eDNA (environmental DNA)란 특정 환경에 서식하는 생물로부터 유래한 DNA를 의미한다. 환경 시료로부터 추출한 eDNA를 활용하면 해당 환경에 서식하는 생물들의 효율적이고 정확한 모 니터링을 수행할 수 있다. 해수 시료로부터 얻은 eDNA를 기반으로 해양생물 다양성 연구를 수행할 수 있다. 해수 시료를 채집하고 이로부터 eDNA를 추출한 뒤, metagenome 분석을 통 해 서식하는 해양생물의 종 동정과 다양성 분석이 가능하다. 본 리뷰에서는 이처럼 해수의 eDNA를 활용하여 해양 지역의 생물 다양성 연구를 수행하는 전체적인 과정을 제시하고 있다. 아직 국내에는 해양생물 다양성 연구를 위해 eDNA를 적용하는 방법이 보편화 되어있지 않으 며, 본 리뷰를 기반으로 이와 같은 eDNA 연구 방법을 정립하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

본 연구는 연해자평에서 주장하는 육친 가운데 이견이 존재하는 財星과 官星의 문제점과 타당성을 밝히는 것을 목적으로 한다. 유학자인 진소암은 보 수적인 유교사회에서 자식이 부친을 극하는 財와 官의 배치는 효 윤리를 위 배하는 문제가 있다고 판단하고, 부모는 모두 인성으로, 자식은 남녀 모두 식 상에 배치해야 한다고 주장하여 재관의 배치에 혼란을 초래하였다. 이와 같이 중요한 財官이 혼동되면 운명을 판단하는데 오류가 발생하고, 명리의 신뢰가 손상될 수 있다. 이에 따라 재관의 배치에 대한 혼란을 막고, 하극상의 효 윤리적 문제를 해소하기 위해서는 합리적인 연구가 필요하나 아 직까지 부족하여 여전히 논란의 여지가 남아있다. 이를 위해, 본 논문은 성역할 관점에서 부친(재성)과 모친(인성)의 역할을 조명하고, 유전자 관점에서 자식(관)을 연구하였다. 이 과정에서 진소암의 육 친론에는 오류가 존재한다는 사실을 발견하였다. 그리고 그의 오류를 바로잡 고 논란이 되는 재관의 배치를 자연스럽게 수용하기 위해서는 육친은 위계적 인 관계가 아닌 서로 유기적인 관계를 맺으며 공존하는 관점이 필요함을 밝 혀냈다. 또한 자식으로서 관의 배치는 유전자가 전달되는 생물학적인 관점을 고려해야 한다는 결론을 얻었다. 주제어: 육친론, 성역할, 공존화, 진소암, 재관의 배치, 오행의 위계.

본 연구에서는 flavonoid apigenin과 baicalein의 세포 실험으로 콜라겐 회복효과를 확인하고 전사체 비교 분석을 통하여 collagen 회복 효과를 뒷받침할 수 있는 결과를 제안하고자 한다. 연구 결과 apigenin과 baicalein은 HS68 세포주에서 UV에 의해 손상된 I형 collagen 회복에 효과를 보였으며, 두 물질 모두에서 ECM 관련 유전자들의 발현 변화를 확인하였다. ECM을 조절하는 공통적인 메커니즘을 보일 뿐 아니라 각각 다른 범주의 유전자들을 변화시키는 결과도 보여서, 세포에 다양한 영향을 미치는 것으로 예측할 수 있었다.

비브리오패혈증균은 세계에서 치사율이 50%에 달하는 가장 치명적인 수인성식품매개 병원균으로 해수에서 흔히 있으며, 특히 따뜻한 계절에 발생한다. 본 연구는 제주도 의 해수, 유통 수산물, 수족관물에서 분리한 비브리오패혈 증균에 대해서 RT-PCR을 이용한 독소 유전자, Vitek을 이 용한 항생제 내성, PFGE를 이용한 유전적 특성을 조사하 였다. 총 487개의 시료를 조사한 결과 비브리오패혈증균 46주(중복 균주 포함)가 해수에서 44주, 유통수산물에서 1 주, 수족관물에서 1주 분리되었다. rtxA, viu와 같은 독소 유전자는 각각 8주(17.4%), 9주(19.6%) 검출되었고, vvhA 와 같은 독소 유전자는 모든 균주에서 검출되었다. 항생 제 내성 실험결과 cefoxitin 항상제에 대해서 100% 내성 이 나타났다. 비브리오패혈증균 46주에 대한 PFGE 분석결과 총 6유형이 100% 상동성을 보였고, 유사도는 81.3- 98.0%로 나타났다. 수산물과 수족관물에서 분리된 비브리 오패혈증균은 해수와의 상동성 결과 유사도는 불일치로 나타났고 지역과 시료 사이에는 유사성이 없었다. 독소 유 전자를 가진 비브리오패혈증균에 의한 식중독 환자가 제 주도에서 발생한 점을 고려해볼 때, 해수, 유통 수산물, 수 족관물에서 분리한 비브리오패혈증균에 대한 모니터링이 지속되어야 할 것으로 보인다.

