The disaccharide trehalose ($\alpha$-D-glucopyranosyl-$\alpha$-D-glucopyranoside) is found in variety of organ-isms that are able to withstand almost complete desiccation. In order to identify the function of trehalose in plants, we isolated Arabidopsis trehalase (AtTRE) gene that encodes the enzyme able to hydrolyze trehalose to glucose, and trehalose-6-phosphate synthase isolog, TPS3 gene by RT-PCR. The AtTRE had the substrate specificity to hydrolyze only trehalose, and a broad pH range of enzyme activity. The AtTRE promoter/GUS reporter gene was expressed in cotyledons, mature leaf tissues including guard cells, and developing siliques. The GUS expression driven by AtTPS3 promoter was significant in root tissues, and the level of GUS activity was much higher than that of the pBll 21 control seedlings. The knockout of AtTPS3 gene in Arabidopsis resulted in the retarded root development, whereas the overexpression of AtTPS3 increased the root elongation in the presence of sucrose in MS medium. Possible functions of AtTRE and AtTPS3 in plant will be discussed. In addition, ectopic expression of yeast TPS1 driven by the inducible promoters in tobacco and potato conferred the plants on the drought and freezing tolerances.
The 2-year rodent carcinogenicity test involves long-term, repetitive dosing of animals that is both time consuming and expensive. Alternative approaches have been attempted using specific transgenic or knockout mice or toxicogenomics to predict carcinogenicity without conducting a 2-year rodent test. In addition, toxicogenomic analysis of carcinogen-treated animals could also enhance our understanding of molecular mechanisms and aid in the diagnosis of acute toxicity induced by carcinogens. Therefore, we investigated transcription profiles after administering the carcinogens 4,4-dimethylformamide (DMF) and 4-biphenylamine (ABP). BALB/c male mice were treated once with DMF (650 mg/kg i.p.) or ABP (120 mg/kg p.o.). Standard blood biochemistry and histological changes were observed. Gene expression profiles in the livers of mice treated with either vehicle or the carcinogens were analyzed using the Affymetrix $GeneChip^{(R)}$ assay. In all, 1,474 differentially expressed genes in DMF- or ABP-treated mice were identified as being either up- or down-regulated over 1.5-fold (P< 0.01), and these genes were analyzed using hierarchical clustering and Ingenuity Pathways Analysis. Of these, 107 genes were consistently regulated in both carcinogen-treated groups. Genes associated with cancer were upregulated (Por, S100a10, Tes, Ctcf, Ddx21, Eapp, Nel, and Pa2g4) or downregulated (Cbs and Gch1). Toxicological function analysis also identified genes involved in organ toxicity, including hepatotoxicity. These data may help to identify molecular markers for acute hepatotoxicity induced by carcinogens.
Phytocystatins (PhyCYSs) are plant-specific proteinaceous inhibitors that are implicated in protein turnover and stress responses. Here, we characterized a PhyCYS from Arabidopsis thaliana, which was designated AtCYS5. RT-qPCR analysis showed that the expression of AtCYS5 in germinating seeds was induced by heat stress (HS) and exogenous abscisic acid (ABA) treatment. Analysis of the expression of the ${\beta}-glucuronidase$ reporter gene under the control of the AtCYS5 promoter showed that AtCYS5 expression during seed germination was induced by HS and ABA. Constitutive overexpression of AtCYS5 driven by the cauliflower mosaic virus 35S promoter led to enhanced HS tolerance in transgenic Arabidopsis, which was characterized by higher fresh weight and root length compared to wild-type (WT) and knockout (cys5) plants grown under HS conditions. The HS tolerance of AtCYS5-overexpressing transgenic plants was associated with increased insensitivity to exogenous ABA during both seed germination and post-germination compared to WT and cys5. Although no HS elements were identified in the 5'-flanking region of AtCYS5, canonical ABA-responsive elements (ABREs) were detected. AtCYS5 was upregulated in ABAtreated protoplasts transiently co-expressing this gene and genes encoding bZIP ABRE-binding factors (ABFs and AREB3). In the absence of ABA, ABF1 and ABF3 directly bound to the ABREs in the AtCYS5 promoter, which activated the transcription of this gene in the presence of ABA. These results suggest that an ABA-dependent pathway plays a positive role in the HS-responsive expression of AtCYS5 during seed germination and post-germination growth.
