• The Plant Pathology Journal
• /
• 제35권5호
• /
• pp.530-537
• /
• 2019

Fuji, a major apple cultivar in Korea, is susceptible to white rot. Apple white rot disease appears on the stem and fruit; the development of which deteriorates fruit quality, resulting in decreases in farmers' income. Thus, it is necessary to characterize molecular markers related to apple white rot resistance. In this study, we screened for differentially expressed genes between uninfected apple fruits and those infected with Botryosphaeria dothidea, the fungal pathogen that causes white rot. Antimicrobial tests suggest that a gene expression involved in the synthesis of the substance inhibiting the growth of B. dothidea in apples was induced by pathogen infection. We identified seven transcripts induced by the infection. The seven transcripts were homologous to genes encoding a flavonoid glucosyltransferase, a metallothionein-like protein, a senescence-induced protein, a chitinase, a wound-induced protein, and proteins of unknown function. These genes have functions related to responses to environmental stresses, including pathogen infections. Our results can be useful for the development of molecular markers for early detection of the disease or for use in breeding white rotresistant cultivars.

• 식물조직배양학회지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.231-237
• /
• 2001

Differential screening을 통해 Moriguchi등 (1998)이 분리한 유전자와 상동성을 나타내는 CitMT45 유전자의 cDNA를 분리하였다. 본 실험에서 분리한 cDNA는 Moriguchi등 (1998)이 분리한 cDNA에 비해 긴 3' UTR을 가지고 있었다. 잎과 과피, 과육에서 CitMT45 유전자의 발현분석을 northern blot을 통해 수행한 결과, 발달단계에 따라 증가하는 비슷한 앙상을 관찰할 수 있었으나, 과육, 과피, 잎의 순으로 그 발현 양이 많았다. 이들의 발현조절에 대한 정보를 얻기 위해 게놈 DNA를 분리한 결과, CitMT45 게놈 구조는 3개의 exon과 2개의 intron으로 구성되어 있었고, primer extension 분석을 통해 CitMT45 유전자의 발현은 3개의 부위에서 개시되고 있음을 알 수 있었다. 전사개시부위의 5'upstream 지역에서 TATA box와 CCAAT box뿐만 아니라, 금속이온과 온도변화에 의한 조절에 중요한 부위로 알려진 cis-element를 발견하였다.

• Molecules and Cells
• /
• 제26권6호
• /
• pp.536-547
• /
• 2008

Anthocyanidin synthase (ANS, leucoanthocyanidin oxygenase), a 2-oxoglutarate iron-dependent oxygenase, catalyzed the penultimate step in the biosynthesis of the anthocyanin class of flavonoids, from the colorless leucoanthocyanidins to the colored anthocyanidins. The full-length cDNA and genomic DNA sequences of ANS gene (designated as GbANS) were isolated from Ginkgo biloba for the first time. The full-length cDNA of GbANS contained a 1062-bp open reading frame (ORF) encoding a 354-amino-acid protein. The genomic DNA analysis showed that GbANS gene had three exons and two introns. The deduced GbANS protein showed high identities to other plant ANSs. The conserved amino acids (H-X-D) ligating ferrous iron and residues (R-X-S) participating in 2-oxoglutarate binding were found in GbANS at the similar positions like other ANSs. Southern blot analysis indicated that GbANS belonged to a multi-gene family. The expression analysis by real-time PCR showed that GbANS expressed in a tissue-specific manner in G. biloba. GbANS was also found to be up-regulated by all of the six tested abiotic stresses, UV-B, abscisic acid, sucrose, salicylic acid, cold and ethylene, consistent with the promoter region analysis of GbANS. The recombinant protein was successfully expressed in E. coli strain with pET-28a vector. The in vitro enzyme activity assay by HPLC indicated that recombinant GbANS protein could catalyze the formation the cyanidin from leucocyanidin and conversion of dihydroquercetin to quercetin, suggesting GbANS is a bifunctional enzyme within the anthocyanidin and flavonol biosynthetic pathway.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제36권1호
• /
• pp.23-29
• /
• 2009

