• 제목/요약/키워드: Protein Chip

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배추에서 염 저항성 관련 유전자, BrSSR의 기능 검정 및 발현 네트워크 분석 (Characterization and Gene Co-expression Network Analysis of a Salt Tolerance-related Gene, BrSSR, in Brassica rapa)

  • 유재경;이기호;박지현;박영두
    • 원예과학기술지
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    • 제32권6호
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    • pp.845-852
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    • 2014
  • 다양한 비생물적 스트레스 중 토양 염 집적은 식물의 광합성 효율, 생장 및 수확량의 감소를 초래한다. 최근 염 저항성 향상을 위한 많은 유전자들이 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 형질전환 배추를 이용하여 아직 기능이 밝혀져 있지 않지만 완전장이 보고된 Brassica rapa Salt Stress Resistance(BrSSR) 유전자의 기능을 검정하는 것이다. BrSSR의 생리적 역할을 분석하기 위해, BrSSR의 과발현 vector인 pSL94 vector를 이용하여 내혼계 배추('CT001')를 형질전환하였다. Quantitative real-time RT-PCR 분석에서 형질전환체의 BrSSR 발현량은 대조군 대비 2.59배까지 증가하였다. 한편, 염 처리 후 표현형 분석에서 BrSSR이 과발현된 형질전환체들이 정상적인 생장을 보여줌으로써 염 스트레스에 내성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. Microarray 분석을 통해 구축된 염 스트레스 저항성 관련 유전자들의 발현 네트워크 상에서 BrSSR은 기존에 염 저항성 관련 유전자로 보고되어 있는 ERD15(AT2G41430), protein containing PAM2(AT4G14270), GABA-T(AT3G22200)와 매우 밀접하게 연결되어 있는 것으로 분석되었다. 위 결과들을 바탕으로 BrSSR은 염 스트레스 발생 시 식물의 생장 및 저항성에 관련된 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다.

Retinoic Acid가 돼지 지방전구세포의 분화와 유전자 발현에 미치는 영향 (Effects of Retinoic Acid on Differentiation and Gene Expression of Pig Preadipocytes)

  • 임희경;최강덕;;최영숙;정정수
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권4호
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    • pp.475-484
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    • 2008
  • 본 연구는 retinoic acid(RA)가 돼지지방전구세포의 분화와 유전자 발현에 미치는 영향을 구명하기 위해서 수행하였다. 지방전구세포는 갓난 돼지의 등지방에서 분리했으며 RA는 배양중인 세포에 4일 동안 처리하였다. 배양중인 세포에서 RNA를 추출한 후 14,688개의 유전자가 부착되어 있는 cDNA microarray와 혼성화 하여 유전자 발현 양상을 분석하였다. 지방전구세포의 분화는 GPDH의 활성도에 의해 측정했다. RA는 돼지지방전구세포의 분화를 78% 억제했다. Retinoic acid 처리에 의해 지질 대사에 관계된 유전자를 포함하여 특히 sphin- gomyelin phosphodiesterase, apolipoprotein R precursor, growth factor receptor-bound protein 14, retinoic receptor RXR gamma의 발현이 증가 되었다. 그리고 세포 성장에 중요 역할을 하는 vascular endothelial growth factor D precursor, growth hormone receptor precursor의 유전자의 발현이 감소되었다. 이러한 결과는, RA가 성장촉진인자 또는 성장호르몬 수용체의 조절을 통해서 돼지 지방전구세포의 분화를 억제함을 나타낸다.

C57BL/6 생쥐에서 전해알칼리환원수가 호르텐스극구흡충 감염과 면역에 미치는 영향 (Effects of Electrolyzed Alkaline Reduced Water on Echinostoma hortense Infection and Immune Response in C57BL/6 Mice)

