• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권1호
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• pp.111-119
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• 2021

본 연구에서는 국내 자생 식물인 아욱으로부터 새로운 균주를 분리 및 동정하였고 해당 미생물이 생산하는 항미생물질의 활성과 관련 생합성 유전자들을 확인하고자 하였다. 16S rRNA 유전자 서열 정보를 토대로 비교한 결과, 아욱에서 분리된 균주는 Bacillus velezensis이었으며 strain은 MV2라고 명명되었다. 유전체 염기서열 분석을 통해 전체 유전정보를 확인할 수 있었으며, 45.57% GC 함량을 가지는 4,191,702 bp 크기의 1개 컨티그(contig)가 존재하는 것으로 확인되었다. B. velezensis MV2가 정지기에 생산하는 물질 중 항균 활성이 확인된 소수성 물질 분획을 이용하여 항균 활성 스펙트럼 테스트를 진행한 결과, 그람음성균보다 그람양성균에서 더 높은 억제능이 확인되었다. 6종의 곰팡이를 이용한 항진균 활성 테스트에서는 모든 진균에 대해 강한 저해 활성을 보였으며, 특히 F. fujikuroi와 F. graminearum에 대한 항진균 활성이 매우 강하게 나타났다. 세균에 대한 항균물질의 작용 기작 분석을 통해 해당 항균물질은 균을 용해시키는 살균(bactericidal) 특성을 가진 것으로 추측할 수 있었다. B. velezensis MV2의 유전체 염기서열 정보를 통해 이차대사산물 생합성 유전자 cluster를 탐색한 결과 총 47가지 이차대사산물 생산이 예측되었으며, 기존에 밝혀져 있는 물질들과 유사도 80% 이상인 물질은 14개로 확인되었다. 앞서 확인된 내용들을 바탕으로 B. velezensis MV2에서 생성되는 항균물질은 비리보솜 펩타이드성 물질로 예상되며, 향후 항균물질의 동정과 활용 가능성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다. 기존에 상업적으로 이용되었던 곰팡이에 대한 활성이 낮은 항균물질 생물제제들과 함께 복합기능성 미생물제로 활용하여 식품산업 및 농업에서의 이용 가능성이 있음을 보여주었다.

• 한국어병학회지
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• 제6권2호
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• pp.93-101
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• 1993

효모의 RNAI유전자는 RNA processing에 관여 하는지 혹은 RNA transport에 관여 하는지 아직까지 유전자의 기능이 정확히 알려져 있지 않은 실정이다. 효모의 RNAI 유전자의 기능을 파악하기 위한 방법으로 본 연구에서는 rna1-1 mutant gene을 cloning하여 이에 대한 DNA sequence를 조사함으로써 RNAI 유전자와 rna1-1 유전자의 차이점을 이해하고자 하였다. rna1-1 marker를 갖는 yeast strain(R49)로 부터 genomic DNA를 추출하여 이를 BglII로 절단하여 genomic southern blotting을 행한 결과 wild type의 경우와 동일하게 3.4 kb에서 hybridization되는 signal을 얻었으며, RNAl 및 rna1-1이 yeast genome내에 single site로 존재함을 보여 주는 결과를 얻었다. mutant strain으로 부터 얻은 3.4 kb의 BglI fragment를 pUC19의 BamHI site에 subcloning하여 transformant들을 얻었고, wild type RNAl 유전자를 probe로 하여 rna1-1 mutant 유전자를 cloning할 수 있었다. pUC19에 cloning된 RNA1유전자 및 rna1-1유전자로부터 다양한 Ba131유도체를 얻어 이들에 대한 염기 서열을 비교한 결과 transcription initation site에서부터 down stream쪽으로 17 아미노산위치에 TCC가 TTC로 대치되어 있었으며 그 결과 serine이 phenylalanine으로 변환되는 결과를 얻었다. Wild type RNAI gene의 5'-region에는 3군데의 TATA-like sequence가 true TATA box인지 확인하기 위하여 Bal3I deletion에 의해 -103nt까지 deletion된 유도체를 얻었으며 ${\Delta}RNAI$, rna1-1, 81-2-6 clone이 rna1-1 allele와 complementation한지 확인하였으나 ${\Delta}RNAI$은 TS-complementation을 하지 못하였다. 따라서 현재까지 TATA-box라고 알려진 부분은 promoter로 작용하지 못함을 확인하였다.

