• 제목/요약/키워드: ORF analysis

검색결과 293건 처리시간 0.027초

부산지역에서 분리된 norovirus 유전자형 연구 (Study on Norovirus Genotypes in Busan, Korea)

  • 김남호;박은희;박연경;민상기;진성현;박소현
    • 생명과학회지
    • /
    • 제21권6호
    • /
    • pp.845-850
    • /
    • 2011
  • 2008년부터 2010년까지 최근 3년 동안 부산지역에서 산발적으로 발생한 급성 위장관염 환자를 대상으로 유전자를 검사한 결과 4,101건 중 426건(10.4%)에서 노로바이러스를 확인하였다. 연도별 검출현황은 2008년에 14.7%(222/1,506), 2009년에 6.9%(95/1,384), 2010년에 9.0%(109/1,211)로 나타났다. 월별 분석 결과는 2008년에는 3월에 35.7%(50/140)로 가장 높은 검출율을 보였고, 2009년 역시 3월에 21.9%(23/105)로 높게 나타났으며, 2010년에는 1월에 23.8%(29/122)로 높은 검출율을 보여 겨울절기에 노로바이러스가 유행하는 것을 알 수 있었다. 반면 매해 7-8월 여름절기에는 노로바이러스가 거의 분리되지 않았다. 연령별 로는 1세 영아군과 13-19세 중등학생군에서 각각 20.9%로 가장 높은 검출율을 나타내었으며, 2-6세 소아군에서 17.5%, 20-29세군에서 13.4%, 7-12세 초등학생군에서 12.7%, 30-39세군에서 9.1%, 0세 신생아군에서 8.7%, 50-59세군에서 7.2%, 60-69세군과 70세이상군에서 각각 6.7%, 40-49세 4.5%로 확인되었다. 노로바이러스 양성 검체 340건에서 유전자형을 분석한 결과 GI군 7종류, GII군 13종류로 총 20종류가 검출되어 다양한 유전자형의 노로바이러스들이 유행함을 알 수 있었다. 연구 결과 부산지역에서는 GI군이 21.8%(76/348), GII군이 78.2%(272/348)로 GII군이 우세하여 유행하였고, 유전자형 총 20종 중 GII.4형이 49.1%로 가장 많이 검출되었다.

Comparative Genomics Profiling of Clinical Isolates of Helicobacter pylori in Chinese Populations Using DNA Microarray

  • Han, Yue-Hua;Liu, Wen-Zhong;Shi, Yao-Zhou;Lu, Li-Qiong;Xiao, Shudong;Zhang, Qing-Hua;Zhao, Guo-Ping
    • Journal of Microbiology
    • /
    • 제45권1호
    • /
    • pp.21-28
    • /
    • 2007
  • In order to search for specific genotypes related to this unique phenotype, we used whole genomic DNA microarray to characterize the genomic diversity of Helicobacter pylori (H. pylori) strains isolated from clinical patients in China. The open reading frame (ORF) fragments on our microarray were generated by PCR using gene-specific primers. Genomic DNA of H. pylori 26695 and J99 were used as templates. Thirty-four H. pylori isolates were obtained from patients in Shanghai. Results were judged based on In(x) transformed and normalized Cy3/Cy5 ratios. Our microarray included 1882 DNA fragments corresponding to 1636 ORFs of both sequenced H. pylori strains. Cluster analysis, revealed two diverse regions in the H. pylori genome that were not present in other isolates. Among the 1636 genes, 1091 (66.7%) were common to all H. pylori strains, representing the functional core of the genome. Most of the genes found in the H. pylori functional core were responsible for metabolism, cellular processes, transcription and biosynthesis of amino acids, functions that are essential to H. pylori's growth and colonization in its host. In contrast, 522 (31.9%) genes were strain-specific genes that were missing from at least one strain of H. pylori. Strain-specific genes primarily included restriction modification system components, transposase genes, hypothetical proteins and outer membrane proteins. These strain-specific genes may aid the bacteria under specific circumstances during their long-term infection in genetically diverse hosts. Our results suggest 34 H. pylori clinical strains have extensive genomic diversity. Core genes and strain-specific genes both play essential roles in H. pylori propagation and pathogenesis. Our microarray experiment may help select relatively significant genes for further research on the pathogenicity of H. pylori and development of a vaccine for H. pylori.

