Characteristics of induced pluripotent stem (iPS) cells are consistent with those of embryonic stem (ES) cells. However, exogenous genes integrated by using retrovirus delivery systems cannot be completely removed from the cells. In a recent report, activation-induced cytosine deaminase (AID) and thymine DNA glycosylase (TDG) can induce pluripotency state in mouse differentiated cells through the process of DNA demethylation. Thus, we hypothesized that the two reprogramming factors may convert efficiently bovine differentiated cells into pluripotency state. So, genes of AID and TDG were integrated into pCMV6-AC-IRES-GFP-Puro expression vector, which was transfected into bovine differentiated cells. As results, the colonies derived from AID+TDG-induced bovine cells were formed on day 7 after culture. The number of AP positively colonies in AID+TDG-induced bovine cells was significantly higher than in AID-induced bovine cells (p<0.05). Additionally, expression of pluripotent genes (OCT-3/4, NANOG, SOX2) was slightly increased in AID+TDG-induced bovine cells, as compared to AID-induced bovine cells. Protein expressions of OCT-3/4, NANOG and SOX2 in AID+TDG-induced bovine cells were slightly increased rather than AID-induced bovine cells. Finally, DNA demethylation in the promoter regions of pluripotent markers in AID+TDG-induced bovine cells was increased than that of AID-induced bovine cells. In conclusion, pluripotent stem cells could be efficiently produced from bovine differentiated cells by using non-integrating delivery system with the reprogramming factors (AID and TDG).

1994년 무르지 않는 토마토가 처음으로 유전자변형 식품으로 상업화를 승인 받은 이래, 미승인 유전자변형 작물의 유출은 끊임없이 보고 되고 있다. 2000년 Starlink 옥수수 유출 사건 이후에 가장 최근에는 2016년에는 미국에서 수입되는 밀에 미승인 유전자변형 밀이 혼입된 것으로 밝혀 지며 유전자변형 식품에 대한 철저한 규제와 관리가 요구되고 있다. 이에 국외에서는 자국 실정에 맞는 승인 및 미승인 유전자변형 식품의 검사 체계를 확립하여 효율적인 관리를 위해 노력하고 있다. 본 연구에서는 우리나라 실정에 맞는 검사 체계 확립을 위해 유럽 연합, 일본의 승인 및 미승인 유전자변형 식품 검사 체계를 비교ㆍ분석하였다. 일본과 유럽 연합 모두 스크리닝-이벤트 특이적 검사의 순서로 진행되나, 일본의 경우 유럽 연합과 다르게 미승인 유전자변형 이벤트의 검사 체계와 결과 분석에 대한 결정 트리를 이벤트별로 제시하는 특징을 가지고 있었다. 본 연구에서는 기존의 검사 체계를 이용하여, 우리나라에서 사용 가능한 유전자 변형 식품의 검사 체계를 제안하였다.

유전자변형생물체(GMO)에 대한 인식도 조사를 위해 일간지 및 방송매체 등의 미디어에서 활동하고 있는 언론인 100명(2017.9.1.~9.30)을 대상으로 구조화된 설문지를 이용하여 설문조사를 실시하였다. 전체 기자의 47.0%가 GMO에 대해 '알고 있다’고 응답했으며, 평소 GMO에 관심이 있는 언론인 74.0%가 응답하였다. 관심이 있는 이유는 ‘안전성에 의문이 들어서’가 65.0%, ‘GMO에 대한 국민의 불안감이 커서’ 56.0%로 안전성에 대한 관심이 높았으며, 국민여론 형성을 위해 GM작물, GM식품 등의 필요한 정보에 대해서는 '식품으로서의 안전성에 대한 정보’(78.0%)와 'GM기술의 기대와 우려에 대한 정보’(24.0%)로 유전자변형생물체의 안전성 정보에 대한 정보를 가장 필요로 했다. ‘일반농작물, 일반식품과의 영양분 등에서 실질적으로 동등한지 여부에 대한 정보‘(12.8%), '환경에 미치는 영향에 대한 정보‘(12.2%)나 '해외동향 등에 대한 정보‘(14.0%)에 대해서는 낮은 응답률을 보였다. 유전자변형기술에 대해서는 21.0%가 유전자변형으로 생긴 특이 생물 종으로 환경파괴, 인체 위해 등을 우려하였고, GM작물의 안전성에 대해서는 ‘위험하다’는 의견이 56.0%로 ‘안전하다’ 17.0%에 비해 높아 아직까지 GM작물의 안전성에 대한 우려가 높다. 우리나라의 GM작물 개발에 대해서는 ‘식용이 아닌 사료나 화훼, 의료용 등의 GM작물로만 국한해서 개발해야 한다’는 의견과 ‘우리나라도 다른 나라에 대적할 GM작물을 상업화시켜야 한다’가 36.0%로 가장 높은 반면 9.0%는 ‘우리나라의 GM작물 상업화는 시기상조’이고 5.0%는 ‘절대적으로 우리나라는 GM작물을 상업화해서는 안된다'고 응답하였다. GMO 관련 여론 형성을 위해 누구를 대상으로 커뮤니케이션하면 좋은지에 대해서는 ‘언론매체(미디어)’가 47.0%, ‘전문가(과학자/교수/의사)’ 19.0%의 순으로 미디어와의 커뮤니케이션이 필요한 것으로 응답하였다. 향후 미디어의 올바른 GMO 인식제고를 위해서는 안전성에 대한 올바른 정보 제공이 필요하며, 미디어와의 지속적인 커뮤니케이션이 필요할 것으로 보인다.