벼의 저온처리 cDNA 은행에서 분리된 CCCH 형태 zinc finger 단백질인 OsZF2의 기능을 분석하기 위하여 벼에서 CaMV 35S 프로모터 조절하에 OsZF2가 발현(35S:OsZF2)되는 형질전환벼 식물체를 개발하였다. 35S:OsZF2 형질전환벼에 대한 하이그로 마이신저항성 검정을 통해 동형접합체 계통을 선발하고 Northern 발현분석에 의해 OsZF2 유전자가 형질전환체에서 과발현되는 것을 확인하였다. 형질전환체와 대조구인 낙동벼를 100 mM NaCl 첨가 MS 배지에서 키운 후 잎과 뿌리의 길이를 측정하여 내염성 검정을 수행한 결과 대조구에 비해 형질전환체 생육이 다소 양호 한 것으로 나타났다. GMO 포장에서 생육상태를 관찰 한 결과 형질전환체는 생육지연으로 인한 왜화 현상을 나타내며 출수기 또한 열흘 정도 지연되나 등숙기에는 대조구와 같은 초장을 보였다. zinc finger 유전자는 식물체의 발달과 분화 단계 및 환경 스트레스 반응 등 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으므로 유전체발현 분석으로 하위단계에서 조절되는 유전자 발현 양상을 분석하였다. 35S:OsZF2 전환체에서 낙동벼보다 4배 이상 발현이 증가된 유전자 중에서 게놈 주석에 기초한 기능을 유추하면 신호전달과 관련된 protein kinase, DNA 결합단백질과 대사에 관련된 효소 유전자, 스트레스 반응에 관여하는 일부 유전자 및 병 저항성과 관련된 유전자들의 발현이 증가되었다. 따라서 벼에서 분리된 OsZF2 CCCH type zinc finger 유전자는 벼 성장 발달과 스트레스에 반응하는 상위 조절자로서 기능을 할 것으로 추측된다.

• 생명과학회지
• /
• 제27권12호
• /
• pp.1415-1420
• /
• 2017

고구마 현탁배양세포의 EST library에 높은 빈도로 존재하는 metallothionein (MT) 유전자를 선별하였다(IbMT3). MT 유전자는 세포와 조직의 스트레스 조절과 연관되어 있다고 알려져 있다. 본 연구에서 IbMT3 cDNA의 전장을 확보하여 염기서열 분석을 한 결과, IbMT3 유전자는 구조적으로 유형 3에 속하는 MT 단백질을 암호화하고 있었다. 식물에서 유형 3에 속하는 MT 단백질의 기능은 명확히 알려지지 않다. Northern blot 분석 결과, IbMT3 유전자는 고구마 식물체 잎보다 현탁배양 세포에서 매우 강하게 발현되었다. 일반적으로 세포배양은 세포에 산화 스트레스 상태를 부과하는 것으로 알려져 있다. 이에, 고구마 식물체에 산화 스트레스를 처리하여 IbMT3 유전자의 발현이 어떻게 조절되는지 조사하였다. 제초제인 methyl viologen (MV)을 6, 12, 24시간 동안 처리했을 때, IbMT3 유전자의 발현은 6시간 후에 아주 강하게 유도되었고 그 이후에는 감소함을 알 수 있었다. 저온 스트레스($15^{\circ}C$)를 24, 48시간 동안 처리했을 때, IbMT3 유전자는 처리시간이 경과함에 따라 발현이 더 많이 유도되었다. 이로써, IbMT3 유전자는 환경 및 산화 스트레스에 반응하여 발현이 조절되는 유전자임을 알 수 있었다. IbMT3 isoform은 고구마 식물체 내에서 항산화제로써 작용할 가능성이 있을 뿐 아니라, 스트레스 하에서의 세포 적응 메커니즘에 중요한 기능을 할 것으로 사료된다.

• 동의생리병리학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.196-203
• /
• 2005

Gunggui-tang has been used for the therapy of blood disorders in Hangbang medicine for long time. Also, Glycyrrhiza uralensis has been used for deficientblood patterns with an irregular pulse or palpitations, coughing and wheezing, and heat or cold in the lungs. Melanogenesis is a physiological process resulting in the synthesis of melanin pigments. We investigated whether the water extract of Gunggui-tang plus G. uralensis inhibited melanogenesis in B16 melanoma cells. Because the molecular events connecting the regulation in tyrosinase activity remain to be elucidated, we also aimed to determine whether Gunggui-tang gamibang(GTG) affects tyrosinase at the gene activation level in the cells. First, we showed that GTG inhibited the tyrosinase promoter activity and further, down-regulated the tyrosinase protein activity in ${\alpha}-melanocyte-stimulating$ hormone $({\alpha}-MSH)-treated$ B16 melanoma cells. GTG also resulted in a decrease of melanin content in MSH-induced melanogenesis, indicating that GTG may be a useful drug in studying the regulation of melanogenesis. The pretreatment of GTG significantly prevented phosphotransferase activity of c-Jun N-terminal kinase (JNK1) and transcriptional activation of activating protein-1 (AP-1) in MSH-treated B16 melanoma cells. These findings indicate that GTG inhibits melanogenesis of B16 melanoma cells via suppression of phosphotransferase activity of JNK1 and transcriptional activation of AP-1.