• 대한바이러스학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.71-81
• /
• 2000

We have determined and analyzed the full-length cDNA sequence of a coxsackievirus B3 (CVB3) Korean isolate (CVB3-Korea/97) which has been known as a general human pathogen. The whole genome contains 7,400 nucleotides and has a single large open reading frame with 6,555 nucleotides that encodes a potential polyprotein precursor of 2,185 amino acids. The genome also contains a 5' non-coding region (NCR) of 741 bases and a 3' NCR of 104 bases followed by poly(A) tail. Sequence homologies of nucleotides and deduced amino acids between the CVB3-Korea/97 strain and the prototype (Nancy strain) were 81.7% and 91.5%, respectively. The genes encoding the functional proteins including viral protease and RNA dependent RNA polymerase showed higher homology than those encoding the structural proteins. We have further analyzed the sequences of 5' NCR, VP1 and VP2 of CVB3-Korea/97, which are known as cardiovirulent determining factors at the nucleotide and amino acid levels. Although the CVB 3-Korea/97 strain was isolated from an aseptic meningitis patient without cardiomyopathy, its 234th nucleotide and 165th amino acid were uracil and Asn as same as those of other cardiovirulent strains one. However, the 155th amino acid of VP1, which closely associated with cardiovirulence, was replaced with $Arg^{155}$ by single nucleotide substitution from $A^{2916}$ to $T^{2916}$. Moreover, additional amino acid substitutions were observed in the flanking region of $Asp^{155}$. Taken together, amino acid(s) substitution in VP1 may playa critical role in determining cardiovirulence of the CVB3-Korea/97 strain rather than individual nucleotide replacements in the 5' NCR and/or an amino acid substitution in VP2.

• 해부∙생물인류학
• /
• 제31권4호
• /
• pp.105-119
• /
• 2018

고고유전학은 고DNA에 대한 분석을 고고학 및 인류학적 증거와 교차검증함으로써 인류사에 대한 과학적인 사실을 정립하고자 하는 학문이다. 30여 년 전 시작된 고DNA 연구는 급격하게 발전하여 최근 10년간은 전장유전체의 염기서열을 분석하는 고유전체 연구로 그 범위를 확장하였다. 이를 통해 고인류 종들과 현생 인류 고대 집단들의 기원 및 이주 패턴들을 진화유전학적으로 엄밀하게 연구하는 것이 가능해졌다. 본 연구에서는 고고유전학의 전반적인 분석 원리와 최근의 고유전체 연구 성과 및 경향을 검토하였다. 시료 채취 기술 및 통계 분석 방법의 발전, 고인류 및 서유라시아 고대 집단들의 고유전체 연구들을 통해 정립된 연구 방법들은 현재 다른 지역들에도 활발하게 적용되고 있는 추세다. 그러나 한반도를 포함한 동아시아 고유전체 연구는 아직 부진한 실정이다. 본 연구를 통해 아직 수행된 바 없는 한반도 고유전체 연구가 진행될 시 어떠한 사실들을 밝힐 수 있는지 그 가능성을 전망하고자 한다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제89권4호
• /
• pp.536-542
• /
• 2000

소나무 단일개체에서 채취한 풍매종자 중 임의로 선택한 96개의 반수체 genome을 이용하여 RAPD 및 I-SSR PCR 증폭산물을 분석하였다. RAPD 분석용 primer 200개와 I-SSR 분석 용 primer 90개를 screen하여 증폭산물의 분획양상이 선명한 RAPD primer 45개와 I-SSR primer 22개를 선택하여 PCR을 수행하였다. 45개의 RAPD primer중 25개와 22개의 I-SSR primer중 18개를 사용한 PCR 분석결과에서 멘델의 유전양식을 만족하는 52개 (2.08/primer)와 46개 (2.56/primer)의 다형성 유전자좌를 각각 확인하였다. 멘델의 유전양식을 만족하는 96개의 다형성 유전자좌를 대상으로 LOD 3.0에서 two-point 연관분석을 수행한 결과 총 63개(35개의 RAPD와 26개의 I-SSR)의 유전자화가 20개의 연관군에 속하는 것이 확인되었다. 총 연관거리는 1097.8 cM이었으며, 유전자좌간 평균연관 거리는 25.5 cM, 최소 및 최대연관 거리는 각각 4.3 cM 및 54.9 cM이었다. 그리고 20개의 연관군 중 14개의 연관군이 RAPD와 I-SSR 유전자좌의 통합에 의해서 형성된 연관군이었다. 즉, 52개의 RAPD와 46개의 I-SSR 유전자좌를 각각 분석한 결과보다 길고 새로운 연관군이 형성되었다. 보다 정밀한 유전자 연관지도를 작성하기 위해서는 보다 많은 수의 DNA marker가 필요하다고 판단되며, 본 연구의 결과는 소나무의 유용 유전자의 확인 및 생장과 재질과 같은 유용형질에 대한 QTL의 위치를 결정하는 데 기초자료가 될 것이다.