전 세계적으로 저곡해충 방제를 위해 포스핀 훈증제가 많이 사용되어 왔다. 포스핀 훈증제의 지속적인사용으로저곡해충의 포스핀 훈증제 저항성이 보고되고 있다. 포스핀 훈증제 저항성 저곡해충의 출현 빈도가 높아짐에 따라유전자 분석을 통해 유전자 변이를 파악하고, 포스핀 훈증제 저항성 해충에 맞는 방제방법 확립이 필요하다. 본연구에서는 저곡해충 3종(가루개나무좀, 거짓쌀도둑거저리, 쌀바구미)의 포스핀 훈증제 저항성종과 감수성종에대하여 포스핀 저항성 획득 유무를 확인할 수 있는 Dihydrolipoamide dehydrogenase(DLD) 유전자의 아미노산 변이를비교분석하였다. 시험결과 포스핀 훈증제 저항성 가루개나무좀과 거짓쌀도둑거저리는 P(Proline)에서 S(Serine)로아미노산 변이가 일어났고, 쌀바구미에서는 N(Asparagine)에서 T(Threonine)로 아미노산 변이를 확인하였다.

본 연구는 열 스트레스 하에서 오리사료 내 대사에너지(ME) 수준이 오리의 간, 십이지장 융 모, 미생물, 유전자 조절에 미치는 영향을 조사하였다. 총 240마리의 육용 오리 채리밸리(Anas platyrhynchos)를 4처리구로 완전임의배치 한 후 42일 동안 사육하였다. 처리구는 ME 2900 kcal/kg, ME 3000 kcal/kg, ME 3100 kcal/kg 및 ME 3200 kcal/kg로 구분하였다. 간 조직은 처리구 사이의 차이가 없었고, 십이지장 융모 및 창자샘 길이는 ME 3000과 비교할 때 2900은 10.58% 감소하였으나 3100, 3200과의 사이에 차이는 없었다. 맹장 Latobacillus는 ME 3000과 비교할 때 2900은 9.47% 감 소하였으나 3100, 3200은 각각 2.52, 3.24% 증가하였다. Total aerobic bacteria, E. coli, Coliform bacteria는 ME 3000과 비교할 때 2900은 증가하였으나 3100, 3200은 차이가 나타나지 않았다. 간에서 HSP (heat shock proteins)-mRNA 중 HSP 90-α는 ME 3000과 비교할 때 2900은 48.60% 감소하였 으며 3100, 3200은 차이가 없거나 증가하였다.

