먹물버섯의 하나인 Coprinellus congregatus는 생활사 동안 여러 종의 laccase 효소를 생성한다. 균사 끝 효소와 버섯시원체 효소 및 sclerotium (균핵) 효소들은 모두 이 균의 분화와 관련되었다. 이핵체 균사를 산성 액체배지(pH 4.0-4.5)에 접종하면 새로운 laccase가 합성되어 분비된다. 이 laccase 유전자의 프로모터의 어느 부분이 산 충격의 신호에 관련된 단백질이 결합하는가 분석하기 위하여 녹색형광단백질(green fluorescent protein, GFP) 유전자를 laccase 프로모터 2.0 kb 다음에 연결하고, 이를 형질전환 벡터인 pBARGEM7-1에 삽입함으로써 발현벡터를 구축하였다. 이 promoter-GFP 조합의 5'-region부터 차례로 제거한 짧은 길이의 이 발현벡터를 먹물버섯 교배형 a1균과 a2균에 형질전환 방법으로 도입시키고 phosphinothricin 저항성으로 형질전환체들을 선발하였다. 선발된 형질전환체 a1 (a1TF)과 a2 (a2TF)를 서로 교배하여 동형접합(homozygotic) 이핵체 형질전환체를 만들었다. 이들을 산성 액체배지에서 36시간 배양하고 균체를 모아 confocal microscope를 사용하여 형광을 분석하였다. Laccase 유전자의 전체 프로모터(2.0 kb)를 가진 발현벡터(F0-GFP)를 도입한 동형접합 형질전환체에서는 형광을 보였으나, 그 보다 짧은 길이(1.29 kb 이하)의 프로모터를 가진 형질전환체에서는 형광이 나타나지 않았다. 이 결과에 근거하여 먹물버섯의 산 충격에 대한 신호를 받는 부위가 laccase 유전자 프로모터의 -2.0 kb ~ -1.29 kb 사이에 있을 것으로 추정한다.
Here, we show that an endophytic bacterial strain, Enterobacter asburiae B1 exhibits the ability to elicit ISR in cucumber, tobacco and Arabidopsis thaliana. This indicates that strain B1 has a widespread ability to elicit ISR on various host plants. In this study, E. asburiae strain B1 did not show antifungal activity against tested major fungal pathogens, Colletotrichum orbiculare, Botrytis cinerea, Phytophthora capsici, Rhizoctonia solani, and Fusarium oxysporum. Moreover, the siderophore production by E. asburiae strain B1 was observed under in vitro condition. In greenhouse experiments, the root treatment of strain B1 significantly reduced disease severity of cucumber anthracnose caused by fungal pathogen C. orbiculare compared to nontreated control plants. By root treatment of strain B1 more than 50% disease control against anthracnose on cucumber was observed in all greenhouse experiments. Simultaneously, under the greenhouse condition, the soil drench of strain B1 and a chemical inducer benzothiadiazole (BTH) to tobacco plants induced GUS activity which is linked with activation of PR promoter gene. Furthermore, in Arabidopsis thaliana plants the soil drench of strain B1 induced the defense gene expression of PR1 and PDF1.2 related to salicylic acid and jasmonic acid/ethylene signaling pathways, respectively. In this study, for the main focus on root colonization by strain B1 associated with defense responses, bacterial cells of strain B1 was tagged with the gfp gene encoding the green fluorescent protein in order to determine the colonization pattern of strain B1 in cucumber. The gfp-tagged B1 cells were found on root surface and internal colonization in root, stem, and leaf. In addition to this, the scanning electron microscopy observation showed that E. asburiae strain B1 was able to colonized cucumber root surface.
Two component system (TCS)인 ZraS/R 및 CusS/R의 zraP와 cusC 유전자의 프로모터에 의해 green fluorescent protein (GFP)이 발현되도록 제작된 박테리아 바이오센서의 성능을 인공폐수에서 평가하였다. 제작된 박테리아 바이오센서는 실제 폐수를 모사한 인공폐수에서도 시료 중의 $Zn^{2+}$와 $Cu^{2+}$를 인지하여 GFP를 효율적으로 발현시키는 것을 확인할 수 있었다. 두 번째는 세포 표면에 금속 친화성 펩타이드가 표현되도록 제작된 구리 및 아연 제거 박테리아를 인공폐수 조건에서 평가하였다. 제작된 박테리아는 각각 ZraS/R 및 CusS/R TCS에 의해 주변의 $Zn^{2+}$와 $Cu^{2+}$를 인지하여 세포 표면에 OmpC-ZBP와 OmpC-CBP 융합 단백질을 발현시키는 시스템이다. 실험을 통해 표면에 금속 흡착 펩타이드가 발현된 재조합 균은 인공폐수 조건에서도 효과적으로 구리 및 아연을 흡착시키는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 TCS 기반 재조합 균은 인공폐수 조건에서 중금속의 인지 및 제거 기능이 효과적으로 작동하는 것이 확인되었다.
