• 제목/요약/키워드: Resistant Genes

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Brassinosteroid의 대사공학 (Metabolic Engineering of the Brassinosteroid Biosynthetic Pathways)

  • 이미옥;송기홍;이현경;정지윤;최빛나리;최성화
    • 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국식물생명공학회 2002년도 추계학술대회
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    • pp.69-75
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    • 2002
  • Sterols play two major roles in plants: a bulk component in biological membranes and precursors of plant steroid hormones. Physiological effects of plant steroids, brassinosteroids (BRs), include cell elongation, cell division, stress tolerance, and senescence acceleration. Arabidopsis mutants that carry genetic defects in BR biosynthesis or its signaling display characteristic phenotypes, such as short robust inflorescences, dark-green round leaves, and sterility. Currently there are more than 100 dwarf mutants representing 7 genetic loci in Arabidopsis. Mutants of 6 loci, dwf1/dim1/cbb1, cpd/dwf3, dwf4, dwf5, det2/dwf6, dwf7 are rescued by exogenous application of BRs, whereas bri1/dwf2 shares phenotypes with the above 6 loci but are resistant to BRs. These suggest that the 6 loci are defective in BR biosynthesis, and the one locus is in BR signaling. Biochemical analyses, such as intermediate feeding tests, examining the levels of endogenous BR, and molecular cloning of the genes revealed that dwf7, dwf5, and dwf1 are defective in the three consecutive steps of sterol biosynthesis, from episterol to campesterol via 5-dehydroepisterol. Similarly, det2/dwf6, dwf4, and cpd/dwf3 were shown to be blocked in $D^4$ reduction, 22a-hydroxylation, and 23 a-hydroxylation, respectively. A signaling mutant bri1/dwf2 carries mutations in a Leucine-rich repeat receptor kinase. Interestingly, the bri1 mutant was shown to accumulate significant amount of BRs, suggesting that signaling and biosynthesis are dynamically coupled in Arabidopsis. Thus It is likely that transgenic plants over-expressing the rate-limiting step enzyme DWF4 as well as blocking its use by BRI1 could dramatically increase the biosynthetic yield of BRs. When applied industrially, BRs will boost new sector of plant biotechnology because of its potential use as a precursor of human steroid hormones, a novel lead compound for cholesterol-lowering effects, and a various application in plant protection.

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유전공학적으로 변형시킨 R-plasmid 들의 전이에 미치는 균주와 pH 의 영향

  • 김희태;이성기;김치경
    • 미생물학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.88-95
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    • 1992
  • 유전공학 기법으로 번형시킨 Km' plasmid 들의 전이를 30.deg.C 의 Luris-Bertani broth 에서 실시하였으며, 그 전이 빈도에 대한 donor 와 recipient 의 균주와 함께 pH 의 영향을 연구하였다. GEM 균주들과 NI 균주의 Km'plasmid 의 전이빈도는 recipient 가 MTI 일 경우 pH 7 에서 약 $10^{-5}$ 로 비슷하였으나 CS 균주인 DKC601 에서는 Km'plasmid 의 전이빈도가 $2.2 * 10^{-7}$ 로 훨씬 떨어졌다. 그리고 recipient 가 lab. strain (E. coli HB101) 인 경우에도 Km'plasmid 의 전이경향은 GEM 균주들과 NI 균주사이에 큰차이가 없었다. 또 어느 균주의 경우에나 pH 7 일 때의 전이 빈도가 $10^{-5}$ 정도로 가장 높게 나타났으며, pH 5 와 pH 9 에서는 그보다 조금 떨어졌다. 그러나 E. coli C600을 host 로 하여 제조한 CS 균주(DKC601)에서는 Km'plasmid 의 전이 빈도가 다른 GEM 균주들에 비하여 $10^{2}$ $-10^{3}$ 배 낮았으며 pH 4와 9 에서 6 시간의 conjugation 후에도 전이가 전혀 일어나지 않았다. Conjugant 에서의 plasmid의 재배열은 lab, strain 을 recipient 로 했을 경우에는 별로 없었지만, NI 균주를 recipient 로 했을 경우에 많이 나타났으며, 특히 donor 가 NI 균주보다 GEM 균주인 경우에 더욱 다양하였다. 그러나 pH 에 따른 타이는 그렇게 크지 않았다.

