한국에서 분리된 전염성 조혈괴저바이러스(infectious hematopoietic necrosis virus, IHNV)인 IHNV-PRT의 nucleocapsid(N)를 암호화하고 있는 cDNA를 클로닝하여 분석하였다. N 유전자는 391개의 아미노산으로 구성된 42.3 kDa의 분자량을 가진 단백질을 암호화하는 1,176 bp 크기의 open reading frame을 가지고 있었다. N 단백질의 아미노산 서열을 다른 외국에서 분리한 IHNV들의 N과 비교한 결과 75-90% 정도의 유사성을 보였으나 다른 종의 fish rhabdovirus인 hirame rhabdovirus(HRV) 및 viral hemorrhagic septicemia virus(VHSV)와는 각각 43%와 38%의 유사성을 보였다. 그러나 아미노산 서열 214-265의 52개의 아미노산들은 모든 종의 fish rhabdovirus간에 매우 높은 유사성을 보여 주었다.
Cellobiohyolase (CBH) I 유전자의 확보는 CBH I 유전자 cellulase 생산 균주인 Trichoderma reesei를 배양, 수거하고 액체 질소를 이용하여 세포를 파쇄 후 RT-PCR kit를 이용하여 CBH I gene을 합성하였다. 그 후 발현벡터인 pYGAL에 cloning하였다. CBH I 유전자 앞부분에는 CBH I 단백질이 cell 외부로 분비할 수 있도록 하는 ppL이 포함되었다. CBH I 단백질 발현은 Protein gel 결과를 통하여 발현을 확인하였다. Cellulase 활성을 증대시키기 위한 분자진화 방법 개발은 error prone PCR과 DNA shuffling을 수행하였다. 얻은 CBH I 유전자를 발현 벡터에 삽입하고 효모에 transformation하여 이것을 다시 screening하였다. 1차 screening 후 confirm test하기 위해 DNS (Dinitrosalicylic Acid) 환원당 측정법을 이용하였으며, 이 결과 121-D8, 228-G2, 389-E3, 412-B4, 456-D2의 cellulase 변이체를 획득할 수 있으며, 456-D2의 경우 original CBH I과 비교하여 약 510%의 활성이 증가된 것을 확인할 수 있었다. 분자 진화 된 cellulase sequence 분석결과 CBH I wild type과 비교하였을 때 121-D8의 경우 변경된 9개의 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 6개, 228-G2의 경우 변경된 7개의 바뀐 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 4개, 389-E3의 경우 변경된 13개의 바뀐 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 9개, 412-B4의 경우 변경된 9개의 바뀐 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 6개, 456-D2의 경우 변경된 10개의 바뀐 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 7개이었다. Cellulase 생산 공정 최적화는 5 L 발효기를 이용하여 고농도 배양을 실험한 결과 최종 O.D. 120까지 진행할 수 있었으며, 약 1.2 g/L의 cellulase를 얻을 수 있었다. Cellulase 생산 공정 scale-up 5 L 규모에서 확립된 최적 fed-batch 발효 공정을 300 L로 scale-up하여 실험하였다. 최종 O.D.는 약 280 정도이며 cellulase의 발현양은 약 3.2 g/L 수준임을 확인하였다. Cellulase 정제 공정 최적화 결과 80%의 수율과 95%의 순도를 확보하였다.