  • 김동희;등영건;김단;황학수;최주봉;김광용;이규재
    • Applied Microscopy
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    • 제38권1호
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    • pp.11-19
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    • 2008
  • 전해알칼리환원수가 동물의 면역에 미치는 영향을 알아보고자 본 실험을 수행하였다. 소장에서 기생하는 호르텐스극구흡충(Echinostoma hortense)을 이용하여 C57BL/6 생쥐 소장과 혈액에서의 면역반응을 관찰하였다. C57BL/6 생쥐에 호르텐스극구흡충 피낭유충을 마리 당 15개 경구감염 시킨 후 2주 경과하여 충체를 회수하였고 소장 점막의 배상세포와 비만세포의 변화를 관찰하였으며 protein chip을 이용하여 혈청 내 cytokine의 변화를 비교 확인하였다. 그 결과 호르텐스극구흡충을 감염시킨 군에서는 평균 8.3마리, 알칼리환원 수를 급이한 군에서는 평균 10마리의 충체를 회수하였다. 배상 세포 변화의 관찰에서는 호르텐스극구흡충을 감염시키고 전해알칼리환원수를 급이한 실험군이 융모 당 평균 4.3개 관찰되어 배상세포의 발현이 적은 것으로(p<0.001) 나타났다. 비만세포 변화의 관찰에서도 호르텐스극구흡충을 감염시키고 전해알칼리환원수를 급이한 실험군에서 응모 당 평균 11개 관찰되었고 정수물을 급이한 호르텐스 감염 대조군에 비해 적게 나타났다(p<0.001). 마우스 혈청 내에서의 cytokine 발현에서 호르텐스극구흡충에 감염된 실험군과 대조군의 비교에서 Th1 cytokine인 IL-6, IL-$1{\beta}$, IFN-${\gamma}$, TNF-${\alpha}$, Il-2 등과 Th2 cytokine인 IL-4, IL-5, IL-10, IL-13 등의 발현은 모두 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 본 연구에서 전기분해 알칼리환원수가 호르텐스극구흡충의 감염에 있어 C57BL/6 마우스에서 장점막조직의 배상세포 수 및 mucin terminal sugar의 변화를 억제하고 아울러 이로 인해 충체배출이 지연되며, 알칼리환원수가 호르텐스극구흡충에 감염된 C57BL/6 마우스에서 혈청 내 cytokine의 변화에는 큰 영향을 미치지 않는다는 결론을 얻었다.

Microarray와 Network 분석을 통한 병원균 및 스트레스 저항성 관련 주요 유전자의 대량 발굴 (Identification of multiple key genes involved in pathogen defense and multi-stress tolerance using microarray and network analysis)

  • 김형민;문수윤;이진수;배원실;원경호;김윤경;강권규;류호진
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제43권3호
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    • pp.347-358
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    • 2016
  • 브라시노스테로이드는 식물의 생장과 발육 과정에 있어서 중요한 역할을 담당 할 뿐 아니라 생물학적/ 비 생물학적 스트레스에 대한 복합 저항성을 보인다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 브라시노스테로이드와 광범위스트레스 내성을 연결하는 중요한 생물학적 네트워크를 이해하기 위해, Agilent Arabidopsis $4{\times}44K$ oligo chip을 이용하여 브라시노스테로이드 신호가 강화된 bes1-D 계통의 전 전사체 비교분석을 수행하였다. 그 결과 bes1-D 계통에서 DEGs (Differentially Expressed Genes)를 1,091 (562 up-regulated, 529 down-regulated) 개 선발하였다. 또한 선발된 유전자들의 GO 와 단백질 상호작용 네트워크 분석을 통해 대사, 발달, 스트레스, 면역, 방어 반응에 관련된 주요 브라시노스테로이드 신호전달과 연결된 스트레스 관련 유전자군을 분리하였다. 선발된 유전자중 NB-ARC와 FLS2는 bes1-D 계통이 야생형 En-2 계통에 비해 약 6배 정도의 발현량이 증가되었으며, TIR1, TSA1, OCP3 유전자등은 bes1-D 계통이 야생형 En-2 계통에 비해 발현이 감소되었다. 또한 브라시노스테로이드 활성형 계통이 야생형 식물체 계통에 비해 가뭄 스트레스 및 병원균에 대해 저항력이 향상되었다. 따라서 microarray 분석을 통한 유전자 간 발현 네트워크와 유전체 정보를 결합하여 대단위 주요 기능 유전자들을 동정할 수 있는 방법을 고안하여 실험에 사용하였다. 이를 통해 기능 획득 돌연변이 bes1-D가 식물들이 다양한 스트레스 환경에 적응할 수 있는 반응을 조절한다는 사실을 보여주고 있다.

