Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) is the causal agent of bacterial blight on rice. In this paper, current status on molecular genetic study of major virulence genes, hypersensitive response and pathogenicity (hrp), productions of extracellular polysaccharide (EPS), extracellular enzymes and lipopolysaccharides (LPS), avr genes were reviewed. The IS elements with 611 copies including 133 ORF IS were inserted in various regions of the Xoo genome and in expecially regions franking virulence genes. Whole genome sequence of X. oryzae pv. oryzae KACC10331 were used for defining genetic organization of the virulence genes. Futhermore, the virulence genes in Xoo genome were compared to those of other Xanthomonas species in Blast GenBank data base.
In the present study, overexpression, purification, and characterization of Aeropyrum pernix K1 chaperonin B in E. coli were investigated. The chaperonin $\beta$-subunit gene (ApCpnB, 1,665 bp ORF) from the hyperthermophilic archaeon A. pernix K1 was amplified by PCR and subcloned into vector pET21a. The constructed pET21a-ApCpnB (6.9 kb) was transformed into E. coli BL21 Codonplus (DE3). The transformant cell successfully expressed ApCpnB, and the expression of ApCpnB (61.2 kDa) was identified through analysis of the fractions by SDS-PAGE (14% gel). The recombinant ApCpnB was purified to higher than 94% by using heat-shock treatment at $90^{\circ}C$ for 20 min and fast protein liquid chromatography on a HiTrap Q column step. The purified ApCpnB showed ATPase activity and its activity was dependent on temperature. In the presence of ATP, ApCpnB effectively protected citrate synthase (CS) and alcohol dehydrogenase (ADH) from thermal aggregation and inactivation at $43^{\circ}$ and $50^{\circ}$, respectively. Specifically, the activity of malate dehydrogenase (MDH) at $85^{\circ}$ was greatly stabilized by the addition of ApCpnB and ATP. Coexpression of pro-carboxypeptidase B (pro-CPB) and ApCpnB in E. coli BL21 Codonplus (DE3) had a marked effect on the yield of pro-CPB as a soluble and active form, speculating that ApCpnB facilitates the correct folding of pro-CPB. These results suggest that ApCpnB has both foldase and holdase activities and can be used as a powerful molecular machinery for the production of recombinant proteins as soluble and active forms in E. coli.
Pseudomonas fluorescens KLR101 was found to be capable of producing polyhydroxyalkanoate (PHA) using various sugars and fatty acids with carbon numbers ranging from 2 to 6. The PHA granules consisted mainly of a poly(3-hydroxybutyrate) homopolymer and/or poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) copolymer. Genomic DNA of P. fluorescens was fractionated and cloned into a lambda library, in which a 5.8-kb fragment that hybridized to a heterologous phaC probe from Ralstonia eutropha was identified. In vivo expression in Klebsiella aerogenes KC2671 (pUMS), restriction mapping, Southern hybridization experiments, and sequencing data revealed that PHA biosynthesis by P. fluorescens relied upon a polypeptide encoded by a 1,683-bp non-operonal ORF, which was preceded by a possible -24/-12 promoter and highly similar to DNA sequences of a gene encoding PHA synthase in the genus Pseudomonas. In vivo expression of the putative PHA synthase gene ($phaC_{Pf}$) in a recombinant Escherichia coli strain was investigated by using glucose and decanoate as substrates. E. coli (${phaC_{Pf}}^+$, pUMS) grown in medium containing glucose accumulated PHA granules consisting mainly of 3-hydroxybutyrate, whereas only a trace amount of 3-hydroxydecanoate was detected from an E. coli fadR mutant (${phaC_{Pf}}^+$) grown in medium containing decanoate. In vitro enzymatic assessment experiments showed that 3-hydroxybutyryl-CoA was efficiently used as a substrate of purified $PhaC_{Pf}$, suggesting that the putative PHA synthase of P. fluorescens utilizes mainly short-chain-length PHA precursors as a substrate.