($IL-1{\beta}$), PDGF-BB 그리고 $TGF-{\beta}$가 사람 배양 치주인대 섬유모세포의 PDLs17 mRNA의 발현에 미치는 영향 (The Effect of Interleukin $1-{\beta}$, Platelet Derived Growth Factor-BB and Transforming Growth $Factor-{\beta}$ on the expression of PDLs17 mRNA in the Cultured Human Periodontal Ligament Fibroblasts)

  • 임기정;한경윤;김병옥;임창엽;박주철
    • Journal of Periodontal and Implant Science
    • /
    • 제31권4호
    • /
    • pp.787-801
    • /
    • 2001
  • The molecular mechanisms control the function of PDL(periodonta1 ligament) cells and/or fibroblasts remain unclear. PDLsl7, PDL-specific gene, had previousely identified the cDNA for a novel protein from cultured PDL fibroblasts using subtraction hybridization between gingival fibroblasts and PDL fibroblasts. The purpose of this study was to determine the regulation by growth factors and cytokines on PDLsl7 gene expression in cultured human periodontal ligament cells and observe the immunohistochemical localization of PDLsl7 protein in various tissues of mouse. Primary PDL fibroblasts isolated by scraping the root of the extracted human mandibular third molars. The cells were incubated with various concentration of human recombinant $IL-1{\beta}$, PDGF-BB and TGF\;${\beta}$ for 48h nd 2 weeks. At each time point total RNA was extracted and the levels of transcription ere assessed by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR assay). polyclonal antiserum raised against PDLsl7 peptides, CLSVSYNRSYQINE and SEAVHETDLHDGC, were made, and stained the tooth, periodontium, developing bone, bone marrow and mid-palatal suture of the mouse. The results were as follows. 1. PDLsl7 mRNA levels were increased in response to PDGF (10ng/ml) and $TGF\;{\beta}$(20ng/ml) after treatment of the $IL-1{\beta}$, PDGF-BB and $TGF{\beta}$for 48 h. 2. PDLsl7 was up-regulated only by $TGF{\beta}$(20 ng/ml) after treatment of the $IL-1{\beta}$, PDGF-BB and $TGF\;{\beta}$ for 2 weeks and unchanged by the other stimulants. 3. PDLsl7 was a novel protein coding the 142 amino acid peptides in the ORF and the nucleotide sequences of the obtained cDNA from RT-PCR was exactly same as the nucleotides of the database. 4. Immunohistochemical analysis showed that PDLsl7 is preferentially expressed in the PDL, differentiating osteoblast-like cells and stromal cells of the bone marrow in the adult mouse. 5. The expression of PDLsl7 protein was barely detectable in gingival fibroblasts, hematopoetic cells of the bone marrow and mature osteocytes of the alveolar bone. These results suggest that PDLsl7 might upregulated by PDGF-BB or $TGF{\beta}$ and acts at the initial stage of differentiation when the undifferentiated mesenchymal cells in the bone marrow and PDL differentiate into multiple cell types. However, more research needs to be performed to gain a better understanding of the exact function of PDLsl7 during the differentiation of bone marrow mesenchymal and PDL cells.

  • PDF

Escherichia coli WC7가 생산하는 Phytase의 효소특성과 그 유전자의 클로닝 (Characterization and Cloning of a Phytase from Escherichia coli WC7.)