Oligonucleotide chip를 이용한 홍화자약침액(紅花子藥鍼液)이 간암세포주(肝癌細胞柱)의 유전자(遺傳子) 발현(發顯)에 미치는 영향(影響) (Effect of Carthami Tinctorii Fructus Herbal-acupuncture Solution(CTF-HAS) on Gene Expression in HepG2 carcinomar cells)

  • 이경민;임성철;정태영;서정철;한상원
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제22권3호
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    • pp.215-225
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    • 2005
  • 홍화자약침액(紅花子藥鍼液)의 항암효능(抗癌效能)을 밝히고자 간암세포주(肝癌細胞柱)에 최신 oligonucleotide chip assay 법을 통하여 대양(大量)의 유전자(遺傳子) 발현(發顯)을 분석(分析)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. MTT 분석(分析)에서 간암(肝癌) 및 위암세포주(胃癌細胞柱)는 홍화자약침액(紅花子藥鍼液) 1.5, 10, 20m/$m{\ell}$에서 대조군(對照群)에 비해 유의(有意)한 세포활성(細胞活性) 감소(減少)를 보였다. 2. 간암세포주(肝癌細胞柱)에 홍화자약침액(紅花子藥鍼液) 처치(處置) 시(時) 대조군(對照群)에 비해 발현(發顯)이 2배 이상 증가(增加)된 유전자(遺傳子)는 UCIA PMARARA fusion protein, human oral cancer candidate gene mRNA, EPPIN-3 등 19개였다. 3. 간암세포주(肝癌細胞柱)에 홍화자약침액(紅花子藥鍼液) 처치(處置) 시 (時)대조군(對照群)에 비해 유전자(遺傳子)의 발현(發顯)이 2배 이상 감소(減少)된 것은 BTF3, MMP11, paxillin, villinn 등 13개였다. 이상과 같이 홍화자약침액(紅花子藥鍼液)에 대한 간암세포주(肝癌細胞柱)의 유전자(遺傳子) 발현(發顯)을 oligonucleotide 분석(分析)으로 대량(大量) 검소(儉素)할 수 있었고, 심한 발현(發顯) 차이(差異)를 나타내는 각 유전자(遺傳子)는 암화(癌化) 과정(過程)이나, 홍화자약침액(紅花子藥鍼液)에 반응하는 유전자(遺傳子)로 치료제 개발을 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료(思料)된다.

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한국인에서의 Clusterin의 유전자다형성(-4453T<G, 5608T<C)과 관상동맥질환과의 연관성 (Association of Clusterin Polymorphisms (-4453T<G, 5608T<C) with Coronary Heart Disease in Korean Population)

  • 김수원;유민
    • 생명과학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.584-588
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    • 2010
  • Clusterin은 Apolipoprotein J 등으로도 불리우기도 하는데 이 유전자의 발현이 동맥경화의 진행에 영향을 미치며[4], 관상동맥질환과 같은 혈관질환에도 중요한 역할을 하는 것으로 보고되어 있다[9,10,18] 최근 연구결과에 따르면, clusterin 유전자 다형성 중 10580 C>A, 10613 A>G이 아프리카인에게서 HDL-C의 serum level에 영향을 미치며, 이들 변이가 African-American에게서 Caucasian보다는 드물게 나타나지만, Hispanic에게서는 빈번하게 일어나는 것으로 보고되어 있다[11]. 또 다른 연구에서는 11개의 유전자 다형성을 조사한 결과 -4453G >T, 4183 A>G, 5608 C>T 는 상관관계가 없는 것으로 나타났으나, 6316 delT 유전자 다형성은 상관관계가 있는 것으로 보고되었다[8]. 본 연구에서는 관상동맥질환 환자군과 대조군을 각각 100명으로 하여 한국인에서 clusterin 유전자 다형성을 조사하였고, 특히 -4453 T>G에서 유의한 차이를 보였다. 이는 이전의 연구결과[8]와는 다소 차이가 있는데, Miwa 등의 결과에 따르면 일본인에게서는 6316 delT가 4183 A>G 다형성보다 동맥경화와 상관관계가 크다고 보고되었으나, 본 연구결과를 분석해보면 5608 C>T 는 상관관계가 없었으며, -4453 T>G 다형성만 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 이러한 차이를 보이는 원인은 정확하게 지적할 수는 없으나, 다형성이 미치는 영향력이 서로 다른 유전적 그리고 환경적인 요인의 차이에 의해서 일어나는 것으로 추정된다. 따라서 본 연구결과의 의의를 확인하기 위하여서는 대상 환자 수와 대조군을 늘리고 clusterin 유전자의 여러 다형성에 대한 추가적인 연구를 할 필요가 있을 것으로 판단된다.

