본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

NGS (Next Generation Sequencing)와 컴퓨터 프로그램의 융합적 연구를 통한 비수리(Lespedeza cuneata. G. don)의 생리적 변화에 따른 유용 유전자 분리

Isolation of Gene according to the Physiological Changes of Lespedeza cuneata. G don by the Convergence Study using a Computer Program and NGS (Next Generation Sequencing)

안철현
한국융합학회 (Korea Convergence Society)|2017.12|한국융합학회논문지 (Journal of the Korea Convergence Society)|제8권 제12호|pp. 31-38|DOI https://doi.org/10.15207/JKCS.2017.8.12.031

1

조회

0

다운로드

0

인용

0

참고문헌

키워드

Next Generation SequencingAbiotic stressD-pinitolEpimerase항당뇨비생물학적 스트레스기능성 물질Anti-diabeticFunctional material
주제분류학제간연구

초록

본 연구는 콩과 식물인 비수리의 유용유전자를 NGS (Next Generation Sequencing)와 분자생물학의 융합적인 연구를 통해 분리하고 가능성을 알아보고자 시행하였다. 비수리는 자원식물이지만 많은 유용물질을 가지고 있다. 특히 항당뇨 기능을 하는 D-pinitol을 많이 함유하고 있는데 아직까지 비수리에서 D-piniol의 생합성에 관련된 유전자가 분리 되지 않았다. 비수리에 비생물학적 스트레스(가뭄)를 처리하고 처리하지 않은 대조군과 같이 total RNA를 추출한 후에 library를 만들어 NGS를 실시하였다. 이를 통해 D-pinitol 생합성에 관련된 유전자들을 분리하여 in silico 상에서 염기서열을 확인하였다. 이를 뒷받침하기 위해 Blast 프로그램을 사용하여 D-pinitol 생함성에 관여하는 ononitol epimerase를 확인하였고 in vitro 상에서도 RT-PCR을 통해 유전자 발현이 증가됨을 확인함으로써 융합적 연구를 통해 유전자를 찾고 분리하여 발현양상을 확인하였다.

Abstract

This study was carried out to investigate the possibility of isolating the useful gene of soybean plant, anthocyanin, through NGS (Next Generation Sequencing) and molecular biology experiments. Lespedeza cuneata. G. don is a resource plant but has many useful materials. Especially, D-pinitol, which has anti-diabetic function, is contained in a large amount. However, the gene related to the biosynthesis of D-piniol has not been isolated in the non-spermatid. Lespedeza cuneata. G. don was treated with abiotic stress (drought), total RNA was extracted, and a library was constructed to perform NGS. In this way, the genes involved in D-pinitol biosynthesis were isolated and sequenced in silico. In order to support this, ononitol epimerase involved in D-pinitol amplification was identified using the Blast program and RT-PCR confirmed the increased gene expression in vitro, and the gene was isolated and identified by convergence study.

참고문헌 (27)

