현대 곤충분류학은 분자생물학적 방법론의 발달과 함께 종(species)과 집단(population)의 경계 해석에 대한 새로운 도전에 직면해 있다. 과거의 분류학자들은 대부분 형태, 생태, 지리 정보에 국한되어 종을 기재하고 분류하였는데, 조사지역과 표본수집의 한계 때문에 중복기재에 의한 동물이명 문제가 빈번하게 나타났다. 이러한 분류학적 오류를 바로 잡기위해 분류학에도 분자생물학적 연구방법이 활용되었고 수많은 분류학적 난제들이 해결되었다. 특히, DNA barcoding은 혁명이라고 해도 과언이 아닐 정도로 2000년대 중반부터 대부분의 분류군에 폭넓게 사용되어 10여년이 지난 현재 분류학에서 상당히 보편화된 방법으로 인정받고 있다. 하지만 곤충에서의 빠른 분화속도를 감당하기에 미토콘드리아 DNA의 일부분을 연구하는 것으로는 불충분하였다. 또, 곤충은 아종, 품종, biotype 등의 구별이 어려워 종과 집단의 경계에서 이를 명확하게 해결해줄 만한 접근법이 필요하였다. 이러한 문제를 극복하고자 최근에 연구자들은 집단유전학을 활용하여 집단 또는 종의 분화 과정을 이해하려고 노력하고 있으며 그 활용분야가 점차 확대되고 있다. 본 소모임에서는 그동안 연구결과 소개를 중심으로 분류학에서의 집단유전학 활용과 곤충 집단의 분화 현상에 대한 이해를 도모하고자 한다.

세포유전학 연구는 유전학과 세포학으로부터 발생된 학 문으로 염색체의 수, 구조, 행동 등의 염색체 연구를 기 본으로 하는 분야이다. 1980년대 이후 분자생물학적 기 술의 적용으로 새로이 발전하였으며 현재는 유전체 해 독 연구와 함께 다양한 연구분야에 적용되고 있다. 세 포유전학적 연구를 위한 연구기법은 전통염색법에 의한 banding 기법, fluorescence in situ hybridization(FISH), genomic in situ hybridization(GISH), fiber FISH, BAC-FISH 기법 등이 있으며 이들은 기초 핵형을 분석 하는 연구 분야에서부터 유전자의 위치를 탐색하는 응용 연구분야까지 다양하게 이용되고 있다. 현재 화훼연구에 있어서 세포유전학적 연구의 이용은 (1) 배수성 검경을 통한 교배육성의 기초자료 제공, (2) FISH 핵형분석을 통 한 정밀한 핵형분석, (3) GISH 기법을 이용한 게놈 이 입분석, (4) microdissection 방법을 이용한 유전체 분석, (5) GM 작물에서 외래유전자의 위치 추적 등에 적용될 수 있다. 그러나 국내의 화훼연구에서의 세포유전학적 연 구는 아직은 크게 활성화 되지 않았으며 추후 유전체분 석연구 응용을 위해서는 다양한 작물과 다양한 기술의 적 용이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 화훼연구에서의 세포유전학의 개념과 필요성, 연구의 이용에 대해 논하고 자 한다.