QTL Scan for Meat Quality Traits Using High-density SNP Chip Analysis in Cross between Korean Native Pig and Yorkshire

  • Kim, S.W.;Li, X.P.;Lee, Y.M.;Choi, Y.I.;Cho, B.W.;Choi, B.H.;Kim, T.H.;Kim, J.J.;Kim, Kwan-Suk
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권9호
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    • pp.1184-1191
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    • 2011
  • We attempted to generate a linkage map using Illumina Porcine 60K SNP Beadchip genotypes of the $F_2$ offspring from Korean native pig (KNP) crossed with Yorkshire (YS) pig, and to identify quantitative trait loci (QTL) using the line-cross model. Among the genotype information of the 62,136 SNPs obtained from the high-density SNP analysis, 45,308 SNPs were used to select informative markers with allelic frequencies >0.7 between the KNP (n = 16) and YS (n = 8) F0 animals. Of the selected SNP markers, a final set of 500 SNPs with polymorphic information contents (PIC) values of >0.300 in the $F_2$ groups (n = 252) was used for detection of thirty meat quality-related QTL on chromosomes at the 5% significance level and 10 QTL at the 1% significance level. The QTL for crude protein were detected on SSC2, SSC3, SSC6, SSC9 and SSC12; for intramuscular fat and marbling on SSC2, SSC8, SSC12, SSC14 and SSC18; meat color measurements on SSC1, SSC3, SSC4, SSC5, SSC6, SSC10, SSC11, SSC12, SSC16 and SSC18; water content related measurements in pork were detected on SSC4, SSC6, SSC7, SSC10, SSC12 and SSC14. Additional QTL of pork quality traits such as texture, tenderness and pH were detected on SSC6, SSC12, SSC13 and SSC16. The most important chromosomal region of superior pork quality in KNP compared to YS was identified on SSC12. Our results demonstrated that a QTL linkage map of the $F_2$ design in the pig breed can be generated with a selected data set of high density SNP genotypes. The QTL regions detected in this study will provide useful information for identifying genetic factors related to better pork quality in KNP.

벼 성숙종자로부터 배상체 캘러스 형성 및 식물체 재분화에 DNA methylation 억제제인 5-azacytidine의 영향 (Effects of 5-azacytidine, a DNA methylation inhibitor, on embryogenic callus formation and shoot regeneration from rice mature seeds)

  • 이연희;이정숙;김수윤;손성한;김둘이;윤인선;권순종;서석철
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제35권2호
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    • pp.133-140
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    • 2008
  • DNA와 histone 단백질의 변형은 식물 발달에 상당히 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 식물 조직 배양 및 식물 발달 단계에서 methylation의 영향을 알아보고자 벼 종자로부터 캘러스 형성 및 식물체 재분화 단계에서 demethylation 물질인 5-azacytidine을 처리하여 유전자 발현 양상을 분석하였다. 식물체로의 재분화 능력이 있는 벼 배상체 캘러스는 5-azaC가 첨가된 H6A 배지에서는 형성되지 않았으며 갈색을 띠는 캘러스가 형성되었다. 또한 정상적인 캘러스를 5-azaC가 첨가된 MSRA 재분화 배지에서 배양했을 때도 대조구와는 달리 식물체 재분화는 이루어지지 않았다. 이러한 결과는 5-azaC가 정상적인 배상체 캘러스 및 shoot 분화에 부정적인 영향을 미친다는 것을 나타냈으며 따라서 DNA methylation이 식물 조직배양에서의 정상적인 세포 dedifferentiation과 differentiation에 필수 요인이라는 것을 알 수 있었다. 벼 캘러스 형성 및 재분화 과정 동안의 methylation 영향을 알아보고자 각 단계별로 5-azaC를 처리 후 $GeneFishig^{TM}$ DEG와 DNA chip을 사용하여 유전자 발현 양상을 분석하였다. Epigenetic regulation, 전자전달, 핵산대사, 스트레스 반응에 관여하는 일부 유전자들의 발현이 증가하거나 감소하는 것을 알 수 있었다. 발현 차이가 있는 일부 유전자를 클로닝하여 확인하였고 RT-PCR 및 northern 분석으로 각 단계에서의 발현 차이를 할인하였다.