  • 최원찬;오병철;김형권;강선철;오태광
    • 한국미생물·생명공학회지
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.1-7
    • /
    • 2002
  • 토양으로부터 phytate 분해능이 뛰어난 phytate를 생산하는 균주를 분리 동정한 결과 Escherichia coli로 동정되었고, E. coli WC7으로 명명하였다. 이 균주가 생산하는 phytase를 ammonium sulfate 침전, Phenyl-Sepharose, DEAE-Sepharose, CM-Sepharose, Resoure S, Mono S 컬럼 크로마토그래피를 이용한 분리정제를 수행하여 정제도 1,250 배, 수율 30%로 정제하였고 640 Unit/mg의 비활성을 얻었다. 또한 정제된 phytase는 SDS-PAGE에서 분자량 45kDa인 단일 subunit로 이루어진 단일효소임을 확인하였다. E. coli WC7 phytase의 최적 pH는 5.0, 최적 온도는 $60^{\circ}C$였으며, pH 2.0-12까지 안정하였다. 열안정성에서는 $60^{\circ}C$이상에서 급격한 활성의 감소를 보여 초기 활성의 20% 활성만을 나타내었다. Phytase의 N-말단 아미노산 서열은 Ser-Glu-Pro-Clu-Leu-Lys-Leu-Glu-Ser-Val-Val이었으며 이는 E. coli 유래의 pH 2.5 acid phosphatase와 아주 큰 유사성을 보였다. S. coli WC7 phytase의 유전자를 확보하기 위해 E. coli acid phosphatase의 DNA sequence를 바탕으로 한 primer들을 이용하여 PCR 클로닝을 수행하였으며 증폭된 PCR fragment를 pUC19 벡터에 클로닝 하고 DNA 염기서열을 결정하였다. 그 결과 1.2 kbp의 WC7 phytase 유전자의 ORF를 확인하였으며 432개의 아미노산으로 이루어진 분자량 44,716 Da의 단백질을 확인 할 수 있었다. 대부분의 acid phosphatase 효소들의 active site라고 추정되는 active site motif인 RHGXRXP가 N-terminal 쪽에 존재하고 있었다. pUEP를 이용하여 E. coli XL1-Blue에서 phytase를 발현시켰을 때 효소의 생산량이 17.5 U/ml로서 원균주의 23배 활성을 가졌으며,효소의 비활성 및 pH 안정성 측면에서 높은 산업적 이용가능성을 볼 때 사료첨가제 효소로의 개발을 기대할 수 있을 것이라 판단된다.

감마선 처리에 의한 스프레이형 국화 화색변이체로부터 Flavonoid 3'-Hydroxylase(F3'H) 유전자의 분리 및 특성 구명 (Isolation and Characterization of a Novel Flavonoid 3'-Hydroxylase (F3'H) Gene from a Chrysanthemum (Dendranthema grandiflorum) and Its Gamma-ray Irradiated Mutants)

  • 정성진;이긍주;김진백;김동섭;김상훈;강시용
    • 원예과학기술지
    • /
    • 제30권2호
    • /
    • pp.162-170
    • /
    • 2012
  • 스프레이 국화품종 'Argus'와 감마선 조사에 의해 화색변이가 일어난 돌연변이체의 꽃잎으로부터 안토시아닌 생합성 경로에서 중요한 역할을 담당하는 신규 $DgF3'H$의 전장 cDNA와 genomic DNA를 분리하였다. 전장 cDNA는 1,527bp(509 아미노산)의 ORF를 포함하고 있으며, 원품종 'Argus'와 화색변이체 사이의 염기서열 상동성은 97% 이상을 나타내었다. Genomic DNA의 크기는 야생형 'Argus'에서 3,831bp이었고, 3가지 화색 변이체에서는 3,828부터 3,838bp의 크기를 나타내었다. $DgF3'H$ 유전자는 세 개의 exon사이에 두개의 intron을 갖고 있는 구조이고, 3'과 5' UTR 부분을 제외한 intron의 크기는 야생형 'Argus'에서 2,157bp이지만 3가지 화색 변이체에서는 2,155부터 2,159bp의 크기를 갖고 있었다. 이것은 감마선 조사에 의해 intron 부분의 유전자가 결실 또는 삽입된 것으로 추정된다. Southern 분석 결과 국화의 genome 내에서는 복수의 F3'H 유전자를 갖는 것이 확인되었다. $DgF3'H$ 유전자의 발현 정도를 분석한 결과, 연분홍의 'Argus'와 두 개의 보라색 변이체(AM1 and AM3)에서 높게 발현되었으나 흰색 변이체(AM2)에서는 매우 약하게 발현되었으며, 염기서열 변이에 의한 F3'H 유전자의 구조적 차이가 화색의 변이에 관련된 것으로 추정되었다. 국화 'Argus' 및 화색 변이체를 이용하여 본 연구에서 분리한 신규 F3'H 유전자의 구조 및 유전자 발현 등을 포함하는 유전정보들은 화색 변이의 유전적 기작을 밝히는데 중요한 자료로 이용될 것으로 기대되나 향후 다른 유전적 발현요소들이 국화의 F3'H 유전자의 발현에 관여하는지에 관한 추가적인 연구가 필요하다고 하겠다.