감귤은 전 세계적으로 가장 많이 생산되는 주요 과수작물이고 비타민 C와 구연산 및 감귤 고유의 플라보노이드를 비롯한 다양한 기능성 성분으로 인해 건강 기능성 식품 소재로도 각광받고 있다. 그러나 긴 유년기와 배우체 불임, 주심배 발생 및 고도의 유전적 잡종성 등 감귤 특유의 생식생물학적 특성으로 인해 교배를 통한 전통 육종의 품종개발에 있어서는 가장 어려운 작물에 속한다. 지구 온난화, 소비자 욕구 변화 등으로 인해 고품질 감귤의 안정적 생산과 품종 다양화를 위한 체계적 육종 프로그램의 도입이 시급한 실정이다. 감귤에서도 분자 육종 프로그램을 통한 품종 육성을 위해 세계적으로 가장 많이 재배되는 스위트 오렌지와 클레멘타인 만다린에 대한 고품질 표준 유전체 정보가 최근에 확보되었다. 표준유전체 서열을 기반으로 다양한 품종 및 교배집단들에 대한 유전체 해독, 비교유전체 분석, GBS 등을 통해 형질연관 마커 발굴, 유전자 기능 연구 등이 이루어질 것으로 전망된다. 아울러 다양한 전사체 분석이 이루어지고 있으며, 유전자 기능 및 유전자 co-expression 네트워크의 이해를 증진할 수 있을 것이다. 유전체 및 전사체 분석을 통해 확보한 대규모 SNP, InDel 및 SSR의 다형성 분자마커 big data를 이용한 고밀도 연관 및 물리 지도 작성이 이루어지고 있고, 궁극적으로 통합지도 작성이 이루어지게 될 것이다. 이를 통해 가까운 장래에 감귤 특이 주요 농업형질 연관 유전자의 정확도 높은 map-based 클로닝 및 빠르고 효율적인 분자표지 선발육종이 이루어질 것이다.
목화의 Glutathione S-Transferase(GST) cDNA를 cloning한 뒤 담배식물체에서 과발현시킨 뒤 유전자의 기능을 분석하였다. Northern blot 분석으로 목화의 GST 유전자가 성공적으로 담배식물체의 염색체에 도입된 것을 확인하였다 Type I Type II의 전사체들이 인지되었고 이 보고에서는 Type II 전사체들의 역할을 기술하였다. Type II 전사체들을 발현하는 형질전환 식물체들은 야생형 또는 비형질전환체와 비교하였을 때 약 1.5배 이상의 GST 효소활성을 나타내었다. GST 효소의 활성은 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB)와 글루타치온을 기질로 사용하여 측정하였다. 담배식물체에서 목화 GST CDNA의 과발현은 이 유전자가 기능을 갖는 단백질로 번역이 될 수가 있다는 것을 보여준다. 형질전환된 담배 유묘를 저온($15^{\circ}C$)과 광이 있는 상태에서 키워 GST유전자의 역할에 대한 기능을 시험하였다. GST 유전자의 형질 전환체들은 대조구의 유묘들과 비교하여 보았을 때 성장이 좋았다. 소금에 대한 내성 시험에서도 효과를 보였다. 0, 50, 100, 150, and 200 mM NaCl농도에서 생장시험을 하였다. 50, 100 mM NaCl농도에서 GST 형질전환 유묘들은 성장이 대조구에 비하여 유의성을 보였으나 0, 150, 그리고 200mM의 소금농도에서는 성장의 차이를 보이지 않았다.
Leucine-rich repeat containing protein 10 (LRRC10) is characterized as a cardiac-specific gene, suggesting a role in heart development and disease. A severe cardiac morphogenic defect in zebrafish morphants was recently reported but a contradictory result was found in mice, suggesting a more complicated molecular mechanism exists during mouse embryonic development. To elucidate how LRRC10 is regulated, we analyzed the 5'enhancer region approximately 3 kilo bases (kb) upstream of the Lrrc10 start site using luciferase reporter gene assays. Our characterization of the Lrrc10 promoter indicates it possesses complicated cis-and trans-acting elements. We show that GATA4 and MEF2C could both increase transcriptional activity of Lrrc10 promoter individually but that they do not act synergistically, suggesting that there exists a more complex regulation pattern. Surprisingly, knockout of Gata4 and Mef2c binding sites in the 5’enhancer region (-2,894/-2,889) didn't change the transcriptional activity of the Lrrc10 promoter and the likely GATA4 binding site identified was located in a region only 100 base pair (bp) upstream of the promoter. Our data provides insight into the molecular regulation of Lrrc10 expression, which probably also contributes to its tissue-specific expression.