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Metallothinein 1E Enhances Glioma Invasion through Modulation Matrix Metalloproteinases-2 and 9 in U87MG Mouse Brain Tumor Model

  • Hur, Hyuk;Ryu, Hyang-Hwa;Li, Chun-Hao;Kim, In Young;Jang, Woo-Youl;Jung, Shin
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제59권6호
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    • pp.551-558
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    • 2016
  • Malignant glioma cells invading surrounding normal brain are inoperable and resistant to radio- and chemotherapy, and eventually lead to tumor regrowth. Identification of genes related to motility is important for understanding the molecular biological behavior of invasive gliomas. According to our previous studies, Metallothionein 1E (MT1E) was identified to enhance migration of human malignant glioma cells. The purpose of this study was to confirm that MT1E could modulate glioma invasion in vivo. Firstly we established 2 cell lines; MTS23, overexpressed by MT1E complementary DNA construct and pV12 as control. The expression of matrix metalloproteinases (MMP)-2, -9 and a disintegrin and metalloproteinase 17 were increased in MTS23 compared with pV12. Furthermore it was confirmed that MT1E could modulate MMPs secretion and translocation of NFkB p50 and B-cell lymphoma-3 through small interfering ribonucleic acid knocked U87MG cells. Then MTS23 and pV12 were injected into intracranial region of 5 week old male nude mouse. After 4 weeks, for brain tissues of these two groups, histological analysis, and immunohistochemical stain of MMP-2, 9 and Nestin were performed. As results, the group injected with MTS23 showed irregular margin and tumor cells infiltrating the surrounding normal brain, while that of pV12 (control) had round and clear margin. And regrowth of tumor cells in MTS23 group was observed in another site apart from tumor cell inoculation. MT1E could enhance tumor proliferation and invasion of malignant glioma through regulation of activation and expression of MMPs.

Melanin extract from Gallus gallus domesticus promotes proliferation and differentiation of osteoblastic MG-63 cells via bone morphogenetic protein-2 signaling

  • Yoo, Han-Seok;Chung, Kang-Hyun;Lee, Kwon-Jai;Kim, Dong-Hee;An, Jeung Hee
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제11권3호
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    • pp.190-197
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    • 2017
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Gallus gallus domesticus (GD) is a natural mutant breed of chicken in Korea with an atypical characterization of melanin in its tissue. This study investigated the effects of melanin extracts of GD on osteoblast differentiation and inhibition of osteoclast formation. MATERIALS/METHODS: The effects of the melanin extract of GD on human osteoblast MG-63 cell differentiation were examined by evaluating cell viability, osteoblast differentiation, and expression of osteoblast-specific transcription factors such as bone morphogenetic protein 2 (BMP-2), small mothers against decapentaplegic homologs 5 (SMAD5), runt-related transcription factor 2 (RUNX2), osteocalcin and type 1 collagen (COL-1) by reverse transcription-polymerase chain reaction and western blotting analysis. We investigated the inhibitory effect of melanin on the osteoclasts formation through tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity and TRAP stains in Raw 264.7 cell. RESULTS: The melanin extract of GD was not cytotoxic to MG-63 cells at concentrations of $50-250{\mu}g/mL$. Alkaline phosphatase (ALP) activity and bone mineralization of melanin extract-treated cells increased in a dose-dependent manner from 50 to $250{\mu}g/mL$ and were 149% and 129% at $250{\mu}g/mL$ concentration, respectively (P < 0.05). The levels of BMP-2, osteocalcin, and COL-1 gene expression were significantly upregulated by 1.72-, 4.44-, and 2.12-fold in melanin-treated cells than in the control cells (P < 0.05). The levels of RUNX2 and SMAD5 proteins were higher in melanin-treated cells than in control vehicle-treated cells. The melanin extract attenuated the formation of receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand-induced TRAP-positive multinucleated RAW 264.7 cells by 22%, and was 77% cytotoxic to RAW 264.7 macrophages at a concentration of $500{\mu}g/mL$. CONCLUSIONS: This study provides evidence that the melanin extract promoted osteoblast differentiation by activating BMP/SMADs/RUNX2 signaling and regulating transcription of osteogenic genes such as ALP, type I collagen, and osteocalcin. These results suggest that the effective osteoblastic differentiation induced by melanin extract from GD makes it potentially useful in maintaining bone health.

