이 연구는 범죄행동의 원인에 관한 유전과 환경 모델이 실제사례에 적용되는지를 탐구하는데 목적을 두었다. 범죄행동은 유전과 환경의 상호작용에 의해 초래된다는 인식이 범죄학에서 지배적이지만, 유전(본성)과 환경(양육) 중 어느 쪽에 비중을 두어 야 하는지에 관한 논쟁은 지속되고 있다. 연구를 위해 범죄경력이 있는 남녀 두 사례를 대상으로 내러티브 연구방법을 적용 하여 범죄행동의 원인에 관한 상반된 관점들이 지지되는지를 분석하였다. 주된 발견 사항은 다음과 같다. 첫째, 범죄행동의 원인과 과정에 관한 내러티브를 비교하였을 때 사례별로 차이를 보였다. 사례에 따라 유전 혹은 환경의 영향이 범죄행동에 다르게 작용한 것으로 나타 나 유전관점과 환경관점 모두 실제사례를 통해 그 타당성이 지지되었다. 아울러 범죄 행동의 발전과정에서 유전과 환경 요인들은 상호작용하였고 생애단계가 진행할수록 이러한 경향은 더해갔다. 따라서 범죄행동은 큰 틀에서는 유전과 환경이 상호작용한 결과이지만, 범죄인에 따라 유전 혹은 환경이 근본적 원인이면서, 여기에 환경 혹은 유전이 촉발요인이 되었다. 이에 범죄학 이론은 타고난 특성을 지지하는 생물학･심리 학적 관점과 환경요인을 강조하는 사회학적 관점의 융합이 필요할 것으로 제안하였다. 둘째, 범죄행동에 관한 이해는 개별 범죄자들이 살아온 과정을 중심으로 접근해야 함이 확인되었다. 분석한 사례들은 모두 아동기, 청소년기, 청･장년기까지 특정요인들 이 지속적으로 작용하여 범죄행동을 초래하는 것으로 나타났다. 인간발달의 보편적인 원리인 연속성과 점성성은 범죄행동에도 동일하게 적용되었다. 따라서 범죄통제정책 과 수용자에 대한 처우는 장기적 관점에서 설계되고, 개별 범죄인들의 각기 다른 삶의 과정을 반영하여 처우의 개별성을 강화해야 할 것임을 제안하였다.

Escherichia coli is one of the major causative infectious agents of diarrhea in preweaning and postweaning pigs and leads to a large economic loss worldwide. However, there is limited information on the distribution and virulence genes in E. coli isolated from diarrheic piglets, which also applies to the current status of pig farms in Korea. To investigate the prevalence of virulence-associated genes in E. coli related to diarrhea in piglets, the rectal swab samples of diarrheic piglets were collected from Seoul National University’s veterinary pathological department between 2022 and 2023. E. coli strains were identified using the VITEK II system. Two sets of multiplex PCRs and one single PCRs used to detect 10 E. coli virulence genes. As a result, a total of 145 E. coli isolates were identified encoding one or more of the virulence genes. Among them, the prevalence of individual virulence gene was as follows, piglets virulence genes were STa 58.6%(85/145), STb 22.1%(32/145), LT 15.2%(22/145), EAST1 24.8%(36/145), Stx2e 6.9%(10/145), F4 31.7%(46/145), F5 1.4%(2/145), F6 11.7%(17/145), F18 4.1%(6/145), and F41 0.7%(1/145) respectively. These results suggest that E. coli disease in piglets may not be associated with a single toxin or a major gene combination, but with more varied and complex toxins and their combinations in Korea.