종자내 아미노산 합성 조절 유전자에 관한 연구 (Amino Acid Biosynthesis and Gene Regulation in Seed)

  • 임용표;서미정;조수진;이정희;이효연
    • 한국식물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국식물학회 1996년도 제10회 식물생명공학심포지움 고등식물 발생생물학의 최근 진보
    • /
    • pp.61-74
    • /
    • 1996
  • Human and monogastric animals can not synthesize 10 out of the 20 amino asids and therefor need to obtain these from their diet. The plant seed is a major source of dietary protein. It is particular important in their study to increase nutritional quality of the seed storage proteins. The low contents of lysine, asparagine and threonenein various cereal seeds and of cystein and methionine. In legume seeds is due to the low proportions of these amino acids in the major storage proteins, we have tried to apply the three strategies; (1) mutagenesis and selection of specific amino acid analogue resistance, (2) cloning and expression study of lysine biosynthesis related gene, (3) transfomation of lysine rich soybean glycinin gene. The 5-methyltryptophan (5MT) resistant cell lines, SAR1, SAR2 and SAR3 were selected from anther derived callus of rice (Oryza sativa L. "Sasanishiki"). Among these selected cell lines, two (SAR1 and SAR3) were able to grow stably at 200 mg/L of 5MT. Analysis of the freed amino acids in callus shows that 5MT resistant cells (SAR3) accumulated free tryptophan at least up to 50 times higher than those that of the higher than of SAS. These results indicated that the 5MT resistant cell lines are useful in studies of amino acid biosynthesis. Tr75, a rice (Oryza sativa L., var. Sasanishiki) mutant resistant to 5MT was segregated from the progenies of its initial mutant line, TR1. The 5MT resistant of TR75 was inherited in the M8 generations as a single dominant nuclear gene. The content of free amino acids in the TR75 homozygous seeds increased approximately 1.5 to 2.0 fold compared to wild-type seeds. Especially, the contents of tryptophan, phenylalanine and aspartic acid were 5.0, 5.3 and 2.7 times higher than those of wild-type seeds, respectively. The content of lysine is significantly low in rice. The lysine is synthesized by a complex pathway that is predominantly regulated by feedback inhibition of several enzymes including asparginase, aspatate kinase, dihydrodipicolinat synthase, etc. For understanding the regulation mechanism of lysine synthesis in rice, we try to clone the lysine biosynthetic metabolism related gene, DHPS and asparaginase, from rice. We have isolated a rice DHPS genomic clone which contains an ORF of 1044 nucleotides (347 amino acids, Mr. 38, 381 daltons), an intron of 587 nucleotides and 5'and 3'-flanking regions by screening of rice genomic DNA library. Deduced amino acid sequence of mature peptide domain of GDHPS clone is highly conserved in monocot and dicot plants whereas that of transit peptide domain is extremely different depending on plant specie. Southern blot analysis indicated that GDHPS is located two copy gene in rice genome. The transcripts of a rice GDHPS were expressed in leaves and roots but not detected in callus tissues. The transcription level of GDHPS is much higher in leaves indicating enormous chloroplast development than roots. Genomic DNA clones for asparaginase genes were screened from the rice genomic library by using plaque hybridization technique. Twelve different genomic clones were isolated from first and second screening, and 8 of 12 clones were analyzed by restriction patterns and identified by Southern Blotting, Restriction enzyme digestion patterns and Southern blot analysis of 8 clones show the different pattern for asparaginase gene. Genomic Southern blot analysis from rice were done. It is estimated that rice has at least 2-3 copy of asparaginase gene. One of 8 positive clones was subcloned into the pBluescript SK(+) vector, and was constructed the physical map. For transformation of lysine rich storage protein into tobacco, soybean glycinin genes are transformed into tobacco. To examine whether glycinin could be stably accumulated in endosperm tissue, the glycinin cDNA was transcriptionally fused to an endosperm-specific promotor of the rice storage protein glutelin gene and then introduced into tobacco genomic via Agrobacterium-mediated transformation. Consequently the glycinin gene was expressed in a seed-and developmentally-specific manner in transgenic tobacco seeds. Glycinin were targeted to vacuole-derived protein bodies in the endosperm tissue and highly accumulated in the matrix region of many transgenic plant (1-4% of total seed proteins). Synthesized glycinin was processed into mature form, and assembled into a hexamer in a similar manner as the glycinin in soybean seed. Modified glycinin, in which 4 contiguous methionine residues were inserted at the variable regions corresponding to the C - teminal regions of the acidic and basic polypeptides, were also found to be accumulated similarly as in the normal glycinin. There was no apparent difference in the expression level, processing and targeting to protein bodies, or accumulation level between normal and modified glycinin. glycinin.

