• Title/Summary/Keyword: Gene transformation

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Cytokinin 합성효소의 도입에 따른 형질전환 식물체의 노화 지연 및 수량의 증가 (Improvement of Forage Crop Yield and Retardation of Leaf Senescence by Introduction of Gene for Cytokinin Synthetase into Plants)

  • 이병현;원성혜;이효신;김기용;김미혜;은석준;조진기
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.281-290
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    • 1999
  • 토양 미생물 A. tumefaciens로부터 cytokinin 합성효소 (ipt) 유전자를 분리하여 형질전환 식물을 작성하였다. 도입된 ipt 유전자는 모든 조직에서 발현되었으며, 잎에서의 발현량이 서로 다른 3개의 형질전환 식물체를 선발하였다. 선발한 식물체는 도입유전자의 고정을 위하여 2회 자가수정을 거쳐 homozygous 식물체를 작성한 후 해석하였다. 형질전환 식물체는 노화가 지연되어 녹엽을 유지하였으며, 측아로부터 측지가 분얼하여 그 수가 증가하였을 뿐만아니라, 각 마디에서 복수의 본엽이 생성되었다. 식물체의 노화가 가장 많이 진행된 잎에서의 chlorophyll 함량은 형질전환 식물체에서 1.5~4배 정도로 wild-type에 비하여 월등히 높았다. 이러한 결과는 축적된 cytokinin이 식물의 노화를 지연시킬 뿐만 아니라, 분얼 및 잎수를 증가시켜 식물의 수량을 증가시켰음을 나타낸다.

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배발생 캘러스를 이용한 아그로박테리움 매개형질전환 장미 식물체 획득 (Acquirement of transgenic rose plants from embryogenic calluses via Agrobacterium tumefaciens)

  • 이수영;이정림;김원희;김성태;이은경
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제37권4호
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    • pp.511-516
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    • 2010
  • 아그로박테리움 매개에 의한 형질전환 기술을 이용하여 국내에서 육성된 품종 'Sweet Yellow'로부터 유도된 체세포배 (배발생캘러스 포함)로 intron-GUS유전자가 전이된 식물체를 획득하기까지의 과정이 제시되었다. Intron-GUS 유전자를 포함하고 있는 Agrobacterium tumefaciens AgL1(O.D=0.7~1.6)에 30분 감염시켜 3일간 공동배양 한 후 $4^{\circ}C$에서 7일간의 저온처리를 거친 후 cefotaxim $250\;mg{\cdot}L^{-1}$ 첨가 체세포배발아 배지에 배양된 체세포배 (배발생캘러스 포함)들 대부분으로 유전자가 전이된 것을 GUS transient assay에 의해 확인하였다. Intron-GUS유전자가 전이된 체세포배 (배발생캘러스 포함)로부터 신초원기를 유도한 후 신초를 재분화시켰고, 재분화된 신초로부터 다신초가 형성되도록 하였다. 다신초로부터 신초의 일부를 떼어 GUS transient assay 분석을 실시하여 intron-GUS 유전자의 발현을 확인한 후 발근시켜 순화 후 온실로 옮겼다. GUS transient assay에 의해 확인된 유전자 발현율은 100%였다.

Agrobacterium 매개에 의한 페레니얼 라이그라스의 형질전환에 영향을 미치는 요인 (Factors Influencing Agrobacterium-Mediated Transformation Efficiency in Perennial Ryegrass)

  • 이기원;김기용;이종경;박형수;김경희;이병현;이상훈
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.165-170
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    • 2009
  • 신품종 페레니얼 라이그라스를 개발할 목적으로 Agrobacterium을 이용한 효율적인 형질전환 체계를 확립하였다. 페레니얼 라이그라스 성숙종자 유래의 캘러스를 pCAMBIA 3301을 가지는 Agrobacterium EHA105를 이용하여 감염시킨 후 형질전환을 실시하였다. Agrobacterium을 이용한 형질전환에 있어서 중요한 인자로 작용하는 몇 가지 요인에 대한 형질전환 효율을 GUS 유전자의 발현정도로 조사하였다. Agrobacterium 감염시에 현탁배지와 공동배양 배지에 100 ${\mu}M$의 acetosyringone(AS)을 첨가해 주었을 때 형질전환 효율이 증가되었으며, 공동배양기간을 5일까지 증가시켰을 때 형질전환 효율이 증가되었다. 10mg/L의 phosphinothricin(PPT)이 첨가된 선발배지에서 살아남은 캘러스로부터 정상적인 식물체가 재분화 되었으며 이들 형질전환체를 GUS 염색과 PCR 분석을 실시하여 본 결과 발현벡터의 GUS 유전자가 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 또한 RNA 수준에서 도입 유전자의 발현을 확인한 결과 도입 유전자가 안정적으로 발현하는 것을 확인하였다.

