An esterase gene, estA1, was cloned from Alteromonas sp. 39-G1 isolated from the Beaufort Sea. The gene is composed of 1,140 nucleotides and codes for a 41,190 Da protein containing 379 amino acids. As a result of a BLAST search, the protein sequence of esterase EstA1 was found to be identical to Alteromonas sp. esterase (GenBank: PHS53692). As far as we know, no research on this enzyme has yet been conducted. Phylogenetic analysis showed that esterase EstA1 was a member of the bacterial lipolytic enzyme family IV (hormone sensitive lipases). Two deletion mutants (Δ20 and Δ54) of the esterase EstA1 were produced in Escherichia coli BL21 (DE3) cells with part of the N-terminal of the protein removed and His-tag attached to the C-terminal. These enzymes exhibited the highest activity toward p-nitrophenyl (pNP) acetate (C2) and had little or no activity towards pNP-esters with acyl chains longer than C6. Their optimum temperature and pH of the catalytic activity were 45℃ and pH 8.0, respectively. As the NaCl concentration increased, their enzyme activities continued to increase and the highest enzyme activities were measured in 5 M NaCl. These enzymes were found to be stable for up to 8 h in the concentration of 3-5 M NaCl. Moreover, they have been found to be stable for various metal ions, detergents and organic solvents. These salt-tolerant and chemical-resistant properties suggest that the enzyme esterase EstA1 is both academically and industrially useful.
To understand plant-pathogen interactions, a complete set of hot pepper genes differentially expressed against pathogen attack was isolated. As an initial step, hundreds of differentially expressed cDNAS were isolated from hot pepper leaves showing non-host resistance against bacterial plant pathogens (Xanthomonas campestris pv. glycines and Pseudomonas syringae pv. syringae) using differential display reverse transcription polymerase chain reaction (DDDRT-PCR) technique. Reverse Northern and Northern blot analyses revealed that 50% of those genes were differentially expressed in pepper loaves during non-host resistance response. Among them, independent genes without redundancy were micro-arrayed for further analysis. Random EST sequence database were also generated from various CDNA libraries including pepper tissue specific libraries and leaves showing non-host hypersensitive response against X. campestris pv. glycines. As a primary stage, thousands of cDNA clones were sequenced and EST data were analyzed. These clones are being spotted on glass slide to study the expression profiling. Results of this study may further broaden knowledge on plant-pathogen interactions.
Expressed sequence tags (EST) are help to quickly identify functions of expressed genes and to understand the complexity of gene expression. In order to analyze gene expression of the leaf development in Panax ginseng, which is one of the most important medicinal plant, expressed sequence tags (EST) analysis was carried out. We constructed a cDNA library using the immature leaf of Chunpoong. Partial sequences were obtained from 3,170 clones. The ESTs could be clustered into 1,624 (56.1%) non-redundant groups. Similarity search of the non-redundant ESTs against public non-redundant databases of both protein and DNA indicated that 1,137 groups show similarity to genes of known function. These ESTs clones were divided into sixteen categories depending upon gene function. Most abundant transcripts in immature ginseng leaf were photosynthesis related protein, such as chlorophyll a/b binding protein LHCII type I (128), chlorophyll a/b binding protein (53), ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase (41), and photosystem I psaH (26). The EST data from immature leaf generated in this study is useful in dissecting gene expression in leaf organ of ginseng.