Bradyrhizobium japonicum에 외부유전자(外部遺傳子)의 도입(導入)과 대두(大豆)에 대한 접종효과 (Transfer of foreign Genes into the Bradyrhizobium japonicum and their Inoculation Effects on Soybean Plants)

  • 김용웅;김길용;이영환;김광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.387-393
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    • 1992
  • 접종근류균(接種根瘤菌)의 소장(消長)을 유전공학적(遺傳工學的)으로 조제(調劑)한 Bradyrhizobium japonicum RJB6 $str^rnal^rneo^r$을 이용(利用)하여 연구(硏究)하였다. 전남(全南)일대로 부터 분리(分離) 동정한 균(菌)에 먼저 streptomycin과 nalidixic acid에 저항성(抵抗性)을 갖는 spontaneous mutant를 유도하고 이어 pSUP2021를 함유(含有)하고 있는 E. coli와 conjugation하여 neomycin 저항성(抵抗性) gene(Tn5)을 도입(導入)하였다. Southern hybridization한 결과(結果) 4.9kb상에서 Tn5를 확인(確認)했다. 서로 다른 균밀도(菌密度)로 파종(播種)한 40일후, 크로로필을 제외한 근류수(根瘤數), 근류신선중(根瘤新鮮重), 간장 및 질소함량이 low cell suspension 처리구보다 heavy cell suspension 처리구에서 약간 높았다. 표식균주(標識菌株)의 회수율(回收率)은 heavy cell suspension 처리구에서 12%인 반면, low cell suspension 처리구에서는 5%에 지나지 않았다.

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DEB 처리에 의해 유도된 벼 돌연변이 집단으로부터 도열병 감수성 돌연변이 분리 (Isolation of Mutants Susceptible to Rice Blast from DEB-treated Rice Population)

  • 김혜경;이상규;한무호;전용희;이기환;이윤형;부성희;한태룡;전종성
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권4호
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    • pp.339-344
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    • 2005
  • 도열병은 곰팡이 균(Magnaporthe grisea)에 의해 발병되는 것으로, 벼 수확량에 가장 큰 손실을 일으킨다. 본 연구에서는 벼 도열병 저항성 신호전달 체계에 관여하는 유전자를 분리하기 위하여 DEB(1, 3-Butadiene diepoxide) 처리를 통하여 벼 도열병 저항성 품종인 RIl260의 돌연변이 2,000여 종을 생산하고, 이들로부터 병 저항성 변이 개체를 조사하였다. 돌연변이 집단에서 백변종 돌연변이의 비율은 6.7%로 매우 높았으며, 이것은 DEB 처리에 의해서 생산된 집단 내에 돌연변이가 높은 빈도로 발생하였음을 보여준다. 돌연변이 집단의 병 저항성 분석을 통하여 완전히 혹은 부분적으로 벼 도열병에 저항성을 상실한 29개의 돌연변이체를 분리하였다. 이들 중에서 가장 심한 이병성 라인으로 확인된 M5465는 DNA 혼성화 반응 분석을 사용하여 분석하였으며, RIL260 품종에서 도열병 병 저항성과 밀접한 관련을 갖고 있는 것으로 보고된 Pi5(t) 유전좌위의 DNA 표지들이 실험에 사용되었다. 이 결과들은 M5465에서 Pi5(t) 유전좌위 내부에 DNA의 큰 결손 및 재배열이 있었음을 보여준다. 분리된 병 저항성 돌연변이 라인들은 Pi5(t)에 의해 매개된 도열병 저항성의 신호 전달 과정을 이해하는 데 유용하게 사용 될 수 있을 것이다.

바이러스저항성 삼각주 재배가 토양 미생물상에 미치는 영향 (Impact of Virus-resistant Trigonal Cactus Cultivation on Soil Microbial Community)

  • 오성덕;김종범;이정진;김민경;안병옥;손수인;박종석;류태훈;조현석;이기종
    • 한국환경농학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.148-154
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    • 2013
  • 본 연구는 CVX 바이러스저항성 삼각주 재배가 토양 미생물에 미치는 영향과 수평적 유전자 이동성을 확인하기 위해 수행되었다. 생육시기별 토양 세균과 방선균 군집밀도는 형질전환 삼각주 재배 토양의 미생물 군집밀도와 비형질전환 삼각주 군집밀도가 유사하여 토양 미생물에 미치는 영향은 유사할 것으로 추정되었다. 토양 미생물의 우점종은 Proteobacteria, Uncultured archaeon와 Uncultured bacterium으로 나타났으며, 형질전환 삼각주 재배 토양의 우점종과 비율은 거의 일정하게 유지되었다. 근권 토양 DNA의 DGGE 분석을 통해 형질전환 삼각주와 비형질전환 삼각주 토양 미생물 군집의 profile 변화는 나타나지 않았다. 형질전환 삼각주와 비형질전환 삼각주 재배 토양의 화학성은 차이가 없었다. 형질전환 삼각주에 도입된 유전자로 토양 DNA에 대한 PCR 분석결과, 도입 유전자의 잔존성이 길지 않아 수평적 유전자 이동 가능성은 희박할 것으로 추정되었다.