Freshwater jellyfish, a type of jellyfish exclusively found in freshwater, has a limited number of species but is found globally. However, their ecology and causes of occurrence are largely unknown. Therefore, understanding the distribution of polyps, which produce the larvae of freshwater jellyfish, can provide important data for comprehending their ecology. This study aims to explore the COI gene of freshwater jellyfish using environmental DNA from the microbial film in the Miho River system. Among the 12 survey points in the Miho River watershed, genetic material of freshwater jellyfish was detected in 8 points, mainly located upstream near reservoirs. These genetic materials were identified as genes of the well-known freshwater jellyfish species, Craspedacusta sowerbii. Notably, the C. sowerbii genes found in the Miho River watershed survey points were closely related to a species previously discovered in Italy. Consequently, utilizing environmental DNA to explore the genetic traces of freshwater jellyfish enables rapid screening of areas with a high likelihood of freshwater jellyfish occurrence. This approach is deemed to provide crucial information for understanding the distribution and ecology of freshwater jellyfish in Korea.

본 연구에서는 남극 로스해 연안에 서식하는 아델리펭귄(Pygoscelis adeliae)과 황제펭귄 (Aptenodytes forsteri)의 분변 시료를 기반으로 펭귄 장내 미생물 메타지놈 연구를 수행하였 다. Taxonomy 분석 결과, 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내 미생물에는 주로 7개의 문(phylum), 18개의 과(family)가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 미생물 다양성을 평가하기 위해 Alpha diversity 및 OTU abundance 분석을 수행한 결과, 전반적으로 아델리펭귄의 장내 미생물 다양 성이 황제펭귄보다 높은 것을 확인하였고, PCoA를 기반으로 한 Beta diversity 분석을 통해 두 개체군 간 장내 미생물 군집에 차이가 존재함을 확인하였다. PICRUSt를 활용한 기능적인 차원의 KEGG pathway 분석을 통해서는 아델리펭귄과 황제펭귄 시료에서 nucleoside and nucleotide biosynthesis pathway가 가장 많이 존재하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 남극 아델리펭귄과 황제펭귄의 장내미생물 구성과 다양성을 비교분석 할 수 있었다. 본 연구 결과 는 향후 펭귄의 먹이 섭식 관련 연구에 활용될 수 있으며, 더 나아가 다양한 남극 생물의 장내 미생물 메타지놈 분석에 대한 기초가 될 수 있을 것이다.

어류의 번식은 뇌에서 분비되는 다양한 신경호르몬과 뇌하수체에서 분비되는 생식소 자극 호 르몬에 의해 조절된다. 극동산 뱀장어(Anguilla japonica)의 번식도 이 호르몬들의 작용에 의해 조절되지만 성 성숙 시 신경호르몬이 뇌하수체 호르몬을 조절하는 방법은 완전히 밝혀지지 않 았다. 이전 연구에 의하면 progesterone (P4), melatonin 및 serotonin (5-HT) 등과 같은 신경호 르몬이 일부 어류의 번식 과정 조절에 관여하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구에서는 뱀장어의 뇌 하수체를 초대 배양하였고, 안정화된 뇌하수체 세포에 P4, 17β-estradiol (E2), melatonin 및 5- HT를 처리하였다. 이후 처리된 호르몬의 작용이 뇌하수체 세포에서 번식 관련 호르몬인 FSHβ, LHβ, GH 및 SL mRNA 발현에 어떤 영향을 미치는지 조사하였다. 본 연구를 수행한 결과, P4는 뇌하수체 세포에서 FSHβ와 LHβ 발현을 증가시켰고, melatonin은 FSHβ와 LHβ 뿐만 아니라 GH 와 SL의 발현을 증가시켰다. 하지만 5-HT는 이 유전자의 mRNA 발현에 유의한 영향을 미치지 않았다. 이상의 결과는 P4 또는 melatonin이 뱀장어의 초기 성 성숙에 중요한 역할을 할 수 있음을 의미한다.