현재 재배되고 있는 고려인삼은 혼계상태로서 개체간의 형질변이가 대단히 심하며, 종자채취를 4년 후에 하기 때문에 신품종육성을 위해서는 매우 오랜 기간이 필요하다. 그러나 식물형질전환기술의 발달로 목적하는 유전자를 식물체에 재도입하여 새로운 품종을 육성할 수 있는 기술이 보급되어 유용유전자만 있다면 단시간에 고기능성 신품종을 육성할 수 있을 것이다. 본 과제에서는 인삼의 유용유전자를 대량으로 발굴하기 위하여 인삼의 조직별, 종간 및 처리간에 의한 cDNA library 총 10종 이상을 제작하고 이들 cDNA library로부터 인삼의 유용유전자원을 확보하기 위하여 EST 20,000개를 5' 한쪽 방향에서 분석하고 이들 분석된 EST clone의 데이터는 data base화 하여 많은 연구자들이 연구정보를 공유한 수 있게 하였다. 그리고 EST clone 중에서 완전한 단백질의 유전정보를 포함하고 있는 clone을100개 선발하여 전장의 염기서열(full length sequence)을 분석하고 data base를 구축하고parental clone을 선발하여 cDNA chip을 제작하였다. 특히 257 clone 주에서 기능성 및 내재해성 유용유전자를 선발하여 전염기서열분석(full length sequencing)을 한 후 인상에 재도입하여 고기능성 및 내재해성 인삼의 분자육종을 비교적 단시간내에 할 수 있는 형질전환 및 재분화 시스템을 개발하고 토양순화 시스템을 확립하고자 하였다.
우리나라에서 주요 장뇌삼 재배지역인 진안, 홍천, 풍기, 안동, 영주 등 5개 지역을 대상으로 지역 간 유연관계를 분석하였으며 산삼의 cDNA library 구축을 통하여 EST 분석을 실시하였다. 24개의 ISSR 표지자를 이용하여 PCR을 수행한 결과, 총 127개의 다형적 증폭산물을 얻을 수 있었으며 지역별로는 영주가 다형적 증폭산물의 수가 18개로 가장 많았다. 유집분석을 수행한 결과, 지역 간 유사도 범위는 0.46~0.58의 범위로 나타났고 영주를 제외한 홍천과 풍기, 안동과 진안이 각각 다른 그룹을 형성함에 따라 지리적 거리와 유전적 유사도와의 관련성은 찾을 수 없었다. 산삼 뿌리에서 cDNA library를 구축하여 EST를 통해 유전자 기능을 분석하였으며 11개의 cDNA의 염기서열을 결정한 후 아미노산 상동성을 비교한 결과, 9개의 EST들이 기능이 알려진 유전자들과 상동성을 나타내었고 2개는 기능이 알려지지 않은 것으로 나타났다. 특히 Homeodomain transcription factor 유전자와 상동성을 나타낸 PGM002를 탐침 DNA로 만들어 장뇌삼의 잎과 뿌리를 대상으로 Northern Blot을 실시한 결과, 장뇌삼의 뿌리에서만 발현되는 전사체임을 확인하였다.
Park, Eun-Mi;Kim, Young-Ok;Nam, Bo-Hye;Kong, Hee Jeong;Kim, Woo-Jin;Lee, Sang-Jun;Choi, Tae-Jin
한국해양바이오학회지
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제2권3호
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pp.168-173
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2007
of expressed sequence tags (ESTs) is an efficient approach for gene discovery, expression profiling, and development of resources useful for functional genomics. To analyze the transcriptome of olive flounder, Paralichthys olivaceus, we have conducted EST analysis using cDNA libraries made from muscle of P. olivaceus. Redundant ESTs were assembled into overlapping contigs by using the assembly program ICAtools software. We found that the 221 ESTs were composed of 21 clusters and 35 singletons, suggesting that the overall redundancy of the library was 74.7%. Of the 221 clones, 218 clones (98.6%) were identified as known genes by BLAST searches and 3 clones (1.4%) did not match to any previously described genes. Based on major functions of their encoded proteins, the identified clones were classified into 13 broad categories. Sequence analysis of the ESTs revealed the presence of microsatellite-containing genes which may be valuable for further gene mapping studies. This study contributes to the identification of many EST clones that could be useful for genetics and developmental biology of olive flounder.