영산 유채를 이용한 형질전환체 생산 (Production of Transgenic Plants in Brassica napus Winter Cultivar 'Youngsan')

  • 노경희;곽보경;김현욱;이경렬;김순희;서미정;김효진;김종범
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제54권1호
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    • pp.26-32
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    • 2011
  • 국내 육성 추파 품종인 '영산' 유채의 자엽 부착 잎자루 부위를 이용하여 재분화와 형질전환의 효율 증진에 영향을 주는 요인을 살펴보았다. 줄기 형성율은 NAA 0.5 mg/L와 Kinetin 2~4mg/L가 혼용 첨가된 배지에서 61~71%로 가장 양호하였다. 또한 질산은(Silver nitrate) 5~9 mg/L 첨가는 재분화에 필수적이었고, $GA_3$ 0.01 mg/L 첨가는 재분화에 긍정적인 영향을 주는 것으로 관찰되었다. 아그로박테리움의 Strain 종류, 공동배양 시간, 그리고 형질전환체 초기 선발시 항생제 농도 조절(저${\rightarrow}$고농도)에 따른 '영산' 유채의 형질전환 효율을 살펴본 결과, 아그로박테리움의 Strain 선정이 가장 중요한 요인으로 조사되었다. 특히, EHA105 succinamopine strain을 사용하였을 때 형질전환 효율이 26.8%로 가장 효과적이었다. Bar 유전자와 GUS 유전자가 내재된 형질전환체는 제초제 '바스타' 살포시 생존하고, X-Gluc으로 염색되었다. 그리고 Southern 분석을 통해 후대로 유전자가 안정적으로 유전됨을 확인하였다.

효소적 갈변반응 생성물의 돌연변이 억제효과 및 유전자 수복에 관한 연구 (Studies on Antimutagenic Effects and Gene Repair of Enzymatic Browning Reaction Products)

  • 함승시;김성완;김영명
    • 한국식품과학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.632-639
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    • 1990
  • 곰취, 참취 그리고 참나물로부터 polyphenoloxidase를 추출하여 polyphenol 화합물인 pyrogallol, hydroxyhyd-roquinone, catechol 그리고 3,4-dihydroxytoluene과 반응시켜 얻어진 12종류의 효소갈변반응 생성물의 생리작용을 검토한 결과 시료 모두 rec-assay, 돌연변이원성 실험 그리고 DNA 절단실험에서 돌연병원성을 나타내지 않았다. 그러나 12종류의 시료 모두 S-9mix를 첨가한 Salmonella/microsomal 실험에서 $benzo({\alpha})pyrene(B({\alpha})P)$, 3-amino-1,4-dimethyl-5H-pyrido(4,3-b) indole(Trp-P-1) 그리고 2-aminofluorene(2-AF) 등 변이원 물질들을 강하게 억제시키는 활성을 나타내었다. DNA repair 실험에서 효소갈변반응 생성물의 E. coli HB101에 plasmid pGA658의 transformation 빈도수는 곰취 효소갈변반응 생성물의 첨가에 의해 높은 수치를 나타내었으며 transformation 전에 DNA와 효소갈변반응 생성물을 혼합하여 자외선을 조사하였을 때 곰취의 pyrogallol, catechol, hydroxyhydroquinone의 효소갈변반응 생성물은 높은 수치를 나타내었다.

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Cloning and characterization of a novel gene with alternative splicing in murine mesenchymal stem cell line C3H/10T1/2 by gene trap screening

  • Wang, Mingke;Sun, Huiqin;Jiang, Fan;Han, Jing;Ye, Feng;Wang, Tao;Su, Yongping;Zou, Zhongmin
    • BMB Reports
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    • 제43권12호
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    • pp.789-794
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    • 2010
  • A novel gene, designated mgt-6, containing four splicing variants, was isolated from a gene trap clone library of C3H/10T1/2 cells transfected with retroviral promoterless gene-trap vector, ROSAFARY. The transcript variants were differentially expressed in murine tissues and cell lines and differentially responded to diverse stimuli including TGF-${\beta}1$ and mitogen-activated protein kinase (MAPK) inhibitors. The mgt-6 gene encoded a protein of 37 or 11 amino acid residuals with cytoplasmic distribution. However, when C3H/10T1/2 cells were treated with 5-azacytidine, the protein translocated into cell nucleus as indicated by fused LacZ or C-terminally tagged EGFP. Our preliminary results suggest that further study on the role of mgt-6 gene in cell transformation and differentiation may be of significance.