콩 종실에는 레시틴, 아이소플라본, 사포닌, 루테인, 안토시아닌 및 플라보노이드와 같은 생리활성 성분과 약 40%의 단백질이 들어 있어 최근 식물성 대체 단백질의 주요 재료로 이용성이 점차 증가되고 있다. 그러나 lipoxygenase, Kunitz Trypsin Inhibitor (KTI), lectin, 7Sα′subunit 단백질 및 stachyose와 같은 알레르기를 유발시키고 품질 및 기능성을 저하시키는 성분들도 존재한다. 본 연구는 갈색 종피와 penta null 유전자형 (lox1lox2lox3tilecgy1rs2)을 가져 성숙 종실에서 lipoxygenase, KTI, lectin 및 7Sα′subunit의 4가지 단백질이 모두 없으면서 stachyose의 함량이 매우 낮은 콩 계통을 육성하기 위하여 진행되었다. 5개의 자원을 이용하여 창성된 육종집단으로부터 갈색 종피와 penta null 유전자형을 가진 6개의 F2 종자가 선발되었다. 농업형질이 양호한 계통을 선발하여 F7 계통에서 lipoxygenase, KTI, lectin 및 7Sα' subunit의 4가지 단백질에 대한 부재를 확인하였다. 선발계통은 갈색종피와 자주색 꽃 및 유한신육형이며 배꼽색은 흰색이고 성숙 자엽색은 노란색이었다. 선발계통의 경장은 68cm 정도이며 백립중은 29.2g으로 대립이었고 stachyose의 함량은 3.8g/kg으로 매우 낮았으며 수량은 2.75ton/ha 정도였다. 선발된 계통은 성숙 콩 종실에서 콩 가공적성과 품질 및 기능성을 저하시키는 lipoxygenase, KTI, lectin 및 7Sα′subunit의 4가지 단백질이 모두 없으면서 난소화성 당으로 알려진 stachyose의 함량이 매우 낮은 유색콩 품종 및 중간모본으로 이용될 수 있을 것으로 사료되었다.

The long-tailed goral (Naemorhedus caudatus) is classified as 'vulnerable' by the International Union for Conservation of Nature and has been designated an endangered species requiring conservation and management in Korea. The sex determination region of the Y (SRY) gene is a useful marker for the study of paternal lineages; however, the SRY gene of the goral has not yet been sequenced. In this study, the nucleotide sequence of the SRY gene of long-tailed gorals was determined based on the sequence of the SRY gene of goats (Capra hircus). The obtained sequences were aligned with those of other species in the Bovidae family. The long-tailed goral SRY gene comprised 720 base pairs, and its nucleotide and protein sequences were identical to those of goats, sheep (Ovis aries), and cattle (Bos taurus) by 96%, 97%, and 93%, respectively. The results of phylogenetic insights obtained from this study constitute important references for genetic diversity and pedigrees studies of male long-tailed gorals and closely related species.

고추역병균(Phytophthora capsici)은 고추 생육 전반에 걸쳐 병을 발생시켜 농가 소득에 큰 손실을 일으키고 있다. 고추 역병균 저항성은 양적 형질 유전자좌(Quantitative Trait Loci, QTL)에 의해 조절되며 주동 유전자는 고추의 5번 염색체에 존재한다고 보고 되었지만, 후보 유전자의 선발 및 저항성 유전자 규명 연구는 아직 초기 단계이다. 특히, 고추는 형질전환이 어려운 작물로써 병원균과의 상호작용 연구를 통한 저항성 유전자 동정에 제한이 많다. 반면 고추와 같은 가지과 작물인 담배(Nicotiana benthamiana)는 병원균 상호작용 모델로 알려져 형질전환을 통해 저항성 유전자 규명에 활용된다. 본 연구에서는 고추 역병 저항성 기작 규명을 위한 기초 연구로써, 식물 저항성 유사 유전자(Resistance Gene Analog, RGA)를 선발하고, 이들 유전자들에 대한 담배 형질전환 기법 최적화 연구를 수행하였다. 고추 5번 염색체에 존재하는 고추 역병 저항성 분자표지들을 분석하여 RGA 후보 유전자인 CaNBARC105, CaNBARC112 유전자를 동정하였다. 이들 유전자들에 대해 Agrobacterium tumefaciens를 매개체로 하여 고추 RGA가 삽입된 담배 형질전환체를 개발하였다. 형질전환 여부는 유전자 특이적인 서열을 이용한 genomic PCR과 RT-PCR 검증을 통해 이들 형질전환 된 담배들의 생육 및 발달에 영향이 없다는 것을 확인하였다. 본 연구는 향후 고추 병 저항성 후보 유전자들이 삽입된 담배 형질전환체는 고추 역병 저항성 유전자 규명 및 기작 연구에 기반이 될 것이다.