평년의 기온분포도의 제작방법에 따라 이를 활용하여 산출되는 농업기후정보에 어느 정도의 오차를 유발하는지 평가하고자 하였다. 1983-2012 기간에 발생한 기온을 일별로 평균하여 배경기온(365일 ${\times}$ 1세트)을 준비하고, 여기에 소기후모형을 적용하여 평균된 일별 기온분포도('EST 평년' 기온)를 제작하였다. 또한 30년동안 발생한 매년, 매일의 배경기온(365일 ${\times}$ 30세트)으로부터 실황 추정용 소기후모형에 적용하여 30세트의 기온분포도를 제작한 후 일 단위로 다시 평균한 기온분포도('OBS 평년' 기온)를 참값으로 간주하여 비교하였다. 평년 기온분포도에 따라 '후지' 사과의 개화일과 종상일을 예측하고, 늦서리의 위험정도를 비교한 결과, 휴면에 진입하는 늦가을 이후부터 봄철까지의 기온을 온도시간단위로 환산하여 사용하는 개화일의 경우, 평균 2.9일의 오차를 보인 반면, 4월의 최저기온 분포를 2차방정식에 대입하여 산출한 종상일의 경우 평균 11.4일의 비교적 큰 오차가 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 늦서리의 위험을 판정하는 방법은 개화일과 종상일의 편차를 이용하는데 EST 평년 기온을 근거로 판정할 경우, 하동군 악양면의 12.5% 면적에 해당하는 농가는 종상일이 개화일과 같거나 늦게 출현하여 위험지역으로 분류되었지만, OBS 평년 기온에 따르면 악양면의 모든 지역에서 종상일이 개화일보다 늦게 나타나는 곳은 없었다. 차후 컴퓨터 자원과 구동시간에 큰 제약이 없다면 실황 추정기술에 따라 평년기간 30세트의 일별자료를 복원하여 기존 EST 평년 자료를 대체하는 것이 필요하다고 판단된다.
우리나라에 주기적으로 내습하여 막대한 인명 및 재산피해를 발생시키고 있는 태풍의 재해위험도를 EST 기법을 적용하여 평가하였다. 서울을 비롯한 6개 주요 도시에 대하여 기존의 태풍자료를 Training Set으로 사용하여 In년 간의 태풍 모의 기간에 대하여 100회 반복모의를 수행한 결과로부터 재현기간별 최대풍속과 일최대강우량의 평균값, 표준편차, 최소값 및 최대값을 추정하였다. 재현기간 100년의 태풍에 대한 최대풍속의 평균값을 비교 평가한 결과 태풍으로 인한 최대풍속은 목포, 부산, 제주, 인천, 대구, 서울의 순으로 나타나 해안이나 도서지방의 재해위험도가 내륙 지방 보다 높은 것으로 나타났으며, 태풍에 동반되는 일최대강우량은 부산, 목포, 제주, 서울, 인천, 대구의 순으로 나타나 남부지방이 중북부지방 보다 태풍동반 호우에 취약한 것으로 나타났다. 태풍 재해에 있어서 남부해안지방에 위치한 도시들이 위험도가 높았다.
목 적: 본 연구에서는 EST Clustering 방법을 이용하여 이전의 연구에서 발굴한 B357 EST의 염기서열을 포함하는 유전자를 동정하고, 이 유전자의 발현을 생쥐의 난소와 정소를 포함한 여러 가지 조직들에서 살펴보고자 하였다. 연구방법: EST Clustering으로 얻어진 전체 염기서열을 5-day-ovary-specific gene-1 (5DOS1)이라고 명명하여 GenBank에 등록하였으며 (AY751521), northern blotting, real-time RT-PCR, in situ hybridization, western blotting, immunohistochemistry 등의 방법을 이용하여 생쥐 난소와 고환의 발달단계에 따라 그 발현양상을 관찰하였다. 결 과: 5DOS1의 전사체는 성장한 정소, 뇌, 근육에서 높게 발현하였으며, 난소의 경우에서는 원시난포시기부터 모든 난자에서 발현하였으며 특히 생후 5일째 높게 발현하였고 그 이후로는 점차 감소하였다. 반면 정소의 경우는 발달과 함께 계속 증가하였으며, 정모세포를 제외한 모든 발달단계별 정자에서 발현함을 관찰하였다. 결 론: 본 연구결과는 5DOS1에 대한 발견과 동정에 대한 첫 보고로써, 유전자 및 단백질이 생쥐의 난소 및 정소의 생식세포에서 발현하는 것을 관찰하였다. 앞으로 생식세포 발생 및 분화에 관련된 5DOS1의 기능에 대한 심층 연구가 더 필요하다고 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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