오늘날 유전자 조작 기술이 과거 사회부적격자 제거와 유대인의 대학살 이라는 나쁜 함의를 갖고 있는 독일 나치 우생학을 새롭게 불러낼 것이라 는 우려가 크다. 유전학과 우생학 사이에 밀접한 관련이 있는 것은 사실이 다. 하지만 과거의 우생학과 새로운 우생학 사이에 현격한 차이가 있음을 간과해서는 안 된다. 이른바 ‘인간 유전체 계획’을 기점으로 신/구유전학 이 나뉘고, 이에 따라 우생학적 함의에는 현격한 차이가 있다. 즉 과거의 우생학이 국가권력에 의한 인간의 ‘종적’ 개선과 사회부적격자의 제거를 목표로 했다면, 새로운 우생학은 새로운 유전학이 개인의 유전형질을 변 경시켜 인간의 자질과 능력이 향상된 우생 인간의 탄생을 목표로 한다. 이 점에서 과거의 우생학과 오늘날 우생학은 분명히 다르다. 그렇다 하더라 도 새로운 유전학의 우생정치 이념이 정당화되는 것은 아니다. 이에 우리는 새로운 유전학의 우생학적 성격을 ‘자유주의적’인 것으로 규정하고(2장), 이러한 자유주의 우생학을 철학적으로 정당화시켜 주는 근거가 ‘자율’과 ‘추정동의’에 있음을 논증했다(3장). 특히 자율은 자유주 의자에게 도덕적 ‘선’을 구성하는 근본 원리이다. 하지만 우생학적 선택이 자율의 가치를 지니기 위해서는 ‘유의미한 인생설계’의 개념 해명이 선행 되어야 하지만, 자녀의 인생설계에 대한 부모의 선택이 자녀들에게는 오 히려 ‘강제’이다. 여기서 자녀교육론이 부모의 (우생학적) 재량권을 허용 하는 논거일 수 없다(4장). 이에 이 글은 임상유전학의 우생정치 이념의 허구성을 비판하고, 이에 대한 법적 ‧ 정치적 대응을 촉구한다(5장).

유산균은 생화학적으로는 당류를 발효하여 에너지를 획득하고 다량의 젖산을 생성하는 세균의 총칭으로, Gram 양성, 낮은 [G+C]%, 산에 대한 내성을 가진 비아포성 간균 또는 구균이다. 유산균의 계통분류학적 위치는 생리적 특징과 일치하지 않으며, 지난 10년 동안 Lactobacillus 속 171개 균종 중 83개가 새로 발견된 것일 정도로 계통분류학적으로 애매하다. 오랫동안 발효식품의 스타터로 주목되었던 종래의 연구의 방향이 1980년대 초기부터 유전학 쪽으로 발전하기 시작하였다. 네덜란드 Venema 교수와 Veldkamp 교수는 유산균 연구에 분자생물학적 지식을 본 격적으로 도입한 학자들이다. 미국의 Mckay 박사는 유산균 plasmid 기능, 제한 및 수식체계(restriction/modification system), 파지(bacteriophage), 접합(conjugation), 유당대사 유전학(genetics of lactose metabolism) 등과 관련된 많은 논문을 발표하였다. 한편 프로바이오틱스(일명 활생균)란 장내 균형을 증진시켜 숙주 동물에게 이로움을 주는 살아있는 미생물 첨가제로 정의된다. 오늘날 장내 균총 연구에서 제기되는 주요한 주제는 프로바이오틱 유산균의 다양성과 그 역할을 파악하는 일이다. 지금까지 연구결과 새로운 종과 새로운 유전자들이 다수 발견되었으며 각 개인은 독특한 장내 균총을 가지며 식이, 나이, 생활습관 등에 따라서 크게 영향을 받는다. 프로바이오틱 균주의 이상적인 자격은 안전하게 먹을 수 있어야 하고 인간에게 투여하였을 경우 건강에 유익한 효과를 입증할 수 있어야 한다. 유산균은 숙주의 장내에서 공생하면서 계속적으로 선천적 면역반응과 후천적 면역반응을 조절하며, 이러한 면역조절은 장내에 국한된 것이 아니라 생체 전체의 면역반응에 영향을 미친다. 유산균은 Th1형 면역반응을 유도시켜 Th2형 면역반응을 제어함으로써 알러지 반응을 억제할 뿐 만 아니라 자연살해세포와 직접적인 상호작용을 통해 세포독성면역 역시 활성화시킨다. 특히 프로바이오틱스 유산균은 장내에 정착하면서 유해 미생물의 생육을 저해하고 유해 미생물에 의하여 나타나는 염증반응을 제어하여 숙주의 건강에 도움을 준다. 유산균에 의한 다양한 면역반응은 종 특이적 반응이 아니라 균주 특이적 반응으로 나타내는 특성을 나타낸다. 따라서 같은 종의 유산균이라도 각기 상이한 면역반응을 유도할 수 있으므로 프로바이오틱 균주를 선발함에 있어서는 기존의 선발 조건(산도내성, 담즙내성, 장상피세포 부착성 등) 외에도 면역반 응성에 대한 기초 결과가 뒷받침 되어야 할 것이다. 근래 들어 장상피세포의 EGFR 수용체와 직접 작용하는 유산균 유래 수용성 인자가 발견됨에 따라 유산균과 숙주 사이의 상호작용에 대한 세포 내 작용기전의 이해가 가능하게 되었다. 또한 이러한 수용성 인자는 위장관 질환 및 알러지 반응의 새로운 치료제 개발 또는 발효식품으로의 응 용이 가능할 것으로 기대된다. 따라서 숙주의 면역을 조절하는 새로운 생리활성인자를 탐색하고 이들의 유익한 효과를 학술적으로 밝히는 것은 발효 식품이 다양한 우리나라에서 추진해야 할 미래의 주요 연구주제라고 생각된다.