Background: The roots of Panax ginseng contain two types of tetracyclic triterpenoid saponins, namely, protopanaxadiol (PPD)-type saponins and protopanaxatiol (PPT)-type saponins. In P. ginseng, the protopanaxadiol 6-hydroxylase (PPT synthase) enzyme catalyses protopanaxatriol (PPT) production from protopanaxadiol (PPD). In this study, we constructed homozygous mutant lines of ginseng by CRISPR/Cas9-mediated mutagenesis of the PPT synthase gene and obtained the mutant ginseng root lines having complete depletion of the PPT-type ginsenosides. Methods: Two sgRNAs (single guide RNAs) were designed for target mutations in the exon sequences of the two PPT synthase genes (both PPTa and PPTg sequences) with the CRISPR/Cas9 system. Transgenic ginseng roots were generated through Agrobacterium-mediated transformation. The mutant lines were screened by ginsenoside analysis and DNA sequencing. Result: Ginsenoside analysis revealed the complete depletion of PPT-type ginsenosides in three putative mutant lines (Cr4, Cr7, and Cr14). The reduction of PPT-type ginsenosides in mutant lines led to increased accumulation of PPD-type ginsenosides. The gene editing in the selected mutant lines was confirmed by targeted deep sequencing. Conclusion: We have established the genome editing protocol by CRISPR/Cas9 system in P. ginseng and demonstrated the mutated roots producing only PPD-type ginsenosides by depleting PPT-type ginsenosides. Because the pharmacological activity of PPD-group ginsenosides is significantly different from that of PPT-group ginsenosides, the new type of ginseng mutant producing only PPD-group ginsenosides may have new pharmacological characteristics compared to wild-type ginseng. This is the first report to generate target-induced mutations for the modification of saponin biosynthesis in Panax species using CRISPR-Cas9 system.
Background and Objectives: Embryologically, mesodermal development is closely related to the development of various organs such as muscles, blood vessels, and hearts, which are the main organs that make up the body. However, treatment for mesoderm developmental disorders caused by congenital or acquired factors has so far relied on surgery and drug treatment for symptom relief, and more fundamentally, treatment for mesoderm developmental disorders is needed. Methods and Results: In our study, microRNA (miRNA), which plays an important role in the mesoderm development process, was identified and the developmental function was evaluated. miRNAs consist of small nucleotides, which act as transcription factors that bind to the 3' untranslated region and suppressed target gene expression. We constructed the human embryonic stem cell (hESC) knockout cell line and analyzed the function and characteristics of miR-5739, which plays an important role in mesoderm lineage. miR-5739 acts as a transcription factor targeting SMA, Brachyury T, Hand1, which controls muscle proliferation and differentiation, and KDR gene, which regulates vessel formation in vitro. In vivo results suggest a role in regulating muscle proliferation and differentiation. Gene ontology analysis confirmed that the miR-5739 is closely related to genes that regulate muscle and vessel proliferation and differentiation. Importantly, abnormal expression of miR-5739 was detected in somatic cells derived from patients with congenital muscle disease. Conclusions: Our study demonstrate that miR-5739 gene function significantly affects transcriptional circuits that regulate muscle and vascular differentiation during embryonic development.
Lee, Ki-Ho;Bunick, David;Lamprecht, Georg;Choi, Inho;Bahr, Janice M.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
v.21
no.4
/
pp.510-522
/
2008
Our earlier studies showed that estrogen was involved in the regulation of fluid reabsorption in adult mouse efferent ductules (ED), through estrogen receptor (ER) ${\alpha}$ and $ER{\beta}$ by modulating gene expression of epithelial genes involved in ion homeostasis. However, little is known about the importance of $ER{\alpha}$ in the ED during postnatal development. Based on previous findings, we hypothesized that there should be a difference in the expression of epithelial ion transporters and anion producers in the ED of postnatal wild type (WT) and estrogen receptor ${\alpha}$ knockout (${\alpha}ERKO$) mice. Using absolute, comparative and semi-quantitative RT-PCR along with immunohistochemistry, we looked at expression levels of several genes in the ED across postnatal development. The presence of estrogen in the testicular fluid was indirectly ascertained by immunohistochemical detection of the P450 aromatase in the testis. There was no immunohistochemically detectable difference in the expression of P450 aromatase in the testes and ER${\beta}$ in the ED of WT and ${\alpha}$ERKO mice. ER${\alpha}$ was only detected in the ED of WT mice. The absence of ER${\alpha}$ in the ED of postnatally developing mice resulted in differential expression of mRNAs and/or proteins for carbonic anhydrase II, $Na^+/H^+$ exchanger 3, down-regulated in adenoma, cystic fibrosis transmembrane regulator, and $Na^+/K^+$ ATPase ${\alpha}$. Our data indicate that the absence of ER${\alpha}$ resulted in altered expression of an epithelial ion producer and transporters during postnatal development of mice. We conclude that the presence of ER${\alpha}$is important for regulation of the ED function during the prepubertal developmental and postpubertal period.