• Mycobiology
• /
• 제47권4호
• /
• pp.527-532
• /
• 2019

We designed 170 new simple sequence repeat (SSR) markers based on the whole-genome sequence data of button mushroom (Agaricus bisporus), and selected 121 polymorphic markers. A total of 121 polymorphic markers, the average major allele frequency (M_AF) and the average number of alleles (N_A) were 0.50 and 5.47, respectively. The average number of genotypes (N_G), observed heterozygosity (H_O), expected heterozygosity (H_E), and polymorphic information content (PIC) were 6.177, 0.227, 0.619, and 0.569, respectively. Pearson's correlation coefficient showed that M_AF was negatively correlated with N_G (-0.683), N_A (-0.600), H_O (-0.584), and PIC (-0.941). N_G, N_A, H_O, and PIC were positively correlated with other polymorphic parameters except for M_AF. UPGMA clustering showed that 26 A. bisporus accessions were classified into 3 groups, and each accession was differentiated. The 121 SSR markers should facilitate the use of molecular markers in button mushroom breeding and genetic studies.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제37권2호
• /
• pp.227-247
• /
• 2013

MicroRNAs (miRNAs) are a class of recently discovered non-coding small RNA molecules, on average approximately 21 nucleotides in length, which underlie numerous important biological roles in gene regulation in various organisms. The miRNA database (release 18) has 18,226 miRNAs, which have been deposited from different species. Although miRNAs have been identified and validated in many plant species, no studies have been reported on discovering miRNAs in Panax ginseng Meyer, which is a traditionally known medicinal plant in oriental medicine, also known as Korean ginseng. It has triterpene ginseng saponins called ginsenosides, which are responsible for its various pharmacological activities. Predicting conserved miRNAs by homology-based analysis with available expressed sequence tag (EST) sequences can be powerful, if the species lacks whole genome sequence information. In this study by using the EST based computational approach, 69 conserved miRNAs belonging to 44 miRNA families were identified in Korean ginseng. The digital gene expression patterns of predicted conserved miRNAs were analyzed by deep sequencing using small RNA sequences of flower buds, leaves, and lateral roots. We have found that many of the identified miRNAs showed tissue specific expressions. Using the insilico method, 346 potential targets were identified for the predicted 69 conserved miRNAs by searching the ginseng EST database, and the predicted targets were mainly involved in secondary metabolic processes, responses to biotic and abiotic stress, and transcription regulator activities, as well as a variety of other metabolic processes.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제30권4호
• /
• pp.505-514
• /
• 2020

The symbiotic nature of the relationship between algae and marine bacteria is well-studied among the complex microbial interactions. The mutual profit between algae and bacteria occurs via nutrient and vitamin exchange. It is necessary to analyze the genome sequence of a bacterium to predict its symbiotic relationships. In this study, the genome of a marine bacterium, Pseudoruegeria sp. M32A2M, isolated from the south-eastern isles (GeoJe-Do) of South Korea, was sequenced and analyzed. A draft genome (91 scaffolds) of 5.5 Mb with a DNA G+C content of 62.4% was obtained. In total, 5,101 features were identified from gene annotation, and 4,927 genes were assigned to functional proteins. We also identified transcription core proteins, RNA polymerase subunits, and sigma factors. In addition, full flagella-related gene clusters involving the flagellar body, motor, regulator, and other accessory compartments were detected even though the genus Pseudoruegeria is known to comprise non-motile bacteria. Examination of annotated KEGG pathways revealed that Pseudoruegeria sp. M32A2M has the metabolic pathways for all seven vitamin Bs, including thiamin (vitamin B1), biotin (vitamin B7), and cobalamin (vitamin B12), which are necessary for symbiosis with vitamin B auxotroph algae. We also identified gene clusters for seven secondary metabolites including ectoine, homoserine lactone, beta-lactone, terpene, lasso peptide, bacteriocin, and non-ribosomal proteins.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제43권1호
• /
• pp.12-20
• /
• 2016