• 한국육종학회지
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• 제42권5호
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• pp.502-506
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• 2010

콩 알레르기에 민감한 사람들은 15가지가 넘는 콩 알레르기 단백질을 인지한다. 이러한 알레르기 단백질 때문에 콩의 광범위한 사용이 제한적이다. 시스테인 프로테아제에 속하는 P34 단백질은 콩의 주된 알러젠이다. 미국 국무부에서 16,226개의 유전자원에서 P34 단백질이 결핍된 PI567476 유전자원을 찾아냈다. P34 유전자 염기서열과 P34 유전자가 결실된 염기서열을 NCBI 데이터베이스에서 확인한 결과 P34 유전자가 결실된 염기서열에서 4 bp 가 삽입되었다는 것을 확인하였고, 그 부위에서 SSLP 마커를 개발하였다. 본 연구에서는 태광콩과 PI567476을 이용한 교배조합 $F_2$ 339개체를 개발한 분자표지마커로 확인하였다. 실험결과 태광콩 유형과 heterozygous 유형 및 PI567476 유형의 분리비는 85: 187: 67로 $X^2{_{0.05}}=5.99$, df=2에서 1:2:1의 분리비로 하나의 유전자가 관여한다는 것으로 나타났다. 앞으로 P34 단백질 관련 분자마커가 단백질 수준에서 정확히 일치하는지 확인 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제25권3호
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• pp.349-356
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• 2015

최근 차세대염기서열해독법(Next Generation Sequencing, NGS)의 급속한 발전에 힘입어, 다양한 가축 종에 대한 전장유전체 수준의 해독 및 분석 연구수행이 가능하게 되었다. 소의 경우 현재 한우, 칡소, 흑우, 제주흑우 4품종의 재래소가 국제연합식량농업기구 가축다양성 정보시스템에 등록돼 있는 상태이다. 이러한 재래유전자원은 최근 NGS 기술을 이용 전장유전체에 걸친 대용량의 단일염기다형성 정보를 얻는데 성공하였으며, 또한 한국 재래소품종이 유럽기원의 소 품종들과 유전학적으로 차이가 있다는 점이 밝혀졌다. 또한 소 유전체학 분야에서 이 NGS의 응용은 유전체의 구조적 변이 특히 종전 대용량으로 정확한 발굴이 어려웠던 전장유전체에 널리 퍼진 복제수변이의 발굴에 성공적으로 적용되었다. 이러한 일련의 성공에도 불구하고 최근 NGS를 이용한 연구는 내재적인 한계점이 있었는데, 이는 연구 당시 고가의 연구비용 및 분석의 난해함으로 인해 각 대표 소 품종의 단수 또는 소수 개체에 대해서만 적용되었다는 점이 그 대표적 예라 할 수 있을 것이다. 즉, NGS에서 파생된 데이터의 보다 정확한 생물학적 의의를 찾기 위해서는 추가 실험적 검증과 더불어 면밀한 해석이 필요하다는 점을 시사하는 것이다. 최근 차세대염기서열 해독 비용이 지속으로 하락하고 있으며, 이는 단수개체가 아닌 집단수준에서의 NGS 적용이 가능해 짐에 따라 다양한 집단유전체학적 이론이 접목된 연구가 가능해지고 있다. 현재 국내 재래소 품종에 대한 집단수준에서의 연구는 극히 미흡한 상태이나, 이러한 상황은 최근 고밀도 칩, 차세대염기서열 자료와 같은 대용량 유전정보를 생산, 분석 중에 있어 재래가축에 대한 집단수준에서의 연구가 일부 해소될 것으로 기대된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권4호
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• pp.537-546
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• 2004