  • PDF

Poxvirus 감염(感染)에 있어서의 Virus-숙주세포(宿主細胞)의 상호관계(相互關係) 1. Cowpox Virus-FL 세포계(細胞系)의 세포화학적(細胞化學的) Autoradiography 및 세포면역학적해석(細胞免疫學的解析) (Studies on Host-Virus Interaction of Poxviruses 1. Cytochemical, Autoradiographic and Immunocytological Analysis in Cowpox Virus-FL Cell System)

  • 김우호
    • 대한수의학회지
    • /
    • 제15권1호
    • /
    • pp.57-67
    • /
    • 1975
  • The poxvirus group is considered to be a typical cytoplasmic inclusion forming virus. Every poxvirus has been reported to produce only one kind of inclusion in the infected tissues. A vague concept that inclusions of poxviruses are eosinophilic or acidophilic has prevailed. Although many papers and theories about the nature of the inclusion have been presented, most of them are not quite convincing on the point of the relations with virus multiplication, and an analysis of papers published showed that there seem to be many discrepancies in the descriptions of the nature of the poxvirus inclusions. Comparative studies on host-virus interaction with cowpox, orf, swinepox and fowlpox viruses which selected from each Group (I-IV) of poxviruses were performed from the morphological and virological standpoints. At first, in cowpox virus-FL cell system, as a comparative model, cytoplasmic inclusion, nucleic acid metabolism by autoradiography and detection of viral antigen by immunofluorescence were studied and obtained the results as follows: 1. The focus-like cytopathic effect (CPE) at early stage developed to entire culture at terminal stage of infection, and also the developing status of CPE was correlated to viral doses for inoculation. Two kinds of cytoplasmic inclusions which named A and B type were easily observed by Giemsa, hematoxylin-eosin (H & E) and May-Greenwald Giemsa (MGG) stainings in the infected cells. The B type inclusions were formed at early stage of infection and the A type inclusions were produced subsequently the B type formation. The B type which common type inclusion in poxviruses was a small compact or aggregate at early stage and developed to a large diffuse body at terminal stage of infection. On the other hand, the A type inclusion which depend upon the kind of virus was appeared as round and discrete shape, and its size and number was increased gradually during the culture period. It was characteristic to form distinct halos around the both types of inclusions in acid fixed, H & E stained preparations of infected cultures. The B type inclusion was always positive in Feulgen reaction and showed as DNA containing body but the A type inclusion was not. 2. In the relationship between inclusion and DNA metabolism of infected cells by the qualitative autoradiography using 3H-thymidine, the appearance of silver grains was coincided with B type inclusion but not with A type inclusion. This showed that the DNA synthesis was proceeded in all B type inclusions except those in the terminal stage with a diffuse form. This suggested that the B type inclusions are only sites of DNA synthesis and this was proceeded after the cell infection independently. The activity of DNA synthesis of the inclusions was nearly the same as that of the nucleic of normal cells and non-inclusion bearing cells. and non-inclusion bearing cells. Regardless of the size of the degree of DNA synthesis of the B type inclusion, inclusion bearing cells all showed remarkable suppression of nuclear DNA synthesis. 3. By the direct fluorescent antibody technique viral antigen in infected cells was detected. The B type inclusions have been proved to contain a great deal of viral antigen, whereas the basic substance of A type inclusion did not show antigenicity except the round edge. It was suggested that the round edge fluorescence might be caused by the glare of cytoplasmic viral antigen which pushed out and concentrated by the A type inclusion development. 4. Hemorrhagic red pock formations on chorioallantoic membrane of embryonated chicken egg had proved the characteristic of used viral strain. 5. By the above studies on the nature of two types of inclusions and the role they play in virus multiplication, it was concluded that the B type inclusion must be the site of the synthesis of viral DNA and protein as well as the site of the virus.