DNA 염기서열 분석기술의 진보는 많은 근본적인 생명현상을 이해하는데 기여해왔다. 유례없는 저비용에 염기서열을 대량으로 분석을 할 수 있게 되어 단일 규모의 실험실에서도 관심이 있는 종의 신규유전체를 해독할 수 있다. 게다가 유전집단의 전체 염기서열을 편향되지 않은 채 분석하여 무수한 분자마커를 발굴할 수 있게 됨에 따라 집단유전학 연구도 두드러지게 가속화되어 왔다. 그러나 식물의 유전체가 이형접합성, 반복염기서열, 배수성과 같은 복잡한 특성이 있다는 것을 고려해 볼 때 기술이 매우 빠르게 진화함에 따라 적절한 개체 혹은 집단을 확보하는 것이 식물 연구에서 주요한 문제가 되었다. 이러한 난제는 오래되었지만 매우 효율적인 기술인 반수체 육성을 통하여 극복될 수 있을 것이다. 정상적인 개체가 갖는 염색체의 절반을 보유하는 반수체 식물은 주로 자방이나 화분과 같은 배우체 세포를 배양함으로써 빠르게 구축될 수 있다. 뒤이은 반수체 식물의 염색체 배수화는 완벽한 동형접합성을 보이는 안정된 배가반수체를 만든다. 본 논문에서는 반수체 식물을 육성하고 판별하기 위한 고전적인 방법론을 요약할 것이다. 게다가 동원체의 히스톤을 후성적으로 조절함으로써 반수체를 유도하는 방법을 설명할 것이다. 마지막으로, 유전체 시대에 반수체 식물의 활용 방안을 유전체 해독과 집단 유전학의 측면에서 논의할 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제39권1호
• /
• pp.33-48
• /
• 2012

작물의 구조와 기능을 이해하려는 과학적 탐구심과 이를 작물 육종에 적용하려는 실험적 노력의 일환으로 다양한 작물에서 유전자 지도가 개발되었다. 특히, 배추과 작물의 경우 모델식물인 애기장대의 유전체 정보가 공개된 이후 다양한 정보 (염기서열 정보, 유전자 구조 및 기능정보 등)의 이용이 가능해져 유전자 지도 작성이 가속화 되었으며 이는 최근 $B.$ $rapa$ A genome (배추)유전체 해독이라는 결과를 가져왔다. 배추과 작물의 유전자 지도 작성에 있어서 초기에는 RFLP 마커들이 사용되었으나 이후 분자마커, 즉, RAPD, AFLP, SSR 등과 같이 비교적 사용이 간단하고 시간적 제약이 없는 PCR 마커의 형태로 점차 바뀌었다. 배추과 작물의 경제적, 학문적 가치가 고려되어 $B.$ $rapa$ (배추)를 표준재료로 A genome 유전체 염기서열 해독이라는 목표로 다국적 유전체 프로젝트가 결성되었고 2011년 국내연구진이 주도적으로 참여한 국제 컨소시엄 (BrGSPC, $B.$ $rapa$ Genome Sequencing Project Consortium)에 의해 배추 (10개 염색체)의 유전자 영역(gene space), 약 98% (83.8 Mb)의 염기서열이 해독되어 발표되었다. 유전체 해독 과정에서 축적된 염기서열 정보는 대량의 SSR, SNP, IBP 마커의 개발을 가능하게 하였고 이들 마커는 $B.$ $rapa$ A genome 유전자 지도와 물리 지도 작성에 이용되어 이후 배추과 작물연구 전반에 널리 적용되고 있다. 대량의 분자마커 개발은 유전자 지도 작성을 가속화하여 더욱 정밀한 유전자 지도를 가능하게 하였고 공통의 분자마커 정보는 애기장대와 배추과 작물 간 비교유전체 연구를 통해 농업적 우수 형질의 클로닝, 마커도움선발 (MAS)등의 방법으로 분자육종의 기반을 제공하고 있다. 뿐만 아니라. 최근 등장한 NGS 유전체 해독 기술로 생산된 대량의 정보는 분자육종 실현 가능성을 높여 분자육종 실용화에 박차를 가하는 계기가 되고 있다. 본 논문에서는 $B.$ $rapa$에서 분자마커를 이용한 유전자 지도 개발의 과정과 농업적 유용형질 탐색을 위한 양적 형질 유전자좌 (QTLs)의 연구 현황에 대하여 알아보고 유전체연구에서 유전자 지도의 중요성과 육종에의 응용에 대하여 서술하였다. 또한 다양한 유전체 정보와 오믹스 정보를 국내 배추과 분자육종에 효율적으로 활용하여 분자육종 실용화를 가능하게 하기 위해 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 데이터베이스를 구축함으로서 연구자와 육종가 간의 간격을 좁히고 원활한 정보교환의 필요성을 제기하였다.

