Phosphine (PH3) fumigation has been widely used for controlling storedgrain insect pests, causing the development of resistance of stored-grain insect pests to phosphine. PH3 resistance in Sitophilus oryzae has been reported in Korea. However, PH3 resistance in Tribolium castaneum has not been reported yet. This study was conducted to determine susceptibilities of T. castaneum collected from five different domestic locations to PH3. The susceptibility to PH3 was investigated using the FAO fumigation method. All domestic T. castaneum individuals were controlled by PH3 at 0.04 g m-3. At 0.01 g m-3, T. castaneum collected from two domestic locations did not exhibit 100% mortality. A P45S point mutation in dihydrolipoamide dehydrogenase (dld) gene was found in a PH3-resistant strain of T. castaneum (Aus07), but not in five domestic stains or a PH3-susceptible strain (Aus10). No significant difference was found in dld or cyt-b5-r gene expression across all tested strains. However, the Gyeongju-collected strain of T. castaneum showed more than a 1.7-fold increase in cyt-b5-r expression compared to the Aus07 strain. cDNA sequence analysis revealed that P45S (C133T) in the dld gene was only present in Aus07. A characteristic single nucleotide polymorphism in the cyt-b5-r gene sequence was identified in the five domestic strains. This study suggests that it is necessary to continuously monitor PH3-susceptibility of T. castaneum in Korea to quickly identify resistant individuals and prevent the spread of PH3 resistance through rapid control.

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.

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.

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.

In crustaceans, molting is regulated by interactions between ecdysteroid and juvenile hormone (JH) signaling pathway-related genes. Unlike the ecdysteroid signaling pathway, little information on the role of JH signaling pathway-related genes in molting is available in zooplanktonic crustaceans. In this study, three genes (juvenile hormone acid O-methyltransferase (JHAMT ), methoprene-tolerant (Met ), and juvenile hormone epoxide hydrolase (JHEH )) which are involved in the synthesis, receptor-binding, and degradation of JH were identified using sequence and phylogenetic analysis in the brackish water flea, Diaphanosoma celebensis. Transcriptional changes in these genes during the molting cycle in D. celebensis were analyzed. Sequence and phylogenetic analysis revealed that these putative proteins may be functionally conserved along with those of insects and other crustaceans. In addition, the expression of the three genes was correlated with the molting cycle of D. celebensis, indicating that these genes may be involved in the synthesis and degradation of JH, resulting in normal molting. This study will provide information for a better understanding of the role of JH signaling pathwayrelated genes during the molting process in Cladocera.

돌기해삼 Apostichopus japonicus는 주요 양식 대상 무척추동물로서 우리나라 연안 해역에 서 식하고 있다. 본 연구는 방류 방법에 따른 단기간의 생리학적 스트레스 정도를 평가하기 위하 여 heat shock protein 90 (HSP90) 유전자의 발현 변화를 실시간 정량적 중합효소연쇄반응법 으로 조사하였다. 어린 돌기해삼을 비닐봉지에 산소 포장하여 30분간 수송하거나 방류 해역의 간조기에 1시간 공기 중에 노출된 실험군의 HSP90 유전자 발현은 대조군의 HSP90 유전자 발현에 비하여 통계학적으로 유의미하게 증가하였다(수송 후 실험군 p=0.001; 간조기 실험군 p=0.032). 어린 돌기해삼을 방류 후 6시간까지 분석한 결과, 선상에서 씨뿌림 방식으로 방류된 6시간째의 개체 및 호스를 통과하여 수중으로 방류된 2~6시간째의 HSP90 유전자 발현율은 대 조군에 비하여 약간 감소하는 경향을 보였다(씨뿌림 실험군 p=0.069; 호스 방류군 p=0.093). 한 편, 잠수부에 의해 수중에서 방류된 어린 돌기해삼은 방류 후 시간이 경과할수록 HSP90 유전 자 발현율은 증가하는 패턴이 관찰되었다(p=0.061). 이상의 결과는 방류된 어린 돌기해삼의 단기간 스트레스 반응 연구와 효과적인 방류 방법의 개발에 HSP90 유전자 발현이 유용하게 사용될 수 있음을 시사한다.

