This study focused on the genomic analysis of Anopheles kleini and Anopheles pullus, both vectors of vivax malaria within the Anopheles Hyrcanus group. Using Illumina NovaSeq600 and Oxford Nanopore platforms, we identified 126 and 116 contigs, along with 40,420 and 32,749 genes from An. kleini and An. pullus, respectively. The assembled genome sizes were 282 Mb for An. kleini and 247 Mb for An. pullus, which are within a similar range to the sizes previously estimated by digital PCR (249 Mb and 226 Mb). We are currently also estimating the genome sizes of other Anopheles spp. and manually curating key genes determining vectorial capacity.

한국 귀뚜라미 산업은 최근 큰 성장을 보였으며, 수직농장을 이용한 대량생산과 기술발전으로 사육수와 판매 량이 늘어나는 추세다. 그러나 귀뚜라미 사육시스템은 농가 간의 교류 및 밀집 사육으로 인해 곤충병원체에 의한 전염병에 매우 취약한 구조를 가진다. 사육 곤충의 질병을 이해하는 것이 중요함에도 곤충병원성 미생물에 대한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 국내 쌍별귀뚜라미 농가에서 발견된 볼보바이러스를 식별하였으며, Gryllus bimaculatus volvovirus (GbVVV-KR)의 게놈 특성을 분석하였다. GbVVV-KR의 전체 게놈 서열은 Sanger 시퀀싱 을 통해 얻어졌으며, 게놈 크기가 2,515개 뉴클레오티드인 원형 단일가닥 DNA 바이러스임을 밝혔다. 단일 핵산 염기 다형현상 분석(Single nucleotide polymorphism, SNP)으로 정지코돈 돌연변이로 인한 ORF3 영역이 다른 귀뚜 라미 volvovirus 들에 비해 큰 변화를 확인하였다. 또한, 전국 11개 농장에서 수집한 귀뚜라미를 대상으로 PCR/qPCR을 실시하여 GbVVV-KR의 감염 정도를 확인하였다. 이러한 결과는 GbVVV-KR의 게놈 구조와 유전 적 특성, 계통발생 및 유병률에 대한 귀중한 통찰력을 제공하고 귀뚜라미 바이러스에 대한 이해를 도울 것으로 기대한다.

Xenorhabdus와 Photorhabdus 속은 각각 곤충병원성 선충인 Steinernema와 Heterorhabditis에 공생하는 공생세 균이다. 감염성 선충의 유충은 공생세균을 표적 곤충의 혈강에 전달하고, 여기서 세균이 증식하여 숙주 선충의 발달을 돕는다. 이러한 선충과 세균 복합체의 성공적 공생관계는 세균의 이차대사산물을 통한 숙주의 면역억제 에 달려져 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 서로 다른 살충력을 보이는 6종의 Xenorhabdus를 확보하고 이러한 차이가 세균의 성장속도와 NRPS (Non ribosomal peptide synthease)에 의해 생성되는 세균의 이차대사산물 발현에 서 기원한다는 것을 확인하였다. 서로 다른 균주들은 콩명나방 (Tenebrio molitor)에 대한 살충력에 차이를 가지고 있었다. 이러한 세균들은 TSB 배지에서는 세균 성장 속도에 차이가 존재하지 않았지만 콩명나방 혈강 내에서는 세균의 성장 속도에 차이가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 각 세균의 이차대사산물 추출물을 통한 곤충의 면역 억제 실험 결과 PLA2 활성 억제, 세포독성 능력들이 살충력과 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 이러한 이차대 사산물의 경우 많은 물질이NRPS (Non ribosomal peptide synthease)에 의해 생성되므로 각 세균 별 NRPS의 유전자 발현을 보았을 때 흥미롭게도 살충력이 더 높은 스트레인의 세균이 일부 NRPS 유전자의 발현이 더 높은 것으로 나타났다. NRPS에 의해 합성되는 물질을 포함한 세균의 이차대사산물의 차이를 서로 비교하기 위하여 이차대사 산물 추출액을 GC-MS/MS를 이용하여 분석하였다. 본 연구를 통해 곤충병원세균에 살충력의 기원이 NRPS를 통해 합성되는 이차대사산물에 있다는 것을 확인하였으며 이를 이용한 다양한 NRPS 유래 물질 연구는 신규 살충 물질 개발에 들어가는 비용과 시간을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

Bacillus velezensis TJS119 was isolated from the freshwater, and antagonistic activity against of pathogenic fungi. Strain TJS119 showed a broad spectrum of antagonistic activities many fungal pathogens, including the green muscardine fungus Metarhizium anisopliae. The whole-genome sequence of B. velzensis TJS119 was analyzed using the illumina platform. The genome comprises a 3,809,913 bp chromosome with a G + C content of 46.43%, 3,834 total genes, 10 rRNA and 73 tRNA genes. The genome contained a total of 8 candidate gene clusters (difficidin, fengycin, bacillaene, macrolactin, bacillibactin, bacilysin, surfactin and butirosin) to synthesize secondary metabolite biosynthesis. Overall, our data will aid future studies of the biocontrol mechanisms of B. velezensis TJS119 and promote its application in insect disease control.