  1. 박이병, "Diabetes Epidemics in Korea: Reappraise Nationwide Survey of Diabetes “Diabetes in Korea 2007”", Diabetes and Metabolism Journal, 37(4), pp.233~239 (2013), 대한당뇨병학회[DOI]
  2. 이연리, "약용식물 메탄올 추출물의 항산화 및 항당뇨 활성", 한국식품영양과학회지, 44(5), pp.681~686 (2015), 한국식품영양과학회
  3. H. Hikino, "Isolation and hypoglycemic activity of eleutherans A, B, C, D, E, F, and G : Glycans of Eleuthe- rococcus senticoccus root", J. Nat. Prod, 49, pp.293~297 (1986)
  4. A. Kato, "Hpogly-cemic action of the rhizomesof polygo-natum officinale in normal and diabetic mice", Planta. Med, 60, pp.201~206 (1994)
  5. F. S. Medina, "Hypoglycemic activity of Juniper Berries", PlantaMed, 60, pp.197~203 (1994)
  6. N. Ohno, "Purification and structural character- ization of anantitumor β-1,3-glucan isolated from hot water extract of the fruitbody of cultured Grifola frondosa", Chem. Pharm. Bull, 33, pp.4522~4527 (1985)
  7. G. Zhao, "Structural features andimmu- nological activity of a polysaccharide from Dios-coreaopposita Thumb roots", Carbohydr Polym, 61, pp.125~131 (2005)
  8. 박형래, "천연 생약 복합 추출물이 Streptozotocin 유발 당뇨성 흰쥐의 혈당 및 인슐린, 혈청 과산화지질 농도에 미치는 효과", 동아시아식생활학회지, 17(2), pp.205~212 (2007), 동아시아식생활학회
  9. V. A. Koivisto, "Insulin therapy on type Ⅱ diabetes", Diabetes Care, 16, pp.29~39 (1993)
  10. H. A, Lee, "Hypoglycemicaction of red ginseng components (Ⅱ): Investigation of effectof fat soluble fraction from red ginseng on enzymesrelated to glucose metabolism in cultured rat hapato-cytes", Korean J Ginseng Sci, 22, pp.51~59 (1998)
  11. W. H. Dillmann, "Diabetes mellitus induced changes incardiac myosin of the rat", Diabetes, 29, pp.579~582 (1980)
  12. T. Katsube, "Screening for antioxidant activityin edible plant products: Comparison of low-densitylipo- protein oxidation assay, DPPH radical scavenging assay, and Folin-Ciocalteu assay", J Agric Food Chem, 52, pp.2391~2396 (2004)
  13. C. H. Kee, "The pharmacology of Chinese herbs", pp.222~ (1993), CRCPress
  14. Q. Wang, "Naturally derived anti-inflammatory compounds from Chinese medicinal plants", J Ethnopharmacol, 146, pp.9~39 (2013)
  15. 최소진, "한국 약용식물의 최종당화산물 생성저해활성 검색 (XII)", 생약학회지, 46(3), pp.250~259 (2015), 한국생약학회
  16. 김현영, "비수리(Lespedeza cuneata G. Don) 메탄올 추출물로부터 분획된 용매분획물의 항산화활성과 α-Glucosidase 저해활성", 한국식품영양과학회지, 41(11), pp.1508~1514 (2012), 한국식품영양과학회
  17. 정경아, "DNCB로 유도된 생쥐에서 아토피 피부염에 대한 야관문추출물의 효과", 한국융합학회논문지, 7(4), pp.67~73 (2016), 한국융합학회
  18. 김은진, "자생식물과 생약자원 추출물의 폴리페놀, 플라보노이드 함량 및 항산화 활성 탐색", 한국식품과학회지, 44(3), pp.337~342 (2012), 한국식품과학회
  19. 이재학, "싸리나무(Lespedeza bicolor) 부위별 추출물의 항산화 활성 및 항산화물질 분리", 한국식품과학회지, 44(6), pp.763~771 (2012), 한국식품과학회[DOI]
  20. 정희경, "야관문 추출물의 창상치유 효과", 한국식품영양과학회지, 43(3), pp.374~380 (2014), 한국식품영양과학회
  21. J. A. Martin, "Next-generation transcriptome assembly", Nat Rev Genet, 12(10), pp.671~682 (2011)
  22. B. J. Haas, "De novo transcript sequence reconstruction from RNA-seq using the Trinity platform for reference generation and analysis", Nature Protocols, 8, pp.1494~1512 (2013)
  23. Y. Yang, "Optimizing de novo assembly of short-read RNA-seq data for phylogenomics", BMC Genomics, 14, pp.328~ (2013)
  24. G. Pertea, "TIGR Gene Indices clustering tools (TGICL): a software system for fast clustering of large EST datasets", Bioinformatics, 19, pp.651~652 (2003)
  25. X. Huang, "CAP3: A DNA sequence assembly program", Genome Res, 9, pp.868~877 (1999)
  26. E. Blanco, "Using geneid to Identify Genes", pp.4.3~ (2007), Curr Protoc Bioinformatics
  27. 서승민, "국내 수집 두과식물의 부위별 pinitol 함량 변이", 한국작물학회지, 56(1), pp.50~56 (2011), 한국작물학회

관련 논문AI추천

Characterization of Root Transcriptome among Korean Ginseng Cultivars and American Ginseng using Next Generation Sequencing김기홍, 김동휘, 김선태, 김영창, 김장욱, 김홍식, 방경환, 이승호, 정종욱, 조익현, 현동윤한국약용작물학회 · 한국약용작물학회지2014 · 제22권 제5호돌콩(Glycine soja)의 침수 스트레스 관련 유전자 발굴을 위한 대량전사체 분석김재윤, 김태겸, 박상용한국육종학회 · 한국육종학회지2022 · 제54권 제4호Next generation sequencing 방법을 이용한 적육계 복숭아와 백육계 복숭아의 전사체 분석김세희, 김현란, 남은영, 신일섭, 조강희, 황해성한국식물생명공학회 · Journal of Plant Biotechnology2012 · 제39권 제4호더덕 및 씀바귀 참조전사체 단일 파일 DB 구축강지남, 오윤호, 이시명, 이태호한국육종학회 · 한국육종학회지2023 · 제55권 제4호Prediction and Identification of Biochemical Pathway of Acteoside from Whole Genome Sequences of Abeliophyllum Distichum Nakai, Cultivar Ok Hwang 1ho시홍, 김용성, 박재호, 박종선, 손장혁, 안정좌, 이정민, 이준미, 장태원, 최지수, 한지윤중소기업융합학회 · 융합정보논문지2020 · 제10권 제3호Genetic diversity analysis of Glycyrrhiza uralensis using 8 novel polymorphic microsatellite markers이이, 허목, 김성민, 엄유리, 이종훈, 정찬식, 차선우, Mei Lan Jin한국식물생명공학회 · Journal of Plant Biotechnology2016 · 제43권 제2호

이 간행물의 다른 논문 (28건)

Diffie-Hellman 기반 사물인터넷 센서노드 키 관리 연구홍성혁, 유진아pp. 9-14극소형 LED 패키지의 개발과 불량 유형의 분석이종찬pp. 23-29웹 서비스 적용을 위한 IoT 정보 수집 방법에 관한 연구한정수, 심성호pp. 71-76VoIP기반 승강기 비상 화상통화 통합 관리 시스템 설계 및 구현김운용, 김순곤pp. 93-99뇌졸중 환자 보호자의 SF-8을 이용한 신체건강관련 삶의 질 융복합적 연구김민정, 김영란, 김영일pp. 119-127
원문 보기