We investigate that the impact of freshwater organism exposed to the salinity environment by the frequent rainfall following climate change. To evaluate the stress response following salinity exposure, we assessed the survival rate, molting success rate, the developmental period and mouthpart deformities in Chironomus riparius. In addition, we measured the molecular responses of biomarker gene, gene expression of heat shock protein 70 (HSP70) in C. riparius exposed to salinity after 96 hour. The C. riparius survival rates were showed on time dependent manner and not observed survival organisms above 15 psu at day 4. The pupation and emergence of C. riparius were not seen above 15 psu, and the molting success rate was less than 20% at 10 psu. The developmental retardation of C. riparius was well observed in the pupation and emergence period and was delayed by 4 days at 10 psu compared to the control and 5 psu. The mouthpart deformities after salinity exposure at 96 or 72 hour were observed at 10 psu and 15 psu. The expression of C. riparius HSP70 level was significantly increased exposure to 5 psu and 10 psu. Thus, salinity has been caused to be various ecotoxicological and molecular stress responses on freshwater organisms similar to harmful substances such as EDCs and so on.

Tissue engineering (TE) has been developed to create functional organs and tissue by combining 3D matrix and cells in vitro. Vascularization and angiogenesis are utmost important for supply of nutrients and oxygen in tissue engineered organs. The present study was performed to isolate and characterize primary endothelial cells (EC) from aorta of alpha 1, 3-enzyme galactosyltransferase knock out (GalT KO) pig, to minimize immune rejection and analyze body immune system for future xenotransplantation studies. Isolation of primary EC from aorta were performed by incubation with dispase for 8-10 min at 37°C. Primary EC were cultured in EC growth medium on different extra cellular matrix (ECM), either collagen or gelation. Primary EC exhibits morphological characteristics and showed positive expressions of EC specific marker proteins i.e. PECAM1, KDR and VWF despite of their ECM surface; however, on collagen based surface they showed increase in mRNA level analyzed by qPCR. Primary EC cultured on collagen were sorted by flow cytometer using KDR marker and cultured as KDR positive cells and KDR negative cells, respectively. KDR positive cells showed dramatically increased in PECAM1 and VWF level as compared to KDR negative cells. Based on the above results, primary EC derived from GalT KO are successfully isolated and survived continuously in culture without becoming overgrown by fibroblast. Therefore, they can be utilize for xeno organ transfer, tissue engineering, and immune rejection study in future.

The production of therapeutic protein from transgenic domestic animal is the major technology of biotechnology. Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) is known to play an important role in the growth of the animal. The objective of this study is construction of knock-in vector that bovine IGF-1 gene is inserted into the exon 7 locus of β-casein gene and expressed using the gene regulatory DNA sequence of bovine β-casein gene. The knock-in vector consists of 5’ arm region (1.02 kb), bIGF-1 cDNA, CMV-EGFP, and 3’ arm region (1.81 kb). To express bIGF-1 gene as transgene, the F2A sequence was fused to the 5’ terminal of bIGF-1 gene and inserted into exon 7 of the β-casein gene. As a result, the knock-in vector is confirmed that the amino acids are synthesized without termination from the β-casein exon 7 region to the bIGF-1 gene by DNA sequence. These knock-in vectors may help to create transgenic dairy cattle expressing bovine bIGF-1 protein in the mammary gland via the expression system of the bovine β-casein gene.

인수공통 감염증의 하나인 톡소포자충의 검출을 위해서는 대부분은 ELISA 법이 사용 되고 있으나, 충체가 사멸 된 후에도 양성반응이 나타나는 등 사용에 제한이 있다. 반면 유전자 검출법은 현재 감염상태를 확인 할 수 있기 때문에 식중독 원인조사 등에 적합하다고 판단되어 이를 활용하여 본 연구를 진행하였다. 톡소포자충의 유전정보를 통해 529 repeat region의 염기서열을 얻고, 프라이머 및 TaqMan 프로브를 설계하여 real-time PCR을 이용한 검 출법을 개발하였다. 검출한계(lower limit of detection) 및 적정곡선을 확인한 결과 10 genomic DNA copy가 검출한 계로 확인되었고, 정량을 위한 곡선은 101~106 DNA copies 까지 0.999의 R2값을 나타내었다. 개발된 검출법의 증폭효 율을 비교하기 위해 B1 gene 타겟 프라이머 세트와 타입 별 검출한계를 비교한 결과, type 1, 2, 3 톡소포자충에서 같거나 더 나은 검출한계를 보였다. 또한 식품에서 주로 분리되는 식중독 세균 14종 및 원충 3종에 대해 특이도를 비교한 결과, 모두 음성으로 나타났다. 개발된 검출법을 식육검체에 적용하였을 때 type 1, 2, 3에서 모두 원활한 검출결과를 보여 증폭방해물질이 존재하지 않은 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 개발된 유전자검출법은 국내 유통 중인 식육에서 인수 공통감염 원충의 하나인 톡소포 자충의 감염 여부를 확인하는 사전적 모니터링의 방법으로 활용될 예정이다.