• 농업과학연구
• /
• 제45권3호
• /
• pp.385-400
• /
• 2018

Marker-assisted backcrossing (MABC) is useful for selecting offspring with a highly recovered genetic background for a recurrent parent at early generation unlike rice and other field crops. Molecular marker sets applicable to practical MABC are scarce in vegetable crops including tomatoes. In this study, we used the National Center for Biotechnology Information- short read archive (NCBI-SRA) database that provided the whole genome sequences of 234 tomato accessions and selected 27,680 tag-single nucleotide polymorphisms (tag-SNPs) that can identify haplotypes in the tomato genome. From this SNP dataset, a total of 143 tag-SNPs that have a high polymorphism information content (PIC) value (> 0.3) and are physically evenly distributed on each chromosome were selected as a MABC marker set. This marker set was tested for its polymorphism in each pairwise cross combination constructed with 124 of the 234 tomato accessions, and a relatively high number of SNP markers polymorphic for the cross combination was observed. The reliability of the MABC SNP set was assessed by converting 18 SNPs into Luna probe-based high-resolution melting (HRM) markers and genotyping nine tomato accessions. The results show that the SNP information and HRM marker genotype matched in 98.6% of the experiment data points, indicating that our sequence analysis pipeline for SNP mining worked successfully. The tag-SNP set for the MABC developed in this study can be useful for not only a practical backcrossing program but also for cultivar identification and F1 seed purity test in tomatoes.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
• /
• 제27권1호
• /
• pp.185-202
• /
• 2013

In this study, we present the nearly complete mitogenome sequences of the garden chafer, Polyphylla laticollis manchurica, which is listed as an endangered species in Korea. The P. l. manchurica mitogenome, which includes unfinished whole A+T-rich region and a partial srRNA was 14,473-bp long, possessing typical sets of genes (13 PCGs, 22 tRNA genes, and 2 rRNA genes). Gene arrangement of the P. l. manchurica mitogenome was identical to the common one found in the majority of insects. The 5 bp-long motif sequence (TAGTA) that has been suggested to be the possible binding site for the transcription termination peptide for the major-strand was also found in the P. l. manchurica mitogenome between $tRNA^{Ser}$(UCN) and ND1. The start codon for COI gene and ATPase8 was designated as a typical TTG. All tRNAs of the P. l. manchurica showed a stable canonical clover-leaf structure of other mt tRNAs, except for $tRNA^{Ser}$(AGN), DHU arm of which could not form stable stemloop structure. As has been previously determined, the high A/T content was unanimously observed in P. l. manchurica in terms of A/T bias in the third codon position (73.5%) compared with the first (66.4%) and second codon position (66.2%). The PCGs encoded in major-strands are slightly T-skewed, whereas those of the minor-strand are A-skewed, indicating strand asymmetry in nucleotide composition in the Coleoptera including P. l. manchurica.