APM1(adipose most abundant gene transcript 1)은 지방세포에서 분비된는 단백질로서 Adiponectin을 암호화하며 GBP-28, AdipoQ, Acrp30으로 불리워졌다. 이 유전자는 쥐의 16번 염색체 및 인간의 3번 염색체 q27 부위에 존재하며 지방의 대사 및 호르몬의 여러 과정에 중요하게 작용하는 것으로 알려져 왔다. 돼지에서 APM1과 양적형질과의 연관성을 알아보기 위하여 somatic cell hybrid panel과 radiation hybrid panel을 이용하여 염색체상의 위치를 밝혀냈다. 분석결과 이 유전자는 돼지 13번 염색체의 q41이나 q46-49에 존재하는 것으로 밝혀졌다. RH pnael의 분석 결과, 이 APM1과 가장 연관이 된 marker는 SIAT1(LOD score 20.29)로 밝혀졌으며 이미 보고된 지방과 관련된 양적형질 유전자 좌위와 일치하였다. 8개의 다른 품종을 이용한 SSCP 분석으로, 한국재래돼지와 한국야생돼지에서 두 개의 특이한 SSCP 타입이 발견되었으며 sequence 분석결과 두 개의 염기가 치환(T672C and C705G)되어 있음을 알 수 있었다. 이 유전자는 사람, 마우스, 소의 염기서열과 약 79-87%의 상동성을 가지고 있으며 다른 포유동물에서 밝혀진 signal sequence, hypervariable region, collagenous region, globular domain과 유사한 구조로 되어 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권6호
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• pp.937-945
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• 2020

N-acyl-homoserine lactone (AHL)-mediated quorum sensing (QS) plays a major role in development of biofilms, which contribute to rise in infections and biofouling in water-related industries. Interference in QS, called quorum quenching (QQ), has recieved a lot of attention in recent years. Rhodococcus spp. are known to have prominent quorum quenching activity and in previous reports it was suggested that this genus possesses multiple QQ enzymes, but only one gene, qsdA, which encodes an AHL-lactonase belonging to phosphotriesterase family, has been identified. Therefore, we conducted a whole genome sequencing and analysis of Rhodococcus sp. BH4 isolated from a wastewater treatment plant. The sequencing revealed another gene encoding a QQ enzyme (named jydB) that exhibited a high AHL degrading activity. This QQ enzyme had a 46% amino acid sequence similarity with the AHL-lactonase (AidH) of Ochrobactrum sp. T63. HPLC analysis and AHL restoration experiments by acidification revealed that the jydB gene encodes an AHL-lactonase which shares the known characteristics of the α/β hydrolase family. Purified recombinant JydB demonstrated a high hydrolytic activity against various AHLs. Kinetic analysis of JydB revealed a high catalytic efficiency (k_cat/K_M) against C4-HSL and 3-oxo-C6 HSL, ranging from 1.88 x 10⁶ to 1.45 x 10⁶ M^-1 s^-1, with distinctly low K_M values (0.16-0.24 mM). This study affirms that the AHL degrading activity and biofilm inhibition ability of Rhodococcus sp. BH4 may be due to the presence of multiple quorum quenching enzymes, including two types of AHL-lactonases, in addition to AHL-acylase and oxidoreductase, for which the genes have yet to be described.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제28권2호
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• pp.181-187
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• 2013

전분의 사용원료를 확인하는 방법은 전분입자의 크기 또는 형태 등으로 분류하는 이화학적인 방법이 연구되었으나 원료별 또는 동일한 원료라도 품종에 따른 차이점으로 인하여 명확하게 확인하기 어려운 단점이 있어 유전자분석법을 시도하였다. 시료는 고구마 전분, 감자 전분, 옥수수 전분 및 타피오카 전분 등 총 11종을 사용하였으며, 유전자추출은 DNeasy plant mini 키트, magnetic DNA purification system 및 CTAB 방법으로 하였으며 추출유전자의 증폭을 위하여 WGA 키트로 처리하였다. 그리고 고구마, 감자, 옥수수 및 타피오카 검출을 위한 유전자 부위는 SSR (simple sequence repeat, ib-286-F/ib-286-R), 자당합성효소(potato sucrose synthase, Pss 01n-5'/Pss 01n-3'), 전분합성효소(starch synthase, SSllb 3-5'/SSllb 3-3') 및 SSR (SSRY26-F/SSRY26-R)를 각각 사용하였다. 그 결과 대부분의 경우 WGA를 처리한 경우에는 사용원료의 확인이 가능하였다.