담배가루이는 경제적으로 매우 중요한 농업 해충들 중의 하나이며, 전세계적으로 40개 이상의 종들로 구성된 종복합군(species complex) 으로 알려져 있다. 본 연구에서는 담배가루이 종복합군의 유전적 변이와 구성하는 종들의 수를 550개의 COI 염기서열들을 바탕으로 재평가하였 다. 담배가루이의 유전적 변이는 0% - 27.8%이며(평균 11.1%), 이는 담배가루이 종복합군이 서로 다른 속들 혹은 아과들에 속하는 다양한 종들 로 구성되어 있음을 나타낸다. 217개 COI 염기서열들을 바탕으로 분석된 계통수는 담배가루이 종복합군이 잠재적인 신종(Java)을 포함한 43개 종들로 구성되어 있고, 이 가운데 9종(Australia, Asia II 1, Asia II 6, Asia II 7, Asia II 10, Mediterranean, New world, New world 2, Sub Saharan Africa 1)의 종내 유전적 변이는 기존의 종구분 한계인 4.0%가 담배가루이 종복합군의 종들을 구분하는데 적합하며, 높은 종내 유전변이를 보이 는 종들은 은밀종과 관련이 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 다양한 농업 환경에서 채집된 파리의 분비물에서 E. coli을 분리하고 분리된 E. coli의 병원성유전자 및 항생제내성을 조사하기 위하여 수행되였다. 파리는 과일농장(n = 19), 장류생산농장(n = 9), 생활쓰레기 야적장(n = 46), 축사(n = 66), 도축장(n = 38), 퇴비장(n = 10)에서 총 188 마리를 채집하여 토사물과 배설물로부터 E. coli을 분리 및 동정하였다. 그 결과, 채집된 파리의 63%(119/188)에서 E. coli이 검출되었으며 특히 도축장에서 채집된 파리에서 E. coli의 검출률이 89%(34/38)로 가장 높았다. 또한 분리된 E. coli을 대상으로 병원성 유전자 8종(ST, LT, VT1, VT2, aggR, bfpA, eaeA, ipaH)을 조사한 결과, 도축장에서 채집 된 파리에서 분리된 E. coli 중 91%(31/34)가 장독소를 생산할 수 있는 ST유전자를 보유하고 있었다. 분리된 E. coli 의 16%(31/188)가 1종 이상의 항생제에 내성을 보였다. 특 히, 항생제사용빈도가 높은 축사에서 채집된 파리의 E. coli 경우에는 59%(23/39)가 항생제 내성을 나타내었다. 분 리된 항생제 내성 E. coli 균주 중 10%(12/119)는 2종 이 상의 항생제에 내성을 보였고, 모두 축사 채집 파리에서 분리된 균주였으며, 이 중 2개 균주는 다재내성의 지표인 ESBL (Extended-spectrum beta-lactamase)에 양성을 나타내었다. ESBL 양성균주 중 1 균주는 7종의 항생제에 내성 을 보였이는 것으로 조사되었다. 본 연구의 결과, 축산환 경 서식 파리에서 분리된 E. coli은 병원성 유전자를 보유 하고 있을 가능성이 높을 뿐만 아니라 항생제에 내성을 나타낼 가능성도 높기 때문에 농식품을 생산하는 농장이나 식품공장은 가급적 축산환경으로부터 일정한 거리를 두거나 방충망 등의 차단조치가 필요할 것으로 판단된다.