제주도에서는 절멸된 것으로 간주되었던 멧돼지들이 최근 한라산 인근지역에서 발견되었다. 본 연구는 분자유전학적 실험기법을 바탕으로 한라산 멧돼지들이 가축돼지들과 이종교배된 것들인지를 조사하였다. 또한 동일 종내에서의 유전적 유연관계와 분자 성판별을 시험하였다. 가축돼지 품종들(Landrace, Large White, Berkshire, Hampshire, Duroc)과의 교배여부는 핵 DNA와 미토콘드리아 DNA에서 4 종류의 분자 표지인자(MC1R, KIT, 조절영역, ND2)를 적용하여 시험하였다. 야생멧돼지 집단의 모든 개체들이 동일한 mtDNA 조절영역 서열을 나타내었고, 그 서열들은 중국 동북부 재래돼지들과 동일하였으나 기존에 보고된 한반도 멧돼지의 서열들과는 다른 것으로 확인되었다. 이상의 연구결과는 한라산 멧돼지집단이 중국 재래돼지 품종들과 근연이면서, 기존에 연구되지 않았던 유전적 계통에서 유래한 것으로 사료된다. 분자 성판별 결과 수컷에 비해 암컷이 2 배 이상으로 확인되어, 한라산 야생멧돼지 집단이 팽창하고 있으며, 조절하지 않으면 집단 규모는 극적으로 증가할 것이다.

해충에 대한 화학농약의 오남용으로 인하여 해충의 저항성이 발달되고 환경오염, 인축에 대한 위험 등의 이유로 화학농약의 사용을 줄이게 되었다. 그래서 친환경적인 방제인자인 미생물농약 Bacillus thuringiensis(이하 B.t)가 현재 전 세계적으로 널리 사용되고 있다. B.t는 그람 양성의 호기성 간균으로 토양, 곡물의 분진, 낙엽, 곤충의 사체 등 다양한 곳에서 분리되는 것으로 알려져 있는데, 본 연구에서는 풍뎅이류 곤충의 사체로부터 분리한 B.t subsp. kurstaki CAB530 균주가 나비목 해충에 대해서 살충활성을 나타내는 것을 확인하였으며, 특히 난방제 해충인 파밤나방에 살충활성이 뛰어난 KB099 균주와 비교하기 위하여 SDS-PAGE와 PCR을 수행하였다. 파밤나방에 대한 생물활성 검정 결과, CAB530 균주는 처리 48시간 후에 90%가 넘는 사충률을 보여주었며, 다른 B.t subsp. kurstaki SDS-PAGE 수행 결과 파밤나방에 살충활성이 있는 B.t subsp. kurstaki와 비슷한 130kDa의 밴드를 나타내었다. 또한 파밤나방 중장액으로 소화를 시킨 후에 약 65kDa의 활성독소를 확인할 수 있었다. 파밤나방에 6%의 사충율을 보이며 낮은 살충활성을 보인 CAB533 균주는 65kDa의 독소단백질 밴드를 나타냈지만 파밤나방에 대해서 살충활성이 높지는 않았다. PCR수행 결과 파밤나방에 대해서 가장 활성이 높은 CAB530 균주는 Cry1Aa, 1Ab, 1Ac, 1B, 1D, 1E, 1F, 1I, Cry2 유전자가 존재하는 것으로 밝혀졌다.