Epilepsy is a neurological disorder characterized by unpredictable seizures, which are bursts of electrical activity that temporarily affect the brain. Cereblon (CRBN), a DCAFs (DDB1 and CUL4-associated factors), is a well-established protein associated with human mental retardation. Being a substrate receptor of the cullin-RING E3 ubiquitin ligase (CRL) 4 complex, CRBN mediates ubiquitination of several substrates and conducts multiple biological processes. In the central nervous system, the large-conductance Ca2+-activated K+ (BKCa) channel, which is the substrate of CRBN, is an important regulator of epilepsy. Despite the functional role and importance of CRBN in the brain, direct injection of pentylenetetrazole (PTZ) to induce seizures in CRBN knock-out mice has not been challenged. In this study, we investigated the effect of PTZ in CRBN knock-out mice. Here, we demonstrate that, compared with WT mice, CRBN knock-out mice do not show the intensification of seizures by PTZ induction. Moreover, electroencephalography recordings were also performed in the brains of both WT and CRBN knockout mice to identify the absence of significant differences in the pattern of seizure activities. Consistently, immunoblot analysis for validating the protein level of the CRL4 complex containing CRBN (CRL4Crbn) in the mouse brain was carried out. Taken together, we found that the deficiency of CRBN does not affect PTZ-induced seizure.
Angiotensinogen (AGT), the precursor of angiotensin I, is known to be involved in tumor angiogenesis and associated with the pathogenesis of coronary atherosclerosis. This study was undertaken to determine the role played by AGT in endothelial progenitor cells (EPCs) in tumor progression and metastasis. It was found that the number of EPC colonies formed by AGT heterozygous knockout ($AGT^{+/-}$) cells was less than that formed by wild-type (WT) cells, and that the migration and tube formation abilities of $AGT^{+/-}$ EPCs were significantly lower than those of WT EPCs. In addition, the gene expressions of vascular endothelial growth factor (VEGF), Flk1, angiopoietin (Ang)-1, Ang-2, Tie-2, stromal derived factor (SDF)-1, C-X-C chemokine receptor type 4 (CXCR4), and of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) were suppressed in $AGT^{+/-}$ EPCs. Furthermore, the expressions of hypoxia-inducible factor (HIF)-$1{\alpha}$and $-2{\alpha}$ were downregulated in $AGT^{+/-}$ early EPCs under hypoxic conditions, suggesting a blunting of response to hypoxia. Moreover, the activation of Akt/eNOS signaling pathways induced by VEGF, epithelial growth factor (EGF), or SDF-$1{\alpha}$ were suppressed in $AGT^{+/-}$ EPCs. In $AGT^{+/-}$ mice, the incorporation of EPCs into the tumor vasculature was significantly reduced, and lung tumor growth and melanoma metastasis were attenuated. In conclusion, AGT is required for hypoxia-induced vasculogenesis.
Inductive expression of early growth response 1 (Egr-1) in neurons is associated with many forms of neuronal activity. However, only a few Egr-1 target genes are known in the brain. The results of this study demonstrate that Egr-1 knockout (KO) mice display impaired contextual extinction learning and normal fear acquisition relative to wild-type (WT) control animals. Genome-wide microarray experiments revealed 368 differentially expressed genes in the hippocampus of Egr-1 WT exposed to different phases of a fear conditioning paradigm compared to gene expression profiles in the hippocampus of KO mice. Some of genes, such as serotonin receptor 2C (Htr2c), neuropeptide B (Npb), neuronal PAS domain protein 4 (Npas4), NPY receptor Y1 (Npy1r), fatty acid binding protein 7 (Fabp7), and neuropeptide Y (Npy) are known to regulate processing of fearful memories, and promoter analyses demonstrated that several of these genes contained Egr-1 binding sites. This study provides a useful list of potential Egr-1 target genes which may be regulated during fear memory processing.
Di- and tri-methylation of lysine 4 on histone H3 (H3K4me2 and H3K4me3, respectively) are epigenetic markers of active genes. Complex associated with Set1 (COMPASS) mediates these H3K4 methylations. The involvement of COMPASS activity in secondary metabolite (SM) biosynthesis was first demonstrated with an Aspergillus nidulans cclA knockout mutant. The cclA knockout induced the transcription of two cryptic SM biosynthetic gene clusters, leading to the production of the cognate SM. Monascus spp. are filamentous fungi that have been used for food fermentation in eastern Asia, and the pigment Monascus azaphione (MAz) is their main SM. Monascus highly produces MAz, implying that the cognate biosynthetic genes are highly active in transcription. In the present study, we examined how COMPASS activity modulates MAz biosynthesis by inactivating Monascus purpureus cclA (Mp-cclA) and swd1 (Mp-swd1). For both ${\Delta}Mp-cclA$ and ${\Delta}Mp-swd1$, a reduction in MAz production, accompanied by an abated cell growth, was observed. Suppression of MAz production was more effective in an agar culture than in the submerged liquid culture. The fidelity of the ${\Delta}Mp-swd1$ phenotypes was verified by restoring the WT-like phenotypes in a reversion recombinant mutant, namely, trpCp: Mp-swd1, that was generated from the ${\Delta}Mp-swd1$ mutant. Real-time quantitative Polymerase chain reaction analysis indicated that the transcription of MAz biosynthetic genes was repressed in the ${\Delta}Mp-swd1$ mutant. This study demonstrated that MAz biosynthesis is under the control of COMPASS activity and that the extent of this regulation is dependent on growth conditions.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.