The association between the COMT rs4680 (G>A, Val-158-Met) polymorphism and the risk of fibromyalgia has been investigated in previous studies, but the results are controversial. Therefore, a meta-analysis has been performed to confirm the association between COMT rs4680 (G>A, Val-158-Met) polymorphism and the risk of fibromyalgia in this study. Our study includes eleven case-control studies with 2,909 individuals comprised of 1,365 fibromyalgia patients and 1,544 control subjects. The regression analysis was performed using the random effects model or the fixed effects model and OR with the corresponding 95 % CI was calculated for the allele, recessive, dominant, over-dominant, co-dominant 1, and co-dominant 2 model. No statistical significant associations were observed between COMT rs4680 (G>A, Val-158-Met) polymorphism and risk of fibromyalgia in allele model (P-value = 1.00), recessive model (P-value = 1.00), dominant model (P-value = 0.54), co-dominant 1 model (P-value = 1.00) and co-dominant 2 model (P-value = 1.00). In conclusion, our meta-analysis showed that the COMT rs4680(G>A, Val-158-Met) polymorphism might not be genetic risk factor for the fibromyalgia.

본 연구는 제주지역에서 사육되고 있는 제주 재래돼지기반의 제주흑돈(제주재래돼지 합성돈)에 대하여 산육형질인 등지방 두께, 일당증체량, 90 kg 도달일령에 대한 후보유전자 탐색을 위해 전장유전체 분석을 실시하였고, 유전체 육종가의 정확도 비교를 위해 베이지안 방법(BayesB, BayesC), π(0.00, 0.50, 0.90, 0.99)값과 개체 자신과 후대의 정보만 포함하고 조상의 정보에 대해 정보를 보정한 DEBVexcPA (Deregressed EBV exlude parents average)와 부모 평균을 포함한 DEBVincPA (Deregressed EBV include parents average)의 반응변수를 이용하였다. 산육형질에 대한 전장유전체 분석을 실시한 결과 등지방두께는 KIAA1549 유전자(SSC18 at 11Mb region), 일당증체량과 90 kg 도달일령에서 POLD3(SSC9 at 9Mb region), STX6(SSC9 at 134Mb region) 유전자가 공통적으로 탐색되었다. 유전체의 정확도 범위는 일당증체량 BayesB의 경우 DEBVexcPA와 DEBVincPA에서 각각 0.285~0.305와 0.497~0.510과 BayesC에서 0.287~0.296와 0.499~0.511으로 추정되었다. 90 kg 도달일령은 BayesB에서 DEBVexcPA와 DEBVincPA는 각각 0.284~0.305와 0.497~0.510, BayesC에서는 0.284~0.296와 0.498-0.511로 추정되었다. 특히, 등지방두께의 유전체 정확도가 BayesB방법론의 DEBVincPA에서 0.625로 가장 높게 추정되었다. 제주흑돈의 산육형질에 대한 유전적인 개량 속도를 가속화하기 위해 유전체 선발법을 적용하는데 있어 부모 평균을 포함한 DEBVincPA (Deregressed EBV include parents average)의 반응변수를 이용하는 것이 바람직하다고 판단된다.