본 연구는 서울시내에서 시판중인 식육에서 E. faecalis 를 분리하고 이 균들의 항생제 내성 패턴, 항생제 유출 펌 프 유전자 및 병독성 유전자의 분포를 분석하였다. 총 277 개의 식육시료에서 93균주의 E. faecalis 를 분리하였다. 이 균주들의 항생제 내성비율은 ampicillin에는 35.5%, chloramphenicol에 6.4%, ciprofloxacin에 4.3%, eryhtromycin 에 18.3%, quinupristin-dalfopristin에 76.3%, tetracycline에 45.2%의 내성이었으며 levofloxacin, teiconplanin 및 vancomycin에는 모든 균이 감수성이었다. 약물 유출펌프인 MFS 타입의 eme(A)와 ABC 타입의 efr(A)유전자는 모든 균주 (100%)에서 확인되었으며 efr(B)는 98.9%, lsa는 91.4%의 균주에서 확인되었다. 병독성 인자인 gel(E)는 68.8%, ace 는 90.3%, asa1는 47.3%, efaA는 91.4%, esp는 12.9%의 균주에서 확인되었다. 본 연구는 시판 식육에서 분리한 지 표 미생물의 하나인 E. faecalis의 항생제 내성, 약물유출 펌프 및 병독서 유전자의 분포를 분석한 연구로 지속적인 모니터링을 하여야 할 것으로 사료된다.

In the swine industry, growth related traits are important economic traits directly linked to profitability. Representative growth traits include daily gain, back fat thickness, and carcass weight. This study was conducted to search for positional candidate genes associated with the carcass weight through a genome-wide association study(GWAS) using suggestive levels of statistical thresholds in pigs. As a result of the genome-wide analysis of the associations with carcass weight, the single nucleotide polymorphism(SNP) markers with suggestive significance were identified in 1 SNP marker on chromosome 2(ALGA0015365) and 1 SNP marker on chromosome 4(ALGA0023678). We could select positional 2 candidate genes, located close to the SNP markers with suggestive significance levels. The SNP markers in adjacent to the 2 genes(LOC100519538, LOC100737583) may provide basic data regarding the marker-assisted selection for the carcass weight trait in pigs.

애멸구(Laodelphax striatellus Fallén)에서 Drosophila-type AChE 유전자(ace2)의 full-length mRNA 서열 정보를 얻기 위해 RACE PCR 후 클로닝을 하였다. 총 12개의 변이를 얻었으며 아미노산으로 번역된 서열의 사이즈가 304 ~ 681 a.a로 다양하였다. 노랑초파리의 ace2 (X05893.1: 649 a.a)와는 56.9 ~ 62.3%, 근연종인 벼멸구, 흰등멸구와는 90% 이상 유사하였다. 애멸구의 ace1 (KC470080.1: 716 a.a)과는 30.9 ~ 44.6% 유사하였다. 12개 변이중 일부만이 노랑초파리의 ace2 (X05893.1: 649 a.a)와 active site, disulfide bonding site, domain 등을 모두 공유하고 있었다. 한편, 애멸구 발육단계별/부위별(머리, 가슴, 배) ace1과 ace2의 상대적 RNA 발현양을 비교하였다. 이때 ace2의 경우, 참고한 시퀀스 위치가 다른 세 개의 primer set를 사용하였는데 세 개의 primer set 모두 ace1 대비 상이한 결과를 보였다. 특히, ace2의 3′말단에 더 가깝게 제작된 primer (comp34855-3′)는 모든 샘플에서 공통적으로 ace1 (primer: comp33022)의 발현양 보다 2배 이상 낮게 나타났다.

뾰족날개선녀벌레는 2013년 익산에서 처음 확인된 이후 2015년 3개 시군(정읍, 전주, 서천), 2016년 4개 시군(담양, 장성, 나주, 울산)에서 추가 확인되었다. 약충은 6월 초부터 7월 말까지, 성충은 7월 말부터 9월까지 확인되었다. 기주식물은 총 13종이 확인되었고, 그 중에서 밤나무(Castanea crenata)를 가장 선호하는 것으로 나타났다. 발생 밀도는 낮지만 국내 기후에 적응하여 개체수가 증가할 경우 약충의 흰색 납물질과 흡즙으로 인해 수세약화 및 그을음병을 유발할 수 있어 피해가 우려된다. 또한 mitochondrial cytochrome oxidase subunitⅠ(mtCOⅠ) 유전자의 염기서열을 처음 보고하며, NCBI BLAST 결과 같은 과(Family)에 속하는 미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa), 선녀벌레 (Geisha distinctissima), Flatormenis proxima와 가장 높은 유사성(86%)을 보였다.

