1167
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• 2017

본 연구는 양식업에 막대한 경제적인 손실을 야기시키는 세균성 어류질병인 Vibrio anguillarum을 예방하고 억제하기 위한 목적을 두고, 제주 연안에 서식하는 군소 알로부터 특징적인 균주를 분리 하였다. 이를 16S rRNA 염기서열 분석, 형태학적 특성을 통해 균을 동정하여 Phaeobacter inhibens KJ-2로 명명하였다. Phaeobacter inhibens KJ-2 균주는 Vibrio sp.에 대해 강한 항균 활성을 갖고 있으며, 항균물질의 생산특성을 배양조건에 따라 검토하였으며, 그 결과 진탕 배양의 경우 $20^{\circ}C$에서 24시간 배양 후, 정치 배양의 경우 96시간 배양 후 항균 활성이 가장 높게 나타났다. 진탕 배양 및 정치 배양 모두 4시간 후부터 생육도는 낮았으나 항균 물질 생산을 시작하였다. 생육도가 거의 없는데도 불구하고 항균물질이 생산이 이루어졌는데, 이는 QS (Quorum Sensing)의 신호 물질인 AHLs과 관련이 있다고 사료되며, AHLs의 생성능은 항균 활성과 거의 일치함을 알 수 있었다. 이런 배양특성을 바탕으로 항균 활성을 검토한 결과 V. anguillarum외 다른 Vibrio sp.에 대해서도 항균활성을 나타내었다. 특히 Vibrio vulnificus, Vibrio campbellii, Vibrio mimicus에 대해 높은 저해능을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1470-1476
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• 2012

본 연구는 유럽에서 식용버섯으로 선호도가 높은 Lepista nuda (민자주방망이버섯)에 대하여 random amplified polymorphic DNA (RAPD)와 internal transcribed spacer (ITS) 염기서열을 이용하여 종내 및 종간의 유전적 변이를 분석하였다. RAPD 분석 결과 40개의 random primer 중 다형성을 나타내는 primer는 22개 였으며, 증폭된 밴드는 355개, DNA 단편의 크기는 200~4,000 bp의 사이에 위치하였다. RAPD band들을 marker로 하여 Nei-Li's의 방법을 이용한 비유사도 지수행렬을 조사한 결과 L. nuda 종내 유전적 변이는 0~21.60%로 나타났으며, L. nuda와 L. sordida의 종간에는 16.93~24.82%, L. irina와는 20.62~25.54%로 나타났으며, L. sordida와 L. irina와의 종간 변이는 23.49%로 나타났다. ITS I 과 II 영역의 673 bp의 염기서열을 분석하여 비유사도 지수행렬을 조사한 결과, L. nuda의 종내 변이는 1.58~11.47%였으며, L. nuda와 L. sordida와는 3.83~12.88%로 나타났다. 그리고 L. nuda와 L. irina는 7.11~15.61%였으며, L. sordida와 L. irina와의 종간 변이는 4.79%로 나타났다. 본 실험결과 RAPD와 ITS실험을 통해 확인된 primer와 연기서열은 Lepista속의 종을 검색 및 분류 시 유전적 표지 marker로서 이용 할 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.537-544
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• 2019

유전자 가위를 이용한 게놈편집 기술의 등장은 다양한 분야에서 분자육종에 대한 관심을 유발하였으며, 3세대 유전자가위 CRISPR 기술의 개발은 게놈편집을 통한 분자육종 시대를 가속화하고 있다. 본 연구에서는 최근 개발된 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9을 이용하여 국내 보급품종인 백옥잠의 BmBLOS 유전자를 편집하여 돌연변이를 유도하고 유전형 및 표현형 검사를 통하여 유전자가위를 이용한 누에 분자육종가능성을 분석하고 이용기술을 확보하고자 하였다. 유전자 편집을 위하여 백옥잠의 BmBLOS 유전자의 염기서열을 구명하고, 이를 바탕으로 3종의 가이드 RNA를 합성하였다. 합성된 gRNA는 Cas9 단백질과 복합체를 형성시킨 후 BM-N 누에 세포주에 도입 후 T7 endonuclease I 분석을 통하여 편집효율이 가장 높은 B4N gRNA를 선발하였다. 누에 유전자를 편집하기 위하여 Cas9/B4N gRNA를 누에 초가 배아에 미세주사하고 사육하였다. 미세주사 후 부화율은 18% 가량으로 낮게 나타났으나 생존한 개체 중 돌연변이 발생율은 40% 이상으로 비교적 높게 나타났다. 또한 유전자 편집 G0 세대누에 중 70% 가량에서 표현형의 변화가 관찰되었고, 염기서열 분석결과 대부분의 개체에서 BmBLOS 유전자가 정상과 돌연변이가 같이 존재하는 이형접합자 형태로 나타났으며, 그 유전형 또한 모든 개체에서 다르게 나타났다. 이러한 결과에 비추어 볼 때 CRISPR/Cas9 시스템을 이용한 누에 분자육종의 가능성은 매우 높을 것으로 예상되나, 유전자 편집효율을 개선하고 동형접합자를 얻기 위한 교배 및 선발방법에 대한 지속적인 연구가 필요하다고 판단된다.