동물플랑크톤이 식물플랑크톤을 선택적으로 섭식하는 특성에 대한 이해는 수생태계 먹이사슬 내의 물질 이동에 중요하다. 하지만 해부를 통한 위내용물 추출 방법은 소형 요각류를 대상으로 적용하기에는 적절하지 않고, 유전자가 유실되거나 위내용물이 아닌 개체 외부의 유전자로 인해 오염될 가능성이 존재한다. 본 연구에서 호내 식물 플랑크톤 조성 및 기타 환경이 상이한 두 지점을 선정하여 모든 지점에서 지속적으로 출현하는 기수성 요각류인 Sinocalanus tenellus를 대상으로 위내용물의 유전자 분석을 수행하였다. 요각류 개체 외부의 DNA를 제거하는 데 2.5%로 희석한 시판용 표백제(차아염소산나트륨 5.4%) 에 2분간 처리하여 증류수로 2회 세척한 뒤 유전자를 추출하였다. 추출된 유전자는 23S rRNA을 증폭하여 서열분석을 실시하였다. Capillary sequencing 분석 결과, 원수와 처리수 및 요각류 위내용물에서 다양한 분류군 (규조강, 녹조 강, 남조강, 와편모조강, 은편모조강, 황갈조강)에 속하는 식물플랑크톤이 검출되었으며, 새만금호 내 시공간 차이에 따라 상이한 경향을 보였다. 현미경을 이용하여 동정한 식물플랑크톤 군집 조성의 경우 규조강이 우점한 반면, 동일한 원수의 유전자 분석 (capillary sequencing) 결과에서는 주로 녹조강, 남조강 및 와편모조강이 우점하여 다소 상반된 경향을 나타냈다. 본 연구에서 적용한 위내용물 분석에 특화된 외부 유전자 제거 전처리 방법은 농도와 처리시간 조절 등의 응용방법에 따라 다양한 동물플랑크톤 분류군에 적용이 가능할 것으로 사료된다.

최근 Flammulina 종들에 대한 유전체 염기서열 분석 결과가 보고되었고, 그로 인해 다양한 유전자 정보가 밝혀지고 있다. 본 연구에서는 Flammulina elastica 전체 유전체 서열의 laccase 유전자를 동정하고 구조적 특징 분석을 수행하고자 하였다. 유전체 분석 및 생물정보분석을 통하여 F. elastica 유전체 내 3개의 laccase 유전자(Felac1, Fe-lac2, Fe-lac3)를 확인하였고, 이들 유전자 내에는 10개의 히스티딘 잔기와 1개의 시스테인 잔기를 가지는 구리 이온 결합 영역과 4개의 시스테인 잔기를 가지는 이황화결합 형성 부위가 존재하는 것을 확인하였다. 1,548~1,602 bp의 laccase 유전자에 대한 전장 cDNA 염기 서열 분석을 통하여 12~16개의 인트론이 존재하는 것을 확인되었으며, N-말단으로부터 17~22 bp의 사이에 신호 펩타이드가 존재하는 것이 확인되었다. 본 연구를 통하여 F. elastica의 laccase 유전자를 최초로 동정하여 구조적 특징을 분석하였고, 이러한 결과는 F. elastica의 바이오매스 분해에 대한 이해를 돕는데 활용될 것으로 사료된다.

The fatty acid binding protein 4 (FABP4) gene plays an important role in lipid metabolism and homeostasis in adipocytes. The objective of this study was to analyze the association between a single nucleotide polymorphism (SNP), g.7516G>C, in the FABP4 gene and economic traits of Korean native cattle, Hanwoo. Primers were designed to target a region of the FABP4 gene between nucleotides 7417 and 7868 (AAFC01136716). The SNP, which was detected by polymerase chain reaction-based restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) method using restriction enzyme MspA1I, was genotyped in 319 animals of Hanwoo steer population. Statistical analysis showed that the SNP genotype of the FABP4 gene significantly affected carcass weight (CW, p<0.01), longissimus muscle area (LMA, p<0.001), and marbling score (MS, p<0.001). GG allele of the SNP on 246 animals in a Wagyu × Limousin F2 reference population showed a higher MS (p<0.05) and subcutaneous fat depth (p<0.05) in previous report. But CC allele of the SNP showed greater values for MS, LMA, and CW in Hanwoo steers. These results suggest that the g.7516G>C SNP located in the FABP4 gene may affected differently depending on the cattle breed and can be used as a genetic selection marker in Korean native cattle.

참다슬기 아가미 조직으로부터 heat shock protein 70 유전자를 분리 · 동정하였다. 참다슬기 HSP70 cDNA의 open reading frame (ORF)는 1,917 bp로 639개의 아미노산을 암호화하여 분자 량은 약 70 kDa으로 예측되었다. 생물정보학 배열분석에 의해 HSP 유전자 기능과 관여되어 있는 3가지 주요 signature motifs와 보존된 도메인을 확인하였다. 계통학적 분석을 통하여 참 다슬기 HSP70 유전자는 왕우렁이 Pomacea canaliculate와 같은 클러스트에 포함된다는 사실을 확인하였다. 수온 및 염분 변화에 따라, 참다슬기 HSP70 mRNA 유전자 레벨은 유의적으로 증 가하였으며(p < 0.05), 이는 외부자극요인을 파악할 있는 분자생물학적 마커로서 활용될 수 있 을 것으로 사료된다.