Chromosomal level genome draft was assembled using a Korean Diadegma fenestrale (Jeju strain, KJ09). This assembly was achieved through a combined approach utilizing Nanopore long-read sequencing (approximately 134X coverage) and Illumina NovaSeq short-read sequencing (approximately 83X coverage). The assembled genome spans 243 Mb, comprises 160 scaffolds, with most of the genome contained within 11 chromosomal level scaffolds. The completeness of the assembly is reflected in BUSCO assessment, with values reaching 99.6%. Gene annotation is not completed. A symbiotic virus, Diadegma fenestrale Ichnovirus (DfIV) genome revealed 62 non-overlapping circular DNA segments the aggregate genome size was approximately 240 kb. Although the frequency of DfIV genome integration into the host’s 11 chromosomes varies from 0 to 32%, it was confirmed that all 62 DfIV genome fragments were inserted into the host genome. A total of 123 ORFs were predicted from the DfIV genome and most of those were expressed in the host’s ovary. This result may be contradictory to existing theories, but we propose a new hypothesis that some genes possessed by viruses may play different roles depending on the type and state of the host. Additionally, this phenomenon can be considered in relation to coevolution with the hosts.

광식성 난방제 해충인 파밤나방(Spodoptera exigua)의 친환경적 방제원으로써 이용을 위해 국내에서 분리된 파밤나방 핵다각체병바이러 스(S. exigua nucleopolyhedrovirus K1: SeNPV-K1)의 형태 및 전체 유전체 서열을 분석하였다. SeNPV-K1의 다각체(polyhedra)는 0.6-1.8 um 크기의 부정형으로, 기 보고된 SeNPV와 외형적 차이는 보이지 않았다. 전체 유전체의 염기서열을 분석한 결과, 기 보고된 SeNPV와 비교할 때 145 bp 더 많은 135,756 bp로 확인되었으며, G+C 함량은 44% 였고 상동반복영역은 6개로 두 바이러스간에 차이는 없었다. ORF 분석결과, SeNPV-K1은 기 보고된 것과 비교할 때 2개 더 적은 137개를 가지며, SeNPV-K1에만 존재하는 ORF는 4개가 확인되었다. 이들 4개의 ORF는 비필수 유전자로 바이러스의 특성에는 큰 영향을 주지 않을 것으로 여겨졌다. 유전체의 vista 분석 결과, SeNPV-K1과 기 보고된 SeNPV의 전체 염기서열 유사도가 매우 높은 것으로 확인되었다. 국내에서 처음으로 분석한 SeNPV-K1의 전체 유전체는 기 보고된 SeNPV와 유사한 것으로 나타났으나 서로 다른 분리주로 국내 고유자원임을 확인하였다.

Veronica L., the largest genus in the family Plantaginaceae, is widespread in various habitats. Due to their long-blooming flowers, Veronica species have high horticultural value as indoor potted, garden, and landscape plants. Furthermore, Veronica plants are extremely important owing to their notable diversity in habitat usage, ploidy level, and evolution. Several native taxa, which are of key interest in breeding programs and phylogenetic studies, have been identified in Korea. The genome sizes and chromosomal characteristics are basic cytogenetic features of all taxa, and their knowledge is a prerequisite when commencing genome sequencing projects. It can provide essential information for cytogenetic, taxonomic, phylogenetic, and evolutionary studies. Thus, cytogenetic analysis and genome size estimation of seven Veronica taxa native to Korea were conducted in this study. Fluorescence in situ hybridization (FISH) karyotype analysis and chromosome counting was conducted using metaphase chromosomes probed with 5S and 45S rDNA. Nuclear DNA content and genome size were determined using flow cytometry. FISH karyotype analysis revealed a common number of 5S loci and varying 45S signals that create distinctive rDNA distribution patterns in each taxon. The results indicated that the seven investigated Veronica taxa have calculated genome sizes (1C values) ranging from 517.1 to 862.0 Mbp. This study is the first to report the chromosome number and karyomorphology of seven Veronica taxa native to Korea, as well as the use of rDNA markers for identifying individual chromosomes. These findings contribute to the crucial understanding the genomic characteristics of species within the genus Veronica, serve as a basis for studying Veronica phylogeny and evolution, and provide valuable information for future breeding programs.

본 연구는 Yorkshire종, Landrace종 및 Duroc종에 대한 유전체자료를 이용하여 수퇘지의 웅취를 유발하는 세 가지 호르몬인 androstenone, indole 및 skatole 호르몬에 대한 유의적인 유전자영역, SNP 마커 및 후보유전자를 발굴하여 최종적으로 저웅취 종돈을 육종하는데 그 목적이 있다. Genomoe-Wide Association Study를 수행하기 위한 참조집단으로 수집한 유전체 정보는 Yorkshire, Landrace 및 Duroc종에서 각각 3,858 두, 472두 및 1,029두로 총 5,359두에 대한 유전체자료를 분석에 이용하였다. 추정되는 육종가의 정확도를 평가하기 위하여 REML방법을 ASREML 4.1 소프트웨어를 이용하여 분석하였고 세 가지 호르몬에 대하여 다형질 개체모형을 적용하였으며 추정된 육종가로부터 산출한 deregreessed DEBVincPA를 반응변수로 이용하여 연구를 수행하였다. 세 가지 호르몬에 대하여 BayesB와 C의 방법론을 통하여 분석한 결과 BayesB에서 세 가지 호르몬과 연관될 것으로 예상되는 SNP marker 9개, 즉 androstenone에서 3개, indole에서 1개 및 skatole에서 5개가 발굴되었다. BayesC에 서는 이보다 적은 SNP marker 3개가 발굴되었다. 수퇘지의 웅취 호르몬에 영향을 미칠 것으로 예상되는 후보유전자는 총 6개로 각각 LMAN2L, ABLI, NRG3, CDH12, TRAPPC9, MAN1A2로 나타났다

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.