  • PDF

한국 마늘 Potexvirus의 cDNA 유전자 분리 및 분포에 관한 연구 (Identification of a Potexvirus in Korean Garlic Plants)

  • 송종태;최진남;송상익;이종섭;최양도
    • Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제38권1호
    • /
    • pp.55-62
    • /
    • 1995
  • 한국 마늘 바이러스의 유전자 구조와 병 발생 메카니즘을 연구하기 위하여, 바이러스가 감염된 마늘잎으로부터 바이러스 입자를 분리하고 RNA를 추출하였다. 그 virus RNA를 이용하여 마늘 바이러스 cDNA 유전자 은행을 만들어 일부 clone의 염기 서열을 결정하였다. 여기에서 얻은 cDNA clones 중에서 poly(A) tail을 갖는 clone S81를 분리하고 873 bp의 전체 염기서열을 결정하였다. Clone S81의 염기서열을 다른 식물 바이러스와 비교한 결과 potexvirus의 껍질단백질 부분의 염기서열과 $30{\sim}40%$의 유사성을 보여주었다. Clone S81은 바이러스 RNA의 3' 말단 부위에 해당하고, 껍질단백질의 N-terminal 3개 아미노산이 빠진 open reading frame (ORF) 및 3'-noncoding region을 포함하고 있다. 3' 말단 부분에는 바이러스 복제과정에서 cis-acting element로 작용한다고 여겨지는 hexamer motif와 polyadenylation signal이 존재한다. 이 clone을 probe로 하여 Northern blot을 실시한 결과 genome의 크기는 7.5 knt라는 것을 알 수 있었고 clone S81은 potexvirus의 cDNA clone이라는 결론을 얻었다. 한국 마늘에서 이 바이러스의 분포 양상을 알아보기 위해 껍질단백질에 대한 항체를 만들었다. 먼저 발현벡터를 이용하여 대장균에서 대량으로 발현시키고 affinity chromatography로 껍질단백질을 정제하였다. 그 단백질을 토끼에 주사하여 껍질단백질에 대한 항체를 얻었다. 이 항체를 사용하여 다양한 지역에서 재배되는 마늘잎의 추출액에 대해 immunoblot을 실시하였다. 그 결과 분자량 29,000과 27,000 위치에서 signal을 보였다. 분자량 27,000 단백질이 29,000이 분해되어 생긴 산물인지 알아보기 위하여 그 추출액을 $37^{\circ}C$에서 시간을 달리하여 incubation한 후 immunoblotting하였다. 그 결과도 마찬가지로 같은 위치에서 signal을 보여줬다. 따라서 한국 마늘에는 재배되는 지역에 따라 다소 다르기는 하지만 대체로 두 종류의 potexvirus로 감염되어 있다고 추정된다.

  • PDF

고추에서 분리한 Cinnamate 4-Hydroxylase 유전자의 분자생물학적 특성 (Molecular Characterization of Cinnamate 4-Hydroxylase gene in Red Hot Pepper (Capsicum annuum L.))