Application of Molecular Biology to Rumen Microbes -Review-

  • Kobayashi, Y.;Onodera, R.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제12권1호
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    • pp.77-83
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    • 1999
  • Molecular biological techniques that recently developed, have made it possible to realize some of new attempts in the research field of rumen microbiology. Those are 1) cloning of genes from rumen microorganisms mainly in E. coli, 2) transformation of rumen bacteria and 3) ecological analysis with nonculturing methods. Most of the cloned genes are for polysaccharidase enzymes such as endoglucanase, xylanase, amylase, chitinase and others, and the cloning rendered gene structural analyses by sequencing and also characterization of the translated products through easier purification. Electrotransformation of Butyrivibrio fibrisolvens and Prevotella ruminicola have been made toward the direction for obtaining more fibrolytic, acid-tolerant, depoisoning or essential amino acids-producing rumen bacterium. These primarily required stable and efficient gene transfer systems. Some vectors, constructed from native plasmids of rumen bacteria, are now available for successful gene introduction and expression in those rumen bacterial species. Probing and PCR-based methodologies have also been developed for detecting specific bacterial species and even strains. These are much due to accumulation of rRNA gene sequences of rumen microbes in databases. Although optimized analytical conditions are essential to reliable and reproducible estimation of the targeted microbes, the methods permit long term storage of frozen samples, providing us ease in analytical work as compared with a traditional method based on culturing. Moreover, the methods seem to be promissing for obtaining taxonomic and evolutionary information on all the rumen microbes, whether they are culturable or not.

2,3,7,8-TCDD의 세포형질전환 및 내성획득에 관여하는 세포내 인자에 관한 연구 (Studies on Cellular Factors Responsible for 2,3,7,8-TCDD Resistency and Cellular Transformation)

  • 염태경;최영실;김옥희;강호일
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • To enhance our understanding of toxicity mediated through the pathway by which TCDD stimulates gene expression, we have investigated genes whose expressions are changed after treatment with TCDD and/or MNNG in human Chang liver cell. First, we treated with MNNG and TCDD for two weeks to transform human Chang liver cell. We obtained cell looks like to be transformed and compared the differential gene expression by using cDNA chip (Macrogen) which carrys genes related with signal transduction pathways, oncogenes and tumor suppressor genes, etc. We found that TCDD up- or down-regulated 203 and 111 genes including oncogenes and tumor suppressor genes in human Chang liver cell two fold or more, respectively. Second, we compared the differential gene expression after treatment with TCDD only by using cDNA chip (Superarray) which carrys genes related with cell cycle regulations, and found that TCDD up regulated genes related with cell proliferation as well as cell growth inhibition in human Chang liver cell two fold or more, respectively. These results suggest that toxicity induced by TCDD may reflect sustained alterations in the expression of many genes and that the changes reflect both direct and indirect effects of TCDD.

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Expressing the Tyrosine Phosphatase (CaTPP1) Gene from Capsicum annuum in Tobacco Enhances Cold and Drought Tolerances

  • Hwang, Eul-Won;Park, Soo-Chul;Jeong, Mi-Jeong;Byun, Myung-Ok;Kwon, Hawk-Bin
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제51권2호
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    • pp.50-56
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    • 2008
  • As one way to approach to cold defense mechanism in plants, we previously identified the gene for protein-tyrosine phosphatase (CaTPP1) from hot pepper (Capsicum annuum) using cDNA microarray analysis coupled with Northern blot analysis. We showed that the CaTPP1 gene was strongly induced by cold, drought, salt and ABA stresses. The CaTPP1 gene was engineered under control of CaMV 35S promoter for constitutive expression in transgenic tobacco plants by Agrobacterium-mediated transformation. The resulting CaTPP1 transgenic tobacco plants showed significantly increased cold stress resistance. It also appeared that some of the transgenic tobacco plants showed increased drought tolerance. The CaTPP1 transgenic plants showed no visible phenotypic alteration compared to wild type plants. These results showed the involvement of protein tyrosine phosphatase in tolerance of abiotic stresses including cold and drought stress.

Increased Thermotolerance of Transgenic Rice Plant by Introduction of Thermotolerant Gene

  • Lee, Byung-Hyun;Won, Sung-Hye;Kim, Ki-Yong;Lee, Hyoshin;Jinki Jo
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.97-102
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    • 2000
  • To increase thennotolerance of forage crops, transgenic rice plants as a model for transformation of monocots were generated. A cDNA encoding the chloroplast-localized small heat shock protein (small HSP) of rice, Oshsp21, was introduced into rice plants via Agrobacterium-mediated gene transfer system. Calli induced from scutella were co-cultivated with a A. tumefaciens strain EHAlOl canying a plasmid, pIGhsp21. A large number of transgenic plants were regenerated on a medium containing hygromycin. Integration of Oshsp2l gene was confirmed by PCR and Southern blot analyses with genomic DNA. Northern blot and immunoblot analyses revealed that the Oshsp21 gene was constitutively expressed and accumulated as mature protein in transgenic plants. Effects of constitutive expression of the OshspZl on thermotolerance were first probed with the chlorophyll fluorescence. Results indicate that inactivation of electron transport reactions in photosystem I1 (PSII), were mitigated by constitutive expression of the Oshsp21. These results suggest that the chloroplast small HSP plays an important role in protecting photosynthetic machinery during heat stress. (Key words : Thermotolerance, Rice, Transgenic, cDNA)

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