According to Livestock Inspection Standards, the piglets enter the feedlot at approximately 30 kg, and the inspection starts after the preliminary feeding period. The reason for applying the preliminary feeding period is to select inspection piglets with no diseases after the complete growth of the internal organs until 10 weeks of age. Furthermore, the age of 10 week is the time when the muscle fibers grow to their maximum size and the piglets are prepared for fat deposition at the later fattening period. In the study, a genome-wide association study (GWAS) was performed through the mlma command of the genome-wide complex trait analysis (GCTA) program with 703 purebred Landrace population, and the candidate genes associated with the weight of 10 week were searched. The GWAS identified 3 single nucleotide polymorphism (SNP) markers, which have a significant genome-wide suggestive level, on chromosome 6 (DIAS0002615; p-value=1.62×10-6, MARC0083933; p-value=4.94×10-6, ASGA0028717; p-value=5.40×10-6). The 2 genes (Ubiquitin protein ligase E3 component n-recognin 4; UBR4, WD and tetratricopeptide repeats 1; WDTC1) in which these 3 SNP markers are located are positional candidate genes of the weight of 10 week of the purebred Landrace population. 2 candidate genes have been reported to be associated with fattening. Therefore, the positional candidate genes in this study, UBR4 and WDTC1, are expected to be usable as genes for traits associated with the weight of 10 week weight and fattening through additional experimental research with other population.

이 논문의 목적은 미국 특허제도의 변천과정을 토대로 미국 특허법상 유전자 발명의 개념이 구체화된 과정을 살펴보고, 이를 토대로 한국 특허법상 유전자 발명의 개념을 분석하고자 하는 것이다. 특히, 본 연구에서는 유전자를 이용한 분리된 DNA 단편과 cDNA 단편이 특허법상 발명으로 보호받을 수 있는지에 초점을 맞출 것이다. 2013년 Myriad 판결이 내려진 뒤 미국 특허제도에는 큰 변화가 발생하여 분리된 DNA 단편 자체는 더 이상 특허법상 발명으로 인정받지 못하고, 염기서열이 하나라도 다른 합성 DNA는 특허법상 발명으로 인정받게 되었다. 그러나 미국 특허법제하의 막대한 영향력에 놓여있는 한국 특허제도 하에서도 유전자 발명에 대한 개념은 Myriad 판결 이후에도 이전과 동일하게 유지되고 있다. 즉, 한국에서는 여전히 분리된 DNA 단편에 대해서도 특허적격이 인정된다. 선행연구들을 검토한 결과, 이러한 심사기준을 변경해야 한다는 의견도 존재하였으나 생명공학산업에 있어서 한국이 후발주자라는 점과, 한국은 특허권자의 권리를 이미 여러 가지 제도적 장치로 적절하게 제한하고 있다는 점 등에 근거하여 미국처럼 심사기준을 바꾸는 것은 시기상조라는 결론에 이르렀다. 다만, 향후 생명공학이 지속적으로 발전하여 미국 외의 유럽, 일본 등 다른 국가들의 심사기준까지 변하는 시점이 오면 장기적으로는 분리된 DNA 단편은 특허법상 발명으로 인정하지 않는 변화의 필요성이 인정된다.

Recently chronic inflammation is focused on the association with cancer progression and acquisition of aggressive biologic behaviors, such as invasion, metastasis, and resistance to chemotherapeutic reagents. Due to the close vicinity within oral cavity, oral cancer may be intimately associated with chronic periodontitis. The present study was done to observe the effect of chronic periodontitis on oral cancer cells by utilizing P. gingivalis infection, a major pathogen in chronic periodontitis. We analyzed and compared the mRNA expression levels of epithelial-mesenchymal transition (EMT) markers in non-infected and P. gingivalis-infected oral cancer cells. Eighty-six genes, which are well known as EMT markers, were analyzed using commercially available EMT microarray plates, performed in triplicate. Among the 86 genes, the expression of 26 was increased (≥ 2 fold) by P. gingivalis, whereas that of 7 genes was decreased (≥ 2 fold). Our study suggests that P. gingivalis infection evokes significant changes in EMT-related genes. Further observations on molecular mechanisms underlying these changes may help to clarify the role of chronic periodontitis on cancer progression and to develop more efficient preventive and therapeutic modalities for oral cancer. (182 words)