Sweetpotato (Ipomoea batatas L.) is a globally important food crop that is susceptible to infestation with the root-knot nematode, Meloidogyne incognita, which causes substantial crop losses. Previous transcriptomic and proteomic analyses identified several genes that displayed differential expression patterns in susceptible and resistant cultivars in response to root-knot nematode (RKN) infection. As a result of previous study, RKN infection was confirmed in the RKN-susceptible sweetpotato cultivar Yulmi. Transcriptome analysis confirmed that among the genes that respond in this process, there are many genes related to ethylene biosynthesis. Therefore, in this study, we focused on the ACC oxidase (ACO) gene, the final enzyme of ethylene biosynthesis, and analyzed the expression patterns under various abiotic stress conditions. Using transcriptome data from our previous study, various expression changes in the four ACO genes used in this study were confirmed during RKN infection. The expression of G25011|TU41034 decreased during RKN infection compared to the untreated control, while the expression of G31097|TU51009, G28360|TU46486, and G15447|TU25395 genes increased in the early stages of RKN infection. Expressions of four ACO genes in leaves of sweetpoato were investigated under abiotic stress conditions such as wounding, high salinity, dehydration, and low temperature stress treatment. Expression of the G25011|TU41034 was significantly increased under abiotic stress conditions except low temperature. G31097|TU51009 was hardly expressed under abiotic stress conditions. Although the expression pattern of G28360|TU46486 and G15447|TU25395 was slightly different depending on the type of abiotic stress, an overall increase in expression was observed. It is expected that this study will be used as basic data on how ethylene biosynthesis responds not only to nematode infection but also to various abiotic stress conditions and will be helpful in functional studies of various crops.

본 연구는 어린이집 급식설비 손잡이의 식중독 세균 오 염도를 측정하고, 분리 균주의 독소 유전자와 항생제 내 성을 분석하여 급식설비 손잡이에 의한 집단식중독을 예 방을 위한 과학적 기반을 마련하고자 하였다. 실험 대상 은 전라남도 일부 지역 어린이집 101곳의 냉장고, 냉동고, 자외선 살균기 손잡이, 총 303개를 대상으로 하였다. 어린 이집 냉장고, 냉동고 손잡이에서 B. cereus 4 균주(1.3%) 가 검출되었고 어린이집 냉장고 손잡이에서 S. aureus 2 균주(0.7%)가 검출되었다. B. cereus와 S. aureus의 독소유 전자를 분석한 결과 B. cereus 4개 균주 모두에서 nheA, nheB, nheC, entFM, cytK가 검출되었으나, S. aureus의 2 개 균주의 경우 모두 sea, seb, sec, sed, see, seg, seh, sei, sej 독소유전자가 불검출되었다. B. cereus에서 설사를 유 발하는 장독소가 검출되어 B. cereus에 의한 식중독 발생 가능성이 상존하는 것으로 판단되었다. B. cereus와 S. aureus의 항생제 감수성을 실험한 결과 B. cereus 4 균주 에서 AM, FEP 등 β-lactam계 항생제에 내성을 나타내었 고 S. aureus 균주 모두 AM, P 항생제에 내성을 나타내 었다. S. aureus 균주는 OX 항생제에 각각 중간 내성 1 균주와 감수성 1 균주를 나타내었으나 MRSA는 검출되지 않았다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때 어린이집 급식설 비 손잡이의 교차오염으로 인한 식중독 발생을 예방하기 위해 급식설비 손잡이에 대한 주기적인 살균 등 위생관리 방안을 강화해야할 것으로 판단되었다.

애기뿔소똥구리 (Copris tripartitus)는 배설물 분해를 통해 환경정화와 생태계 균형에 기여하는 것으로 알려져 있다. 그러나 무분별한 농약 사용과 서식지 파괴로 인해 개체수가 감소되고 있어 2017년 환경부에서 애기뿔소똥 구리를 멸종위기 야생생물 Ⅱ급으로 지정하였다. 애기뿔소똥구리의 미토콘드리아 유전자를 활용한 선행연구가 발표되었지만 유전자원 확보는 여전히 미비한 실정이다. 이번 연구는 애기뿔소똥구리의 성장, 면역 및 생식과 관련된 유전 정보를 확보하기 위해 Illumina HiSeq 4000 platform을 활용하여 전사체 분석을 실시하였다. Illumina HiSeq 4000을 통해 확보된 전사체 데이터를 Trinity 프로 그램을 통해 de novo assembly를 진행하여 contigs를 생성하였다. 생성된 contigs를 TGICL 프로그램을 통해 clustering 하여 unigenes을 확보하였다. 이후 확보된 unigenes는 PANM DB 및 Swiss-Prot, KOG, InterProScan, GO, KEGG를 기반으로 한 BLASTx를 사용하여 annotation을 진행하였다. 25,106개의 unigene 중에서 23,289개가 PANM DB에 annotation 되었으며, Swiss-Prot, InterProScan에서는 각각 19,660개, 13,545개의 unigene이 annotation 되었다. KOG 분석에서는 ‘general function prediction only’ 범주에서 높은 비율로 나타났으며, GO 분석에서는 ‘Molecular Function’ 카테고리에서 가장 많이 annotation 되었다. KEGG 분석을 통해서는 ‘Environmental information processing’ 항목이 높은 발현을 보였다. 이번 연구를 통해 확보된 기능적 데이터는 야생에서의 보존 계획을 수립하는 데 있어 기초 자료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