토양에서 분리한 B.thuringensis 균주 들 중 Spodoptera litura에 활성이 높은 CAB133을 선발하였다. H serotype을 동정한 결과 혈청형이 3abc인 kurstaki로 동정되었다. 전형적인 이중 피라미드형의 결정성 내독소 단백질과 형태적인 유사성을 보였고, S. litura 유충에 대한 생물활성 결과 kurstak HD-1균주에 비해 높은 활성을 보였다. 혈청학적으로 동일한 균주일지라도 각각의 균주가 생산하는 결정성 독소단백질의 유전자가 다르기 때문에 해충의 살충성에는 차이가 나타나므로 분자생물학적인 특성을 알아보았다. 내독소 단백질 특성을 비교하기 위하여 SDS-PAGE를 수행한 결과, kurstak HD-1은 130kDa과 약 60kDa의 주요 단백질 밴드를 나타내었으나 CAB133균주는 130kDa의 주요 단백질 밴드만을 가지고 있었다. 균주의 전체 plasmid profile을 분석한 결과 kurstak HD-1균주는 7개, CAB133균주는 10개의 plasmid를 포함하고 있었으며 crystal을 형성하지 못하는 Cry-균주를 배양하여 확인한 결과 Cry+와 하나의 밴드가 없는 9개의 plasmid를 가지고 있음을 확인하였다. 균주의 crystal toxin을 확인하기 위해 usual primer로 PCR을 수행한 결과 kurstak HD-1은 cry1Aa,cry1Ab, cry1Ac, cry1I, cry2 gene을 CAB133은 cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, cry1C, cry1D, cry2 gene이 있음을 확인하였다.

In order to investigate the resistance patterns and molecular characteristics of resistance gene of 9 NA-resistant Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis, Total of 101 isolates were isolated from stool sampes from 2005 to 2006. Among them, 48 isolates(47.5%) were identified S. Enteritidis, 24 isolates(23.8%) S. Typhi, 8 isolates(42.5%) S. Typhimurium, 7 isolates(6.9%) S. Paratyphi A and 14 isolates (13.9%) others Salmonellas. All of S. Enteritidis were resistant to ampicillin(43.8%), ticarcillin(43.8%), streptomycin(37.5%), chloramphenicol(29.2%), tetracycline(10.4%) and nalidixic acid(18.8%), respectively. All nalidixic acid-resistance isolates represented one point mutation in the quinolone resistance determining region(QRDR) of gyrA gene. Among them, 8(89%) isolates were substituted Tyr for Ser at position amino acid 83th or 1(11%) isolate was substituted Asn for Asp at position amino acid 87th. In consequence, Continued surveillance of NA-resistance among non-Typhi S. entetica isolates is needed to mitigate the increasing prevalence of nalidixic acid resistance.