• 유통과학연구
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• 제16권8호
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• pp.63-68
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• 2018

Purpose - Lettuce (Lactuca sativ L.) is one of the economically important vegetable crops, which worldwide market value is over 100 billion U.S. dollar. In Korea, about 89.7 kilo ton of lettuce was produced in 3400ha in 2016, recoded as No. 1 vegetable crop in domestic green house production. However, recently, domestic lettuce production and cultivation areas are all getting decreased. Thus, novel approaches are needed to be implemented to revive the production. Research design, data and methodology - In this review paper, we first prioritized the end-user traits which are imperative to positively stimulate the domestic lettuce market and discussed relevant genomics strategies. Especially, we assessed a possibility whether school meal program would be a potential niche market. Results - The genomics technologies, which become widely applied in the crop biotechnology since 2008 when next generation sequencing method was developed, may be a good solution in the crop improvement, efficiently gathering valuable information of agriculturally useful traits. Significantly, in lettuce, the high quality whole genome sequence, based on Lactuca sativa cv. Salinas, is publically available and this genomics platform, thus, would be implemented in lettuce breeding program to innovate relevant end-user traits both for the farmers and customers, including the disease resistance to the Fusarium wilt, productivity under hot weather conditions, various nutritional qualities and so forth. These improvements will boost domestic lettuce industries in the near future. Conclusions - Due to the nutritional distinctions comparing to the western style lettuces, domestic leaf lettuces could be one of the important vegetables in the school meal programs. To make it happen, we would better devise diverse recipes to make a salad with it, instead of only using as a wrap vegetable. Meanwhile, novel lettuce varieties need to be developed, which are favorable to the students and also easy to be handled with while processing. Overall, to achieve international competence in the lettuce industries, we need to create elite lettuce varieties that satisfies domestic farmers as well as customers, suitable to various niche markets, such as school meal program. Thus, efficient breeding programs using genomics approaches should be established in advance and careful monitoring on the preference of the related customers for a niche market be continued persistently.

• 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.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권7호
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• pp.1-7
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• 2022

최근 대용량 데이터를 프로그램 자체에서 생성시키면서 구동되는 빅데이터 프로그램, 머신 러닝 프로그램 같은 응용 프로그램의 사용이 일상화됨에 따라 기존의 메인 메모리만으로는 메모리가 부족하여 프로그램의 빠른 실행이 어려운 경우가 발생하고 있다. 특히, 코로나 변이 바이러스 발생으로 염기서열 전체의 유전 변이 여부를 분석해야 하는 상황에는 더욱 빠르게 결과를 도출해야 하는 필요성이 대두되었다. 대용량 데이터를 병렬실행으로 빠른 결과를 필요로 하는 전장유전체(WGS; Whole Genome Sequencing) 분석 방법에 기존 SSD에서 대용량 데이터를 처리하는 것이 아닌 자체 개발한 메모리풀 MOCA host adapter가 장착된 컴퓨팅 시스템에 적용하여 성능을 측정한 결과 기존 SSD 시스템에 비해 16%의 성능 향상이 있었다. 그리고, 그 외의 다양한 벤치마크 시험에서도 워크플로우의 task별 SortSampleBam, ApplyBQSR, GatherBamFiles등 메모리풀 MOCA host adapter가 장착된 컴퓨팅 시스템에서도 SSD를 사용한 경우보다 IO 성능이 각각 92.8%, 80.6%, 32.8% 실행시간 단축을 보였다. 전장유전체파이프라인 분석같이 대용량 데이터 분석시 본 연구에서 개발한 메모리풀 MOCA host adapter가 장착된 컴퓨팅 시스템에서 분석할 경우 런타임(run time)시 발생하는 측정 지연을 줄일 수 있을 것으로 판단된다.