Assessment of Relationship between Fyn-related Kinase Gene Polymorphisms and Overweight/Obesity in Korean Population

  • Jung, Mi-Young;Kim, Bum-Shik;Kim, Youn-Jung;Koh, In-Song;Chung, Joo-Ho
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제12권2호
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    • pp.83-87
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    • 2008
  • The fyn-related kinase (FRK) belongs to the tyrosine kinase family of protein kinases. Recent studies have shown that Frk affects pancreatic beta cell number during embryogenesis and promotes beta cell cytotoxic signals in response to streptozotocin. To investigate the genetic association between FRK polymorphisms and the risk of obesity in Korean population, single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the FRK gene region were selected and analyzed. The body mass index (BMI) was calculated, and biochemical data (systolic blood pressure, diastolic blood pressure, hemoglobin A1C, triglyceride, total cholesterol, high density lipoprotein, and low density lipoprotein) of blood sample from each subject were also measured. One hundred fifty five healthy control and 204 overweight/obesity subjects were recruited. Genotype frequencies of six SNPs [rs6568920 (+8391G>A), rs3756772 (+56780A>G), rs3798234 (+75687C>T), rs9384970 (+68506G>A), rs1933739 (+72978G>A), and rs9400883 (+75809A>G)] in the FRK gene were determined by Affymetrix Targeted Genotyping Chip data. According to the classification of Korean Society for the Study of Obesity, control (BMI 18 to < 23) and overweight/obesity (BMI$\geq$23) subjects were recruited. For the analysis of genetic data, EM algorithm, SNPStats, Haploview, HapAnalyzer, SNPAnalyzer, and Helixtree programs were used. Multiple logistic regression analysis (codominant, dominant, and recessive models) was performed. Age and gender as covariates were adjusted. For biochemical data, Student's t test was used. The mean value of BMI in the control and overweigh/obesity groups was 21.1${\pm}$1.2 (mean${\pm}$SD) and 25.6${\pm}$2.0, respectively. All biochemical data of the overweight/obesity group were statistically significance, compared with the control group. Among six SNPs, two linkage disequilibrium (LD) blocks were discovered. One block consisted of rs1933739 and rs9400883, and the other comprised rs3756772 and rs3798234. One SNP (rs9384970, +68506G>A) showed an association with overweight/obesity in the codominant model (p=0.03). Interestingly, the AA genotype distribution in the overweight/obesity group (n=7, 3.5%) was higher than those in the control group (n=1, 0.6%), which is not found in either Japanese or Chinese subjects. Therefore, the AA genotype of rs9384970 may be a risk factor for development of obesity in Korean population. The results suggest that FRK may be associated with overweight/obesity in Korean population.

배추 유래 신규 건조 저항성 관련 유전자, BrDSR의 분리 및 기능 검정 (Isolation and Functional Identification of BrDSR, a New Gene Related to Drought Tolerance Derived from Brassica rapa)

  • 유재경;박영두
    • 원예과학기술지
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    • 제33권4호
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    • pp.575-584
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    • 2015
  • 건조 스트레스는 작물의 생존과 생산성을 결정하는데 매우 중요한 환경요인이다. 본 연구의 목적은 배추에서 신규 건조 스트레스 저항성 유전자를 동정 검정하는 것이다. 건조 스트레스 하에서 생육된 지부('Chiifu') 배추를 이용하여 제작된 KBGP-24K 마이크로어레이 데이터 분석을 통해 738개의 건조 반응 유전자 중 기능은 밝혀져 있지 않지만, 건조 스트레스 하에서 발현량이 6배 이상 크게 증가한 1개의 유전자를 선발하여 BrDSR(B. rapa Drought Stress Resistance)이라 명명하였다. 이의 검정을 위해 내혼계배추('CT001')에서 BrDSR을 동정한 결과 438bp의 오픈리딩프레임과 145개의 아미노산을 가지고 있음을 확인하였고, 동정된 완전장의 cDNA 염기서열은 형질전환용 과발현 vector인 'pSL100' 제작에 이용하였다. BrDSR이 식물체에서 건조 스트레스 저항성을 향상시켜줄 수 있는지 분석하기 위해 담배 형질전환을 수행하였다. PCR과 DNA 블롯 분석으로 선발된 T1 세대 담배 형질전환체들을 대상으로 quantitative real-time RT PCR 분석을 수행한 결과, 형질전환체의 BrDSR 발현량은 비형질 전환체 보다 2.6배까지 증가하였다. 또한 건조처리 10일째 수행한 표현형 분석에서 BrDSR이 발현되는 담배 형질전환체들이 비형질전환체들 보다 우수한 건조 저항성을 보였다. 연구 결과들을 종합하면 BrDSR은 건조 스트레스 하에서 식물의 생장과 생존에 효과적인 저항성 기능을 할 것으로 기대된다.