국내 버섯시장의 급속한 확장과 더불어 버섯산업의 구조 가 대규모 농장들을 중심으로 재편되고 있는 추세이다. 반 면 버섯산업은 그 규모에 비하여 연구역량이 크게 부족한 상황인데 이는 주로 버섯재배농가의 인식부족과 학계의 관심부족에 기인한 바 크다 할 것이다. 따라서 버섯산업의 지속적 발전을 위해서는 버섯관련 연구역량의 강화가 필 요하며, 특히 버섯산업의 근간이 되는 신품종 개발연구 분 야에서 민간부문의 연구소 설립 및 학계의 연구인력 양성 이 시급한 실정이다. 그 예로서 국내 재배종 버섯 품종들 은 일부를 제외하면 거의 대부분이 사실상 외래 도입종이 며, 품종의 체계적 관리가 이루어지지 못하여 종균의 퇴 화, 바이러스 및 세균 감염, 동종이명의 종균 유통등의 문 제가 노출되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 국내에 유 통되는 재배종 버섯 품종의 분자유전학적 분류법을 개발 하여 향후 버섯 신품종 개발 및 버섯종균의 체계적 관리에 도움을 주고자 하였다. 버섯들의 분자유전학적 분류를 위 하여 먼저 ITS, IGS, mitochondrial SSU 와 같은 여러가 지 분자마커들의 DNA 염기서열들을 결정하였다. 그 결과 대부분의 마커염기서열들은 버섯 종 수준의 분류에는 사 용될 수 있었지만 동일한 종 내의 품종간의 구분에는 사용 될 수 없었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 일반적 으로 genome 의 20% 이상을 차지하는 transposon 과 small sequence repeat (SSR) 사이의 DNA pattern 과 random amplified polymorphic DNA (RAPD) fingerprinting 법을 도입하여 품종간의 구분을 시도하였 다. 이러한 방법을 통하여 새송이 버섯의 경우 경남농기원 보유 24품종을 분류한 결과, 모든 품종들은 크게 5가지 그룹으로 분류되었으며 이는 각 버섯의 자실체 생육특성 과 잘 일치하였다. 이외에도 인천대 버섯균주은행 보유 재 배종 버섯들과 국내의 대규모 농장 및 종균소 보유 버섯 품종들의 분류도 진행하였으며 그 결과를 DB 화 하였다.

이 연구에서는 제주도에서 자생하는 Lepista nuda 균주의 계통유전학적 위치를 밝히고자 우리나라 지역별 L. nuda 균주 와 유럽 2품종, 일본의 2품종 및 Lepista속의 2종(Lepista sordida, Lepista irina)을 분석 하였다. 이들의 형태, RAPD, ITS 서열 등의 방법으로 비교 분석하였다. 그 결과 제주 L. nuda는 우리나라 다른 지역에서 채집된 L. nuda보다 크기가 작 고 색이 연하며 갓 모양이 평평하고 얇아 형태적으로 차이를 보였다. RAPD 분석으로 우리나라에서 채집된 L. nuda의 종 내 genetic dissimilarity는 0%~21.60%범위였으며 Lepista속 3종간의 평균 genetic dissimilarity는 24.48%였는데 L. nuda와 L. sordida는 16.93%~24.82%, L. nuda와 L. irina는 20.62%~25.54%, L. sordida와 L. irina는 23.49%로 나타 났다. ITS 염기서열 분석 결과 L. nuda균주간의 종내 genetic dissimilarity는 1.58%~11.47% 범위였으며 Lepista속 3종 간의 ITS 염기서열 분석결과 genetic dissimilarity는 9.97%로 나타났는데 L. nuda와 L. sordida는 3.83%~12.88%, L. nuda와 L. irina는 7.11%~15.61%, L. sordida와 L. irina는 4.97%였다. RAPD와 ITS에 의해 산출된 genetic dissimilarity를 이용하여 위의 균주들에 대한 neighbour-joining 분석을 실시한 결과 4개의 cluster형성하였으며 제주 L. nuda는 L. irina가 하나의 cluster를 이루었으며 용인 L. nuda와는 같은 subgroup을 형성하지 않았다. 또한 단포자 교배실 험 결과 제주도 L. nuda는 내륙의 L. nuda와 교배가 이루어지지 않았다. 이 같은 결과로 보아 제주도에 서식하고 있는 L. nuda는 L. nuda종의 품종이라기보다 다른 종으로 추정된다.

국내에서 재배하여 생산되고 있는 상황버섯의 일종인 PMO-P4균주에 대한 ITS 영역의 염기서열 분석을 실시하였으며 목질 진흙버섯으로 잘 알려져 있는 P. linteus와 함께 RFLP분석을 통하여 상호 비교한 결과 PMO-P4균주는 P. baumii로 판명되었다. 이 결과를 토대로 이미 보고 되어 있는 Phellinus속 균주들과의 종간 ITS 영역의 상동성을 비교한 결과 48.6%-72.2%였으며 본 연구에서 비교한 종들 가운데서는 P. linteus와 상동성이 가장 높았으며 P. gilvus와 상동성이 가장 낮았다.