The habitat of Drosophila melanogaster is the environment of fruit decay/fermentation which emits high concentrations of chemicals. Our recent studies revealed that D. melanogaster has been evolutionarily adapted to its habitat through tolerance to chemicals and induction of antimicrobial peptides (AMPs) plays an important role for chemical tolerance. To determine the correlation between AMPs and the chemical tolerance pathway, we hypothesized that expression of AMPs is induced by tissue damages or ROS caused by chemical exposure and AMPs activate antioxidant enzymes, thereby inducing chemical tolerance in D. melanogaster. Therefore, in this study, we investigated the induction levels of genes associated with necrosis (EGR and BSK), apoptosis (Dronc, Dcp1, and Drice), antioxidant physiology (SOD1, SOD2, CAT, Trxr1, GstD2, and GstD5), and SAM metabolism (Gnmt and Foxo) in D. melanogaster exposed to three chemicals, 2-phenylethanol, ethanol, and acetic acid. As a result, above genes were induced in chemical-exposed fly, and this supports our hypothesis of chemical tolerance pathway in D. melanogaster.

Honey bee plays an important role in pollinating plants. Recently, however, declines in honey bee populations have been reported in many countries, and pesticides have been pointed out as one of the factors contributing to honey bee loss. To determine the effects of pesticides on honey bee behavior, we investigated the homing ability of honey bee exposed to four pesticides (acetamiprid, imidacloprid, fenitrothion, and carbaryl). In addition, the changes in expression levels of genes associated with ‘learning and memory’ (cGMP-dependent protein kinase foraging, Kruppel homolog 1, Adenlyate cyclase 3, Early growth response protein 1, Hormone receptor 38) were examined after pesticide treatment in forager bee. The four pesticides tested in this study generally reduced the homing ability of foragers. In the examination of gene expression, learning and memory-related genes were induced by the exposure to acetamiprid, imidacloprid, and carbaryl, whereas fenitrothion decreased the expression of these genes in honey bee. Although further studies are needed, this suggests that pesticides may have negative effects on honey bee behavior and behavior-related gene expression.

Pyrethroid resistance in cockroach populations has been a public health challenge since the 1950s. The pyrethroid resistance in the German cockroach, Blattella germanica, is primarily attributed to knockdown resistance (kdr) mutations (E434K, C764R, and L993F) in the voltage-sensitive sodium channel gene (vssc). In this study, the pyrethroid resistance state of the German cockroach in the Republic of Korea (ROK) was assessed by analyzing the frequencies of kdr mutations using one-step PCR with total RNA. The results revealed that among the 25 populations examined, 14 populations exhibited the L993F kdr mutation, while no other mutations were detected. Since other cockroach species are also commonly found in human dwellings in ROK, the vssc genes were cloned from four other species, including Blattella nipponica, Periplaneta americana, Periplaneta japonica, and Periplaneta fuliginosa. Based on the genomic DNA (gDNA) sequences obtained from the vssc cloning, primer sets were designed to amplify the vssc fragment spanning the L993F mutation for each species and used to monitor the development of pyrethroid resistance in cockroach populations in the ROK. The study will facilitate the implementation of a nationwide monitoring program to assess cockroach resistance and select suitable alternatives.