우리나라 국민의 유전자재조합식품에 대한 인지도 및 수용도 변화 (Changes in Korean Consumer's Perception and Attitudes toward Genetically-modified Foods)

  • 권선향;정인식;최미경;채경연;경규항
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.182-190
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    • 2008
  • 유전자재조합식품에 관한 일반 국민의 의식을 설문 조사하여 연차별 변화추이를 살펴보았다. 2007년 조사 결과 65.1%가 유전자재조합식품에 관한 정보를 접한 경험이 있다고 응답하여 과거 3년(2000-2002년)동안의 평균 66.2%와 큰 차이가 없었다. 유전자재조합식품 개발의 큰 이익이 식량난 해결일 것이라는 응답은 모든 조사에서 가장 높았지만 2000년 이후 계속해서 줄어드는 경향을 보여 식량난 문제에 대해 기대치가 낮아진 것으로 해석되었다. 약 95% 이상의 응답자가 유전자재조합식품에 대해 표시하기를 바라는 것으로 나타나 과거 3년의 결과와 매우 유사하였으며 유전자재조합식품에 대해 소비자들이 알권리와 선택할 권리에 대한 강한 의지를 가지고 있음은 변함이 없었다. 유전자재조합식품의 구입 여부는 주변의 추이를 보고 결정하겠다는 응답이 50% 이상으로 나타나 표시를 희망하면서도 결정을 유보하는 사람의 비율이 높았다. 생물학의 기본지식이 매우 미흡한 상태인 것도 차이가 나타나지 않았다. 유전자재조합기술로 개발된 제초제 내성 콩을 먹겠다는 사람보다 같은 방법으로 개발된 비타민 함량이 높은 콩을 먹겠다는 사람이 여전히 상대적으로 많은 것으로 보아 제품의 특성은 중시하지만 유전자재조합 여부에는 큰 관심을 두지 않는 것으로 나타났다. 우리나라 식품의 안전성을 위협하는 가장 큰 요인으로 농약 등의 화학물질 오염이나 기업인의 윤리의식을 들었고 식품을 구입할 때 표시 내용 중 가장 관심 있게 보는 내용은 조사시간 동안 유효기간이라고 응답한 사람이 가장 많았으나 과거 3년에 비해 크게 감소하는 뚜렷한 변화를 나타내었다. 전체적으로 유전자재조합식품에 대한 일반 국민의 인식이나 태도에 변화가 없었는데 이는 유전자재조합식품과 관련하여 사회 전반적으로 유의할 만한 변화가 수반되지 않았기 때문에 개인의 인식에도 변화가 없는 것으로 추정되었다.

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.

멸구 매미충류에 대한 약제저항성의 유전성에 관한 연구 I. 애멸구의 MEP제에 대한 약제저항성의 유전적 특성 (Inheritance of Insecticide Resistance to Plant- and Leaf-hoppers Inherited Properties of MEP Resistance to Small Brown Plant-hopper (Laodelphax striatellus Fallen))

  • 심재욱
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.75-80
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    • 1978
  • 본 시험은 애멸구의 MEP제에 대한 저항성이 유전적 특성에 기인된 것인지를 알아보기 위하여 나주지역의 야외집단을 채집하여 감수성인 실험실 계통과 교배하고 $F_1,\;BC_1F_1$$F_3$에 대하여 Probit 법으로 분석하고 $LD_{50}$을 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 나주지역의 애멸구 야외집단은$LD_{50}$이 자충충의 경우 0.0029ug/충으로 감수성인 실험실계통의0.0008ug/충에 비하여 저항성의 차를 타나내었다. 2. 나주지역 야외집단이 나타내는 저항성은 $F_1$$BC_1F_1$ 의 분석에서$LD_{50}$ 및 사충율의 회귀가 저항성인 친쪽으로 가깝게 나타나는 경향을 보여 유전적 특성에 기인된다고 생각되었다. 3. $F_2$ 집단의$LD_{50}$은 양친의 중간 정도였으며 넓은 분산을 보이고 있어 MEP제에 대한 저항성의 유전은 수개의 유전자가 관여할 것으로 생각되었다.

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