GM작물은 세계적으로 재배면적이 지속적인 증가되고 있으며, 이로 인한 GM작물의 잠재적인 환경위해성에 대한 우려도 증가되고 있다. 현재까지 국내에서 GM작물의 상업적 재배는 되고 있진 않지만 GM작물의 안전성 평가를 위한 기술 개발은 크게 요구되고 있는 실정이다. 국내외적으로 다양한 GM작물의 유전자이동성 평가가 수행되어왔으나 화분 공급원인 GM 벼의 개화기 차이에 의한 유전자 이동성 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 벼의 개화기 차이에 따른 비타민A 강화 벼(PAC)로부터 모품종인 낙동벼와 중만생종인 일미벼, 조생종인 운광벼, 중생종인 대보벼, 통일형인 세계진미벼로의 화분 매개에 의한 유전자 이동성을 평가하였다. 비타민A 강화벼(PAC)의 도입 유전자를 검출하는 PCR 분석을 통해 유전자 이동성 유무를 최종적으로 검증하였다. 총 파종된 종자수에 대한 교잡율은 개화기가 일치하는 낙동벼에서는 0.0007%, 개화기가 차이가 있는 일미벼, 운광벼, 대보벼, 세계진미벼에서는 0%로 나타났으며, 모든 교잡개체들은 비타민A 강화벼(PAC)에 근접한 2m 내에서 발견되었다. 화분 매개에 의한 비타민A 강화벼(PAC)의 유전자 이동 특성은 기존에 연구된 결과들과 비슷한 결과를 보였으며, 벼 재배품종간의 개화기 차이가 화분에 의한 교잡을 결정하는데 중요한 요인으로 작용하였다. 이에 벼 경작지의 기상 조건과 벼 품종간의 개화시기 중복 여부 등이 GM벼에 의한 일반 재배품종 및 잡초성벼로의 유전자 이동 최소화 기술 개발과 안전관리 기준 작성에서 주요 영향 요소들로 고려해야 한다.

본 연구는 돼지 농가의 생산성 향상 및 수익성 증대를 위한 분자 육종 기술에 적용할 유전자 마커를 개발하기 위해 수행 되었다. 분석 결과에 따르면, 돼지의 간 조직을 이용하여 RNA-Sequencing을 수행한 결과 ECI2 유전자의 SNP를 발견 하였고 발견된 SNP chr 7:g.2302809는 c.608로 608번째 C가 G로 변환되어 Threonine에서 Serine으로 아미노산이 치환되는 단일염기다형성임을 확인하였다. Berkshire 돼지 430으로 ECI2 유전자형과 육질 형질과의 연관성 분석 결과 도 체중, 적색도, 육즙 손실, 수분 함량 및 pH24hr에서 유의성을 확인할 수 있었다. 그중 GG 유전자형은 pH24hr에서 다른 유전자형에 비해 수치가 증가시키는 경향을 확인하였다. 성별에 따른 유전자형과 육질 형질과의 연관성은 거세돈에서 GG 유전자형이 육즙 손실의 감소와 pH24hr에서 유의성이 확인되었고, 암퇘지의 GG 유전자형도 수분함량이 증가되었다. 따라서 ECI2 유전자의 GG 유전자형을 가진 돼지가 육질이 더 좋은 것으로 판단된다. 이러한 결과를 바탕으로 ECI2의 GG 유전자형을 고정시킨다면 육질이 우수한 돼지고기 생산이 가능할 것이다. 또한 ECI2 유전자를 이용하여 품종개량 및 조기 선발 기술에 바이오마커로 활용한다면 농가의 경쟁력 강화 효과에 도움이 될 것으로 사료된다.