In this study, the expression of genes related to fruit ripening was investigated using realtime PCR. The study aimed to determine the effective conditions of calcium compounds (Calcium citrate, calcium chloride, calcium nitrate, GH-Ca, OS-Ca) and chitosan treatment to extend the shelf-life in the ‘Kumhong’ nectarine and ‘Madoka’ peach fruits. In this study, in the ‘Kumhong’ and ‘Madoka’ fruits, the expression of genes related to cell wall degradation, pectin lyase (PL), polygalacturonase (PG), and pectin methylesterase (PME), was inhibited by calcium, chitosan, or a mixture (Chitosan+CaCl2) treatment. In ‘Madoka’ peach, although the expression of the PG gene was suppressed at pre-harvest Ca and chitosan treatment, the expression of the PL gene was induced at pre- and post-harvest Ca and chitosan treatment compared to the control. The spray of calcium, chitosan itself, or a mixture (Chitosan+ CaCl2) on the trees at the ripening stage and harvested fruits can extend the shelf-life by suppressing the expression of cell wall degrading enzymes genes (PL, PG, PME) in ‘Kumhong’ nectarine and ‘Madoka’ peach tree. These results provide valuable information for the development of technology for the extension of the shelf-life of peach and nectarine fruits.

This study was designed to examine the immune response in Korean rockfish during water temperature fluctuation and to elucidate the factors contributing to streptococcal pathogenesis in cultured Korean rockfish, S. schlegeli. We investigated cumulative mortality against Streptococcus iniae (FP5228 strain) infection in the exposed Korean rockfish (39.7±5.8 g) to environmentally relevant temperature (Control, 23℃; High temperature, 28℃ and 23℃ and 28℃ with 12 hours interval exchange, 23↔28℃) for 48 hours. Also, the expression of the mRNA related to the immune response genes (heat shock protein 70, interleukin- 1β, lysozyme g-type and thioredoxin-like 1) were measured in spleen and head kidney by real-time PCR analysis in the exposed fish to thermal stress. In this study, the combined stress with bacterial challenge in fishes exposed to thermal stress lowered the survival rate than that of control (23℃). The cumulative mortality in the group of control, 28℃ and 23↔28℃ was 24%, 24% and 40% (P<0.05), respectively. Also, thermal stress modulated the mRNA level of immune related genes; heat shock protein 70, interleukin-1β, lysozyme g-type and thioredoxin-like 1 in Korean rockfish. The present study indicates that a high and sudden water temperature change affect immune responses and reduce the disease resistance in Korean rockfish.

Cadmium (Cd), a heavy metal found in the aquatic environment, accumulates in organisms through the food chain. In the study, we investigated the survival rates, measurement of body Cd levels, and expression analysis of the stress response genes (Heat shock protein 70: HSP70 and Heat shock protein 60: HSP60) and antioxidant enzyme Glutathione S-Transferases (GST) on benthic oligochaete worm Tubifex tubifex exposed three concentrations of Cd, to analyze the bioaccumulation and changes of stress gene expressions to exposure toxicity of the Cd-spiked sediment. Survival rates of T. tubifex exposed to the Cdspiked sediment were 93% at 0.4 mg kg-1 Cd, 96% at 1.87 mg kg-1 Cd, and 93% at 6.09 mg kg-1 Cd for 10 days. Cd concentration in the body of T. tubifex was higher than that in the sediment. After Cd exposures for 10 days, the body Cd levels were 18.4 mg kg-1, 13.06 mg kg-1, and 79.11 mg kg-1 at exposed three concentrations of Cd, respectively. Upregulation of HSP70 gene expression was observed at all concentrations of exposed Cd as a time-dependent manner, whereas transcriptional expression of the HSP60 gene increased as a timedependent manner in T. tubifex exposed to the relative high concentration (6.09 mg kg-1) of Cd. However, GST gene expression increased on day 1 at all concentrations after Cd exposures, and then downregulated until 10 days. These results indicate to ecotoxicological and molecular effects in benthic oligochaete worm T. tubifex to Cd-spiked sediment and provide the basic information for the utilization of environmental toxicity assessment using the T. tubifex as a aquatic pollution indicator species.