The advent of massively parallel sequencing, also called next-generation sequencing (NGS), has dramatically influenced cancer genomics by accelerating the identification of novel molecular alterations. Using a whole genome sequencing (WGS) approach, we identified somatic coding and noncoding variants that may contribute to leukemogenesis in 11 adult Korean acute myeloid leukemia (AML) patients, with serial tumor samples (primary and relapse) available for 5 of them; somatic variants were identified in 187 AML-related genes, including both novel (SIN3A, C10orf53, PTPRR, and RERGL) and well-known (NPM1, RUNX1, and CEPBA) AML-related genes. Notably, SIN3A expression shows prognostic value in AML. A newly designed method, referred to as "hot-zone" analysis, detected two putative functional noncoding variants that can alter transcription factor binding affinity near PPP1R10 and SRSF1. Moreover, the functional importance of the SRSF1 noncoding variant was further investigated by luciferase assays, which showed that the variant is critical for the regulation of gene expression leading to leukemogenesis. We expect that further functional investigation of these coding and noncoding variants will contribute to a more in-depth understanding of the underlying molecular mechanisms of AML and the development of targeted anti-cancer drugs.
Park, Jung-Eun;Park, So Hae;Woo, Jung Yoon;Hwang, Hye Sun;Cha, Jaeho;Lee, Heeseob
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.23
no.1
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pp.56-63
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2013
We have characterized the putative ${\alpha}$-glucosidase gene (st2525) selected by total genome analysis from the acidothermophilic crenarchaeon Sulfolobus tokodaii strain 7. The ORF was cloned and expressed as a fusion protein in Escherichia coli, and recombinant ST2525 was purified by Ni-NTA affinity chromatography. Maximum activity was observed at $95^{\circ}C$ and pH 4.0, and the enzyme exhibited stability with half-lives of 40.1 min and 7.75 min at extremely high temperatures of $100^{\circ}C$ and $105^{\circ}C$, respectively. The enzyme retained at least 85% of its maximal activity in the pH range of 4.0-11.0. ST2525 exclusively hydrolyzed ${\alpha}$-1,4-glycosidic linkages of oligosaccharides in an exo-type manner, with highest catalytic efficiency toward maltotriose. The enzyme also displayed transglycosylation activity, converting maltose to isomaltose, panose, maltotriose, isomaltotriose, etc. From these results, ST2525 could be potentially useful for starch hydrolysis as well as novel synthesis of oligosaccharides in industry.
RAD6 in yeast mediates postreplication DNA repair and is responsible for DNA-damage induced mutations. RAD6 encodes ubiquitin-conjugating enzyme that is well conserved among eukaryotic organisms. However, the molecular targets and consequences of their ubiquitination by Rad6 have remained elusive. In Aspergillus nidulans, a RAD6 homolog has been isolated and shown to be an allele of uvs). We screened a CDNA library to isolate UVSJ-interacting proteins by the yeast two-hybrid system. JIPA was identified as an interactor of UVSJ. Their interaction was confirmed in vitro by a GST-pull down assay. JIPA was also able to interact with mutant UVSJ proteins, UVSJl and the active site cysteine mutant UVSJ-C88A. The N- and the C-terminal regions of UVSJ required for the interaction with UVSH, a RAD18 homolog of yeast which physically interacts with Rad6, were not necessary for the JIPA and UVSJ interactions. About 1.4 kb jipA transcript was detected in Northern analysis and its amount was not significantly increased in response to DNA-damaging agents. A genomic DNA clone of the jipA gene was isolated from a chromosome I specific genomic library by PCR-sib selection. Sequence determination of genomic and cDNA of jipA revealed an ORF of 893 bp interrupted by 2 introns, encoding a putative polypeptide of 262 amino acids. JIPA has 33% amino acid sequence identity to TIP41 of Saccharomyces cerevisiae which negatively regulates the TOR signaling pathway.