창원시의 3개 지점(남천, 창원천, 청운지)에서 물 시료를 채취하고, 채취한 시료로부터 genomic DNA를 분리하였다. 분리된 DNA와 class A extended-spectrum beta-lactamase(ESBL) 유전 자 5가지(blaOXA-1, bl aSHV, blaTEM, blaCTX-M-1, blaCTX-M-9)를 target으로 하는 primers를 사용하여 quantitative PCR을 수행하였다. 시료를 채취한 지점별로 ESBL 유전자들의 수와 비율에서 확연한 차이 가 있음을 알 수 있었다. 남천의 경우 DNA 30ng당 ESBL 유전자가 1.93×106 copy나 존재하는 데에 반해 창원천의 경우에는 1.47×105 copy 그리고 청운지에는 9.5×103 copy 밖에 존재하지 않았다. 흐르 는 하천인 남천과 창원천에서는 각 ESBL 유전자들의 비율에서 큰 차이가 없었다. 즉, 남천에서는 blaOXA-1 유전자가 65.3%, blaCTX-M-1 유전자가 33.6%를 차지하여서 이 두 유전자가 전체 ESBL 유전자 의 99% 가까이를 차지하고 있었다. 창원천에서도 blaOXA-1 유전자가 64.1%, blaCTX-M-1 유전자가 19.1%를 차지하므로 이 두 유전자가 전체의 83% 이상을 차지하고 있었다. 하천과 다르게 폐쇄된 환경 인 청운지 연못에서는 내성세균들의 총량 자체가 다른 두 하천에 비해서 월등하게 적었다. 또한 내성 세균의 비율도 달라서 blaCTX-M-1 유전자가 전체의 87.5%, 그리고 blaCTX-M-9 유전자가 9.8%를 차지하 고 있었다.

Recently, with the development of genetic technology, interest in environmental DNA (eDNA) to study biodiversity according to molecular biological approaches is increasing. Environmental DNA has many advantages over traditional research methods for biological communities distributed in the environment but highly depends on the established base sequence database. This study conducted a comprehensive analysis of the habitat status and classification at the genus level, which is mainly used in eDNA (12S rRNA, 16S rRNA, 18S rRNA, COI, and CYTB), focusing on Korean registration taxon groups (phytoplankton, zooplankton, macroinvertebrates, and fish). As a result, phytoplankton and zooplankton showed the highest taxa proportion in 18S rRNA, and macroinvertebrates observed the highest ratio in the nucleotide sequence database in COI. In fish, all genes except 18S rRNA showed a high taxon ratio. Based on the Korean registration taxon group, the gene construction of the top 20 genera according to bio density observed that most of the phytoplankton were registered in 18S rRNA, and the most significant number of COI nucleotide sequences were established in macroinvertebrates. In addition, it was confirmed that there is a nucleotide sequence for the top 20 genera in 12S rRNA, 16S rRNA, and CYTB in fish. These results provided comprehensive information on the genes suitable for eDNA research for each taxon group.

수은은 생물 축적과 먹이사슬을 통한 생물 농축되며, 미량에서도 유해한 영향을 나타내기 때문 에 해양 환경 내에서 중요한 문제가 되고 있다. 그러나 해양 소형 갑각류에 대한 수은의 생 물 영향은 다른 금속에 비해 연구가 미흡하다. 본 연구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis을 아치사 농도(0.2, 0.4, 0.8 μg/l)의 무기 수은(HgCl2)에 48시간 노출시킨 후, 대사 관련 유전자의 발현 양상을 조사하였다. 해독효소 유전자 5종(cytochrome P450; cyp360A1, cyp361A1, cyp4AP3, cyp4C122, cyp370C5)과 소화효소 6종(alpha amylase (AMY), alpha amylase related protein (AMY-like), trypsin (TRYP), chymotrypsin-like protein (CHY), lipase (LIP), pancreatic lipase-related protein (PLRP))의 유전자 발현을 quantitative real time reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. Cyp 유전자의 경우 clan2에 속 하는 cyp370C5와 clan4에 속하는 cyp4AP3 유전자의 발현이 농도 의존적으로 유의하게 증가 하였다. 한편 소화효소 유전자 중에서는 단백질 소화와 관련 있는 TRYP 유전자의 발현이 농도 의존적으로 증가하였다. 이러한 결과는 cyp370C5와 cyp4AP3가 수은 독성을 해독하는 과정 에서 중요한 역할을 담당할 것으로 보이며, 수은이 소화효소 유전자의 발현을 조절함으로써 에너지 대사에 영향을 미칠 수 있음을 제시한다. 본 연구는 해양 소형 갑각류에서 수은에 대한 분자 수준의 영향을 이해하는데 도움이 될 것이다.