The suspension cells of Taxus cuspidata were transformed with Agrobacterium tumefaciens harboring binary vector pCAMBIE1302 encoding mgfp. Transient transfection efficiency was compared by using the fluoremetric measurement. The transient transfection efficiency was improved by transformation with DMSO and/or sonication treatment. Optimum conditions for DMSO and sonication treatment were 3% and 30sec, respectively. selection and maintenance of transformed cells were continued for 3 months. An insertion of the mgfp gene in transformed cells was detected by PCR and an expression of GFP confirmed by the western blot analysis.
A DNA construct containing rat T $\alpha$ 1 $\alpha$ -tuulin gene 5'-flanking sequence and GFP reporer gene was microinjected into 1-cell loach embryos. Neuron-specific FGP expression was observed in developing loach embryos and early stage fry. The results demonstrated that rat T $\alpha$ 1 $\alpha$ -tubulin gene promoter may be sufficient to specify gene expression to neurons in loach embryos. Thus, the use of GFP reporter controlled by T $\alpha$ 1 $\alpha$ -tubulin gene promoter may facilitate visualization of the dynamic processes of neural tissue development.
Selvamani, Vidhya;Ganesh, Irisappan;Chae, Sowon;Maruthamuthu, Murali kannan;Hong, Soon Ho
한국미생물·생명공학회지
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제48권1호
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pp.24-31
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2020
Five genes (mxbDM, mxcQE and mxaB) are responsible for the transcription of methanol oxidation genes in Methylobacterium strains. Among these, MxbDM and MxcQE constitute the two-component system (TCS) regulating methanol metabolism. In this study, we integrated the methanol-sensing domain of MxbD and MxcQ with the EnvZ/OmpR from Escherichia coli. The domain-swapping strategy resulted in chimeric histidine kinases (HK's) MxbDZ and MxcQZ AM1 containing recombinant E. coli. Real-time quantitative PCR was used to monitor OmpC expression mediated by the chimeric HK and response regulator (RR) OmpR. Further, an ompC promoter based fluorescent biosensor for sensing methanol was developed. GFP fluorescence was studied both qualitatively and quantitatively in response to environmental methanol. GFP measurement also confirmed ompC expression. Maximum fluorescence was observed at 0.05% methanol and 0.01% methanol using MxbDZ and MxcQZ AM1, respectively. Thus the chimeric HK containing E. coli were found to be highly sensitive to methanol, resulting in a rapid response making them an ideal sensor.
Cho, Young Sun;Lee, Sang Yoon;Vu, Nguyen Thanh;Kim, Dong Soo;Nam, Yoon Kwon
Fisheries and Aquatic Sciences
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제18권2호
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pp.183-193
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2015
Several transgenic marine medaka Oryzias dancena strains harboring a green fluorescent protein (GFP) reporter construct regulated by an endogenous ${\beta}$-actin promoter were established and their expression characteristics in relation to transgene copy numbers were examined in 21 transgene genotypes. Most of the transgenic strains displayed transgene insertion patterns typical of microinjection-mediated introduction of foreign DNA into fish embryos, characterized by the random integration of multiple transgene copies (ranging from 1 - 282 copies per cell), often accompanied by the formation of concatemer(s), as assessed by genomic Southern blot hybridization analysis and qPCR. Transgenic strains showed ubiquitous and continued temporal and spatial expression patterns of the transgenic GFP during most of their life cycle, from the embryonic stage to adulthood, enabling assessment of the expression pattern of the endogenous ${\beta}$-actin gene. However, a comparative evaluation of transgene copy numbers and expression levels showed that copy number-dependent expression, the stability of the ubiquitous distribution and expression efficiency per transgene copy varied among the transgenic strains. Fluorescence expression levels were positively correlated with absolute transgene copy numbers, whereas the expression efficiency per transgene copy was inversely related to the number of transgene integrant copies. Data from this study will guide the selection of potentially desirable transgenic strains with ubiquitous expression of a fluorescent transgene, not only in this marine medaka species but also in other related model fish species.