본 연구는 RPS3 유전자의 SNP를 탐색하고 버크셔 돼지 433두에서 RPS3 유전자 SNP와 육질형질과 의 연관성을 규명하였다. SNP 탐색을 위해 버크셔 돼지의 간 조직을 사용하여 RNA-Seq을 수행한 결 과, RPS3의 염색체 451번째 G 서열이 C로 변환되어 arginine에서 serine으로 아미노산이 치환되는 non-synonymous SNP를 확인하였다. 동일한 조건에서 사육된 버크셔 돼지 433두에서 RPS3 SNP의 유전자형을 분석한 결과 major allele은 G이며 minor allele은 C로 확인되었다. RPS3의 유전자형과 육 질형질과의 연관성 분석 결과 공우성 모델에서 등지방두께(Backfat thickness), 가열감량(Cooking loss), 적색도(CIE a), 사후 45분 후 삼겹살과 등심 pH(pH45minB and pH45minL), 지방(Fat)과 단백질 (Protein) 함량 형질에서 유의성을 가졌다. 성별에 따른 RPS3 SNP 유전자형의 육질분석 결과 거세돈 은 단백질 함량에서만 유일하게 유의성이 나타난 반면 암퇘지는 등지방두께를 포함한 7가지의 육질 형 질에서 유의성을 나타나 거세돈 보다 육질 형질과의 연관성이 높은 것으로 확인되었다. 육질형질과 RPS3 SNP를 비교하였을 때, G allele을 가진 유전자형이 C allele에 비해 사후 pH45minB, 사후 pH45minL, 단백질 함량을 증가시키고, 등지방두께, 가열감량, 지방 함량을 감소시키는 것으로 확인하였 다. 따라서 G allele을 가진 돼지가 육질이 더 좋은 것으로 판단된다. 본 연구의 결과를 통해 RPS3의 SNP를 육질이 우수한 돼지고기를 생산하기 위한 분자유전 육종에서 육질 연관 biomaker로 응용 할 수 있을 것으로 사료된다.

Recently, the importance of inflammation in carcinogenesis has been recognized and studied extensively. As a result, a clear correlation between inflammation and carcinogenesis has been well established in some types of cancers. Despite a high prevalence of chronic periodontitis, one of the most common inflammatory diseases in the general population, there are only a few reports on the role of chronic periodontitis in oral cancer progression. In this study, we aimed to investigate genetic changes in oral cancer cells induced by repetitive Porphryomonas gingivalis infections to mimic chronic periodontitis in a clinical setting. Cells of oral squamous cell carcinoma (OSCC), the most common type of oral cancer, and P. gingivalis 381 were used for the present study. ID1 and ID3 were mRNAs of higher expression in the P. gingivalis-infected group compared to the uninfected control. These mRNAs have been regarded as important modulators participating in cancer progression. Future studies will provide an insight into the roles of the molecules we identified in oral cancer progression. Outcomes from these studies will also shed light on the significance of chronic periodontitis induced by bacterial pathogen, such as P. gingivalis, in progression of oral cancer and relevant molecular mechanisms underlying altered cancer cell behaviors.

This study aimed to indentify single nucleotide polymorphisms (SNPs) in exon region of the glycerol-3-phosphate dehydrogenase 1 (GPD1) gene and to evaluate their associations with meat yield and quality traits in Hanwoo (Korean cattle). Two SNP markers, g.2766C>T and g.5105A>G were identified in the exons 5 and 8, respectively. Genotyping of the two SNPs was carried out using PCR-RFLP analysis in 309 Hanwoo steers to evaluate their associations with meat yield and quality traits. As a result, g.2766C>T in exon 5 was significantly associated with carcass weight (CW) and marbling score (MS). Animals with the CC genotype of g.2766C>T had heavier CW than those with the CA or AA genotype. Animals with the CC genotype of g.2766C>T also had higher MS than those with the CA or AA genotype. Additive effect was also observed with CW and MS traits. We constructed haplotypes by linkage disequilibrium analysis and analyzed association between haplotypes and meat yield and quality traits. Haplotype of GPD1 gene was associated with CW. As a result, animals with CA haplotype had heavier CW than TG haplotype. These findings suggest that the SNPs of bovine GPD1 gene may be a useful molecular marker for selection of meat yield and quality traits in Hanwoo.