임상균주인 Enterobacter spp.가 생성하는 신규 chromosomal AmpC $\beta$-lactamases의 유전자형 및 진화적 측면을 고찰하기 위해서 항생제 감수성 시험, pI값 측정, DNA 염기서열 분석, 진화적 유연관계를 새로운 발현$.$분비 벡터를 이용하여 수행하였다. 6개 임상균주에서 cephamycins (cefoxitin and cefotetan), amoxicillin, cephalothin 및 amoxicillin-clavulanic acid에 내성 요인인 AmpC $\beta$-lactamase 유전자를 pMSG1219에 cloning하여 그 특성을 조사하였다. 381-amino-acid $\beta$-lactamase를 암호화 하는 4개의 ampC 유전자($bla_EcloK992004.1$, $bla_EcloK995120.1$, $bla_EcloK99230$ 및 $bla_EareK9911729$)는 E. cloacae MHN1의 chromosomal ampC 유전자($bla_EcloMHN1$)와 99.6% 이상의 상동성을 나타냈으며 두 ampC 유전자($bla_Eclok9973$ and $bla_EcloK9914325$)는 E. cloacae 908R의 chromosomal ampC 유전자($bla_EcloQ9908R$)와 99.7% 상동성을 나타냈다. 이런 결과는 6개 ampC 유전자가 $bla_EcloMHN1$ or $bla_EcloQ9908R$로부터 유래되었음을 시산한다. 발현ㆍ분비 벡터를 이용하여 제조한 6개 transformant의 MIC값 양상 및 정확한 pI값은 E. coli 균주에 외부 유전자의 특성을 고찰하는 목적에 개발된 발현$.$분비 백터(pMSG1219)가 유용함을 의미한다.
1. 자포니카 벼 114 계통에 대해 다양성과 근연관계를 확인하고자 MITE 중에서 mPing family를 이용하여 MITE-TD 기법으로 분석하여 품종간의 다양성 정도를 산출한 결과 마커들의 PIC 값이 $0.293{\sim}0.499$ 범위로 나타났다. 2. 두 개의 mPing primer와 selective primer인 BfaI+G 와 BfaI+C의 조합을 이용하였을 때, 공시계통인 114개의 자포니카 벼 전체를 구분할 수 있었다. 3. NTSYS-pc를 이용한 근연관계 분석 결과, 유사계수의 범위는 0.802에서 부터 0.081까지였고, 자포니카 벼 114 품종은 크게 5 개의 그룹으로 분류되었다. 4. 8 개의 MITE-AFLP marker 연관분석을 밀양 23호/합천앵미 3호 조합 RIL을 이용하여 실시한 결과, 이들은 염색체 l번, 2번, 4번, 5번, 7번 그리고 9번에 각각 위치함을 확인하였다.
본 연구에서는 C. fermentati SI가 생산하는 isoflavone 배당체 가수분해 효소를 클로닝하여 염기 서열을 밝힌 뒤 P. pastoris X-33에 형질전환하여 재조합 효소의 과발현을 시켰고, 또한 재조합 isoflavone 가수분해 효소의 효소학적 특성을 조사하였다. 재조합 isoflavone 가수분해 효소의 분자량은 약 50.4 kDa이었으며, Meyerozyma guilliermondii ATCC 6260의 exo-1,3-β-glucanase와 96%로 가장 높은 homology를 나타내었다. exo-1,3-β-glucanase의 ORF는 pPICZA 벡터로 클로닝 후 P. pastoris X-33으로 형질전환을 하였으며, His6-tag을 이용하여 효소를 정제하였다. 정제된 효소는 citrate phosphate buffer pH 4.5에서 최적 활성을 나타내었으며, 효소의 최적 활성 온도는 40℃로 나타났다. 40℃이상에서는 효소의 활성이 급격하게 감소함을 확인 하였으며, pH 안정성을 조사한 결과 비교적 넓은 범위인 4−8 사이에서 80%이상의 활성을 유지하였다. 따라서, 재조합 효소의 과발현을 통해 isoflavone aglycone의 효율적인 생산에 이용할 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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