  • 김계원;하선화;조강진;김은주;이민경;유재주;김종국;이신우
    • Journal of Plant Biotechnology
    • /
    • 제32권3호
    • /
    • pp.167-173
    • /
    • 2005
  • 본 연구는 고추열매의 capsaicinoid 생합성 조절 기작을 연구하고자 general phenylpropanoid pathway의 2번째 단계에 작용하는 것으로 알려진 3종류의 c4h cDNA clone을 확보하여 염기서열을 분석한 결과, pc4h1와 pc4h2의 크기는 각각 1,775 bp와 1,655 bp으로 505개의 아미노산으로 구성된 펩티드를 암호하는 full length의 ORF를 갖추고 있었으나 pc4h3는 5'-말단의 coding 영역 일부가 소실 되었다. 이들은 공히 모든 cytochrome P450 효소에서 진화학적으로 보존되어 있는 3종류의 conserved region 즉 domain 1(proline-rich region), domain 2 (threonine-containing binding pocket for the oxygen molecule), 그리고domain 3(heme binding region)을 포함하고 있었으며 evolutionary tree분석을 통하여 pc4h1와 pc4h2는 모두 Class I에 속하는 것으로 서로 간에는 95.8%의 유사성을 나타내어 거의 동일한 유전자인 것으로 조사되었다. 특히 Class II로 분류된 Citrus sinensis C4H1과 Phaseolus vulgaris C4H와는 단지 64.9에서 64.5%의 homology를 나타내었다. 또한 pc4h2는 상처를 주지 않은 조직에서는 비교적 적은 양의 mRNA 발현수준을 보였으나 상처를 가한 후 6시간의 열매에서는 400%, 뿌리에서는 200%까지 그 발현 양이 증가하였다. 이와 유사하게 pc4h1의 전사량도 상처에 의하여 유도는 되나 basal level이 pc4h2보다 높아서 발현증가 비율은 그다지 높지 않았다. 반면에 pc4h3 유전자는 상처를 주지 않은 모든 조직에서 거의 발현되지 않았으며 상처에 의하여서도 전혀 반응을 하지 않았다.

들잔디 5-Enolpyruvyl Shikimate 3-Phosphate Synthase(EPSPS) 유전자 클로닝 및 특성 (Cloning and Characterization of a 5-Enolpyruvyl Shikimate 3-Phosphate Synthase (EPSPS) Gene from Korean Lawn Grass (Zoysia japonica))

  • 이혜정;이긍주;김동섭;김진백;구자형;강시용
    • 원예과학기술지
    • /
    • 제28권4호
    • /
    • pp.648-655
    • /
    • 2010
  • 본 연구에서는 들잔디와 돌연변이체에서 Glyphosate 내성 관련 유전자인 EPSPS를 코딩하는 cDNA를 분리하여, 시퀸스 비교분석과 발현 양상 차이 등에 관하여 조사하였다. 5'/3' RACE를 통하여 밝혀진 EPSPS의 cDNA는 각각 1176bp의 open reading frame으로 이루어져 있으며 391개의 아미노산을 코딩하고 있었다. 이는 보고된 다른 EPSPS 유전자들과 높은 유사성을 가지고 있다. Genomic southern 결과 들잔디 내에 EPSPS 유전자는 단일copy로 존재하였다. Wild type과 제초제 내성 변이체의 EPSPS 유전자는 6개의 아미노산 시퀀스의 차이를 보였으며 기존에 보고된 EPSPS active site에서 시퀀스의 차이를 나타냈다. 한편 glyphosate의 독성기작의 하나인 EPSPS 효소활성 저해 작용을 알아본 결과, 내성 개체에서 높은(1.5배 이상) EPSPS 활성을 확인할 수 있었다. Northern 분석과 RT-PCR로 제초제 처리 시간에 따른 EPSPS의 발현량을 살펴본 결과, 제초제 처리 후 시간이 경과할수록 발현량이 증가하다가 7일 이후에는 감소하였고, wild type에 비해 glyphosate 내성 선발개체에서 전체적인 발현량이 높음을 알 수 있었다. 본 연구 결과 선발된 glyphosate 내성 돌연변이체는 높은 EPSPS 효소활성 증가 및 EPSPS active site의 아미노산 시퀀스 변화를 통해 원할하고 지속적인 방향족 아미노산의 합성이 가능한 것으로 보여졌다. 본 실험을 통해 얻어진 glyphosate 내성 잔디 돌연변이체와 방법은 앞으로 유용한 제초제 저항성 돌연변이 품종개발 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.