이전 연구에서, bacteriophage ${\Phi}FC1$이 Enterococcus faecalis KBL703에서 UV induction을 통해 분리 동정되었으며, ${\Phi}FC1$은 phage attachment site인 attP와 bacterial attachment site인 attB 사이에서 site-specific integration을 촉매하는 integrase를 가지고 있다는 것을 밝혀냈으며 이를 MJ1이라 명명하였다. 이 연구에서는 이를 바탕으로 MJ1에 의한 site-specific integration의 효율을 Escherichia coli와 NIH3T3 cell에서 확인 하기 위해 attP, attB, MJ1을 각각의 벡터에 삽입하였다. MJ1 인테그라제에 의한 재조합을 수행하기 위해서 기질 벡터 pABLP를 $DH5{\alpha}$에 형질전환시킨 후, LB 배지에서 $37^{\circ}C$ 1시간 배양한 후 암피실린(ampicillin)과 테트라싸이클린(tetracycline) 항생제 플레이트로 pGMJ1과 pABLP 같이 가지고 있는 colony 들을 선별하여, LacZ 유전자가 불활성화 된 흰색 콜로니 개수를 세고 통계를 낸 결과 integration의 frequency가 99% 이상인 것으로 나타났다. 또한, 실제로 재조합이 일어났는 지를 확인하기 위해서 콜로니 PCR을 수행하여 재조합의 산물인 attL 150 bp을 확인하였다. PCR 산물은 염기서열분석을 통해 정확한 site-specific integration이 일어났음을 확인하였다. MJ1에 의한 integration을 보이기 위해 attP와 attB를 가지고 있는 vector를 MJ1 expression vector와 함께 NIH3T3 cell에 cotransfection 했으며 GFP를 reporter로 사용해 그 activity를 관찰하였다. NIH3T3 cell에서 GFP의 발현을 형광 현미경을 통해 알아본 결과, MJ1에 의한 sitespecific integration이 다른 accessory protein의 도움 없이 일어난다는 것을 볼 수 있었다. 마찬가지 방법으로, attR과 attL 간의 excision을 GFP로 알아본 결과, GFP는 발현하지 않았으며, 이는 MJ1에 의한 excision이 일어나지 않았음을 보여주었다. 이와 같은 결과로 볼 때, MJ1의 host만이 아니라 넓은 범위안에서도 integration을 수행할 수 있다는 것을 보여주었다. 따라서 MJ1을 이용한 site-specific integration system의 개발은 gene therapy를 위한 gene delivery system의 구축에 있어서 좋은 시작이 될 수 있다.
The expressed sequence tags(ESTs) from immature seed of rice, Oryza sativa cv Milyang 23, were partially sequenced and analyzed by homology. As of 1998, the partial sequences of about 6,600 cDNA clones were analyzed from normal and normalized immature seed cDNA libraries. About 2,200 ESTs were putatively identified by BLASTX deduced amino acid sequence homology analysis. About 20% of them were putatively identified as storage proteins. Also the clones were highly homologous to genes involved particularly in starch biosynthesis, glycolysis, signal transduction and defenses. Compared to 35% of redundancy in the ESTs of normal cDNA library, that from the substracted library was 15%. The Korea Rice Genome Network is maintained to provide the updated information of sequences, their homologies and sequence alignments of ESTs. For the stable expression of transgene in rice, diverse vectors were developed for overexpression, targeting and gene dosage effect with transit peptides (Tp) and matrix attachment region (MAR) sequence from chicken lysozyme locus. The rice calli were transformed via Agrobacterium tumefaciens LBA4404(pSB1) with the triparental mating technique and selected by herbicide resistance. The green fluorescent protein(GFP) gene in expression vector under the control of rbcS promoter-Tp was overexpressed upto 10 % of the total soluble protein. In addition, the Tp-sGFP fusion protein was properly processed during translocation into chloroplast. The expression of sGFP in the presence of MAR sequences was analyzed with Northern and immunoblot analysis. All the lines in which sGFP transgene with MAR sequence, showed position independent and copy number-dependent expression, while the lines without MAR showed the varied level of expression with the integration site. Thus the MAR sequence significantly reduced the variation in transgene expression between independent transformants.
본 실험에서는 외래 유전자의 효율적인 발현을 위하여 GFP 표지유전자를 이용하여 여러 종류의 promoter를 검정하였다. 또한, retrovirus vector에 WPRE 서열을 도입함으로써 GFP 유전자의 발현 증가 여부를 확인하였다. 모든 표적 세포에 있어서 UbC와 β-actin promoter에 비해 RSV와 CMV promoter 통제하의 GFP의 발현이 더 강하게 나타났으며, 특히 CEF 세포에서는 RSV promoter가 가장 우수한 것으로 확인되었다. WPRE의 도입으로 인한 발현율의 증가는 CEF를 제외한 세포주에서 promoter의 종류에 관계없이 확인되었다. 이상의 결과로 각 세포주는 promoter에 따라 발현 양상이 약간의 차이를 보이고 있으나 RSV와 CMV promoter에서 유전자의 발현이 보다 효율적이며, WPRE 서열이 도입된 경우에 HeLa와 PFF 세포에서 발현이 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 효율적인 유전자의 발현 체계를 확립하는데 기여함으로써 더 나아가 유전자 치료나 형질전환 동물생산에 적극적으로 활용되어질 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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