플라스틱은 전세계적으로 사용량이 증가함에 따라 해양 환경으로 유입되는 플라스틱 쓰레기의 양도 꾸준히 증가하고 있으며, 미세플라스틱은 해양 생물에 의해 섭취되어 소화관에 축적됨에 따라 성장과 생식에 유해한 영향을 미친다. Cytochrome P450 (CYP)는 환경 오염물질을 대사하 는 해독효소로 알려져 있으나 지각류에서는 그 기능에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연 구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis에서 clan 2, 3, 4에 각각 속하는 CYP 유전자 9종(clan 2: CYP370A4, CYP370C5; clan 3: CYP350A1, CYP350C5, CYP361A1; clan 4: CYP4AN-like, CYP4AP2, CYP4AP3, CYP4C33-like1)의 서열에 대해 진화적으로 보존된 서열의 유사도를 분석 하고 계통분석을 실시하였다. 또한 3종류의 서로 다른 크기의 polystyrene beads (0.05-, 0.5-, 6-μm PS beads; 0.1, 1, and 10 mg/L)에 48시간 노출된 기수산 물벼룩에서 이들 9종의 CYP 유 전자의 발현을 real time reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR)로 분석하였 다. 결과적으로 기수산 물벼룩 CYP 유전자는 모두 진화적으로 보존된 motif를 가지고 있으며 계통분석 결과 각각 clan 2, 3, 4에 속하는 것으로 확인되었다. 이는 기능적으로 보존되어 있음 을 의미한다. CYP 유전자 중 clan 2에 속하는 CYP370C5와 clan 3에 속하는 CYP360A1, 그리고 clan 4에서는 CYP4C122 유전자의 발현이 0.05-μm PS beads에 노출되었을 때 유의하게 증가 하는 양상을 보였으며, 이는 이들 유전자가 PS 대사에 관여한다는 것을 의미한다. 본 연구는 미세플라스틱이 해양 무척추 동물에 미치는 생물 영향을 분자적 수준에서 이해하는데 도움이 될 것이다.

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.

In moths, mating behavior is induced by sex pheromones released by the female being recognized by the males’s chemosensory systems. In this study, to understand the recognition of sex pheromones in Maruca vitrata, chemosensory genes were identified via transcriptome analysis of male and female antennae and heads. Approximately, 11.1Gb, 10.8Gb, 12.1Gb, and 11.6Gb of data were obtained from the antennae and heads of the male and female, respectively. Thirty-seven odorant binding proteins (OBPs), 21 chemosensory proteins, 7 sensory neuron membrane proteins, 102 odorant receptors (ORs), 36 ionotropic receptors, and 39 gustatory Receptors were identified as chemosensory genes from the M. vitrata. Among these genes, 5 OBPs and 4 ORs were specifically expressed in male antennae. These genes are likely to be involved in the sex pheromone recognition of M. vitrata.

Silicon (Si) has the potential to improve plant growth and stress tolerance. The study aimed to explore Si-involving plant responses and molecular characterization of different Si-responsive genes in alfalfa. In this study, the exogenous supplementation of Si enhanced plant growth, and biomass yield. Si-acquisition in alfalfa root and shoot was higher in Si-supplemented compared to silicon deficient (-Si) plants, implying Si-acquisition has beneficial on alfalfa plants. As a consequence, the quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) was significantly increased in silicon-sufficient (+Si) plants. The quantitative gene expression analysis exhibited a significant upregulation of the Lsi1, Lsi2, Lsi3, NIP5;1, and NIP6;1 genes in alfalfa roots, while BOR1, BOR4, NIP2, and NIP3 showed no significant variation in their expression. The MEME results further noticed the association of four motifs related to the major intrinsic protein (MIP). The interaction analysis revealed that NIP5;1 and Lsi1 showed a shared gene network with NIP2, BOR1, and BOR4, and Lsi2, Lsi3 and NIP3-1, respectively. These results suggest that members of the major intrinsic proteins (MIPs) family especially Lsi1, Lsi2, Lsi3, NIP5;1, and NIP6;1 genes helped to pass water and other neutral solutes through the cell membrane and those played significant roles in Si uptake and transport in plants. Together, these insights might be useful for alfalfa breeding and genome editing approaches for alfalfa improvement.

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.