Fusarium graminearum causes a serious scab disease of small grains in Korea. The nucleotide sequence of the genomic RNA of a double-stranded RNA (dsRNA) virus, Fusarium graminearum virus-DK21 (FgV-DK21), from F. graminearum strain DK21, which is associated with hypovirulence in F. graminearum, was determined and compared to the genome sequences of other mycoviruses, including Cryponectria hypoviruses. The FgV-DK21 dsRNA consists of 6,624 nucleotides, excluding the 3'-terminal poly(A) tail. The viral genome has 53- and 46-nucleotide 5' and 3' untranslated regions (UTRs), respectively, and five putative open reading frames. A phylogenetic analysis of the deduced amino acid sequence of ORF1, which encodes a putative RNA-dependent RNA polymerase, and those of other mycoviruses revealed that this organism forms a distinct virus clade with other hypoviruses, and is more distantly related to other mycoviruses (3.8 to 24.0% identity). However, pairwise sequence comparisons of the nucleotide and deduced amino acid sequences of ORFs 2 through 5 revealed no close relationships to other protein sequences currently available in GenBank. Analyses of RNA accumulation by Northern blot and primer extension indicated that these putative gene products are expressed from at least two different subgenomic RNAs (sgRNAs), in contrast to the cases in other hypoviruses. This study suggests the existence of a new, as yet unassigned, genus of mycoviruses that exhibits a potex-like genome organization and sgRNA accumulation.
A cyclophilin 1 cDNA clone(GenBank accession no.CF924191) was isolated from the taproot of C. lanceolata and designed as C1CyP1. Determination of the nucleotide sequence of C1CyPl identified an open reading frame of 525bp, which shared high homologies with cyclophilins that were previously reported in other organisms. The C1CyP1 amino acid sequence possesses 7 amino acid residue stretch(KSGKPLH) that is characteristic of plant cytosolic dehydrins. Currently available amino acid residues of plant cyclophilins were compared to examine their phylogenetic relationship to C1CyP1. In the phylogenetic analysis, based on the aligned sequences, C1CyP1 showed high homology with arabidopsis ROC2 and rice CyP1. The transcript that corresponded to C1CyP1 was abundant in callus, but only basal level of transcript was detected in stem, leaf and root. For the study in the defense mechanism against various stresses, we report expression patterns of this gene by quantative RT-PCR.
Park, Seung Rae;Choi, Young Kwang;Lee, Hwa Jin;Lee, Sang Yoon;Kim, Yi Kyung
Journal of Marine Life Science
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v.5
no.1
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pp.17-24
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2020
We have identified a heat shock protein 70 gene from freshwater snail, Semisulcospira coreana. The freshwater snail HSP70 gene encode a polypeptide of 639 amino acids. Based on bioinformatic sequence characterization, HSP70 gene possessed three classical signature motifs and other conserved residues essential for their functionality. The phylogenetic analysis showed that S. coreana HSP70 had closet relationship with that of golden apple snails, Pomacea canaliculata. The HSP70 mRNA level was significantly up-regulated in response to thermal and salinity challenges. These results are in agreement with the results of other species, indicating that S. coreana HSP70 used be a potential molecular marker in response to external stressors and the regulatory process related to the HSP70 transcriptional response can be highly conserved among species.
Oh, Min-Ji;Na, Kyeong Sook;Jung, Hwa Jin;Lee, Young Kuk;Ryu, Jae-San
Journal of Mushroom
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v.20
no.2
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pp.43-49
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2022
Pleurotus ostreatus is a globally cultivated mushroom crop. Cap color is a quality factor in P. ostreatus. However, cap color can spontaneously mutate, degrading the quality of the mushroom on the market. Early detection and removal of mutant strains is the best way to maintain the commercial value of the crop. To detect the cap color mutant Gonji7ho, molecular markers were developed based on insertion/deletions (InDels) derived from the comparison of mitogenomes of Gonji7ho and Gonji7hoM mushrooms. Sequencing, assembly, and comparative analysis of the two mitogenomes revealed genome sizes of 73,212 bp and 72,576 bp with 61 and 57 genes or open reading frames (ORFs) in P. ostreatus Gonji7ho and Gonji7hoM, respectively. Fourteen core protein-encoding genes, two rRNA, and 24 tRNA with some OFRs were predicted. Of the 61 genes or OFRs in the wild type, dpo, rpo, and two orf139 were missing (or remnant) in the mutant strain. Molecular markers were developed based on the sequence variations (InDels) between the two mitogenomes. Six polymorphic molecular markers could detect the mutated mitochondria by PCR. These results provide basic knowledge of the mitogenomes of wild-type and mutant P. ostreatus, and can be applied to discriminate mutated mitochondria.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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