The demand for novel strains has been rising in the domestic market to increase the production of sclerotia from Wolfiporia hoelen. To improve strain breeding efficiency, we investigated whether single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in the RNA polymerase II subunit (RPB2) gene, which may be linked to the mating type locus, are useful for distinguishing monokaryons from dikaryons in Korean W. hoelen strains. We designed a specific primer set to efficiently amplify a region of RPB2 using PCR with the genomic DNA of 12 cultivated strains and 31 wild strains of W. hoelen collected from Korea. Nucleotide sequences of the PCR-amplified RPB2 genes were determined and analyzed for the presence of SNPs among the 43 W. hoelen strains. Previously reported SNP loci were detected in the RPB2 gene of all W. hoelen strains tested. However, these previously reported SNP loci could not be applied to differentiate monokaryons from dikaryons in approximately one-third of Korean wild strains with homozygous genotypes. Three additional SNPs in the RPB2 gene, which may improve the ability to distinguish monokaryons from dikaryons, were identified by searching through the multiple sequence alignments of the 43 W. hoelen strains. The applicability of these three novel SNPs, together with the previously known SNPs, in the RPB2 gene to W. hoelen strain breeding was verified by examining the hybrid strains and their parental strains.

Most of real-world decision-making processes are used to optimize problems with many objectives of conflicting. Since the betterment of some objectives requires the sacrifice of other objectives, different objectives may not be optimized simultaneously. Consequently, Pareto solution can be considered as candidates of a solution with respect to a multi-objective optimization (MOP). Such problem involves two main procedures: finding Pareto solutions and choosing one solution among them. So-called multi-objective genetic algorithms have been proved to be effective for finding many Pareto solutions. In this study, we suggest a fitness evaluation method based on the achievement level up to the target value to improve the solution search performance by the multi-objective genetic algorithm. Using numerical examples and benchmark problems, we compare the proposed method, which considers the achievement level, with conventional Pareto ranking methods. Based on the comparison, it is verified that the proposed method can generate a highly convergent and diverse solution set. Most of the existing multi-objective genetic algorithms mainly focus on finding solutions, however the ultimate aim of MOP is not to find the entire set of Pareto solutions, but to choose one solution among many obtained solutions. We further propose an interactive decision-making process based on a visualized trade-off analysis that incorporates the satisfaction of the decision maker. The findings of the study will serve as a reference to build a multi-objective decision-making support system.

미토콘드리아 시토크롬 c 산화효소 1 (COX1) 유전자 염기서열(658 bp)을 사용하여, 콩 포장에서 채집된 어리팥나방(Matsumuraeses falcana)과 팥나방(Matsumuraeses phaseoli)의 종을 실험실 집단의 종들과 비교하여 동정하였다. COX1 염기서열 분석에서, 어리팥나방 47개체 로부터 10개의 하플로타입이 발견되었고, 종내 유전적 거리는 0.15~0.46%이었다. 이중 하프로타입 A형이 약 70%로 우점형이었다. 팥나방의 30개체로부터는 모두 동일한 하나의 서열만이 확인되었고, 어리팥나방과의 종간 유전적 거리는 4.11~4.61%이었다. 두 종의 COX1 염기서열을 번역한 아미노산 서열은 모두 동일하여 동의적 염기서열 변이(동의치환, 同義置換, synonymous substitution)를 확인할 수 있었다. 포장 조사에 서 두 종의 유충이 콩의 잎과 꼬투리를 가해하였고, 한 포장에서 동시에 발생하였다. 전체 포장에서 어리팥나방의 평균 밀도는 팥나방보다 약 1.5 배 높았다. 이 결과는 콩이 두 종의 동일 기주임을 명백하게 제시하였다. 별도로 이 속의 유충 기생파리로서 Elodia flavipalpis (파리목: 기생파리 과)가 발견되었고, COX1 서열로 동정되었다.