• 제목/요약/키워드: Southern blot analysis

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Flanking Sequence and Copy-Number Analysis of Transformation Events by Integrating Next-Generation Sequencing Technology with Southern Blot Hybridization

  • Qin, Yang;Woo, Hee-Jong;Shin, Kong-Sik;Lim, Myung-Ho;Cho, Hyun-Suk;Lee, Seong-Kon
    • Plant Breeding and Biotechnology
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    • 제5권4호
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    • pp.269-281
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    • 2017
  • With the continual development of genetically modified (GM) crops, it has become necessary to develop detailed and effective molecular characterization methods to select candidate events from a large pool of transformation events. Relative to traditional molecular analysis methods such as the polymerase chain reaction (PCR) and Southern blot hybridization, next generation sequencing (NGS) technology for whole-genome sequencing of complex crop genomes had proven comparatively useful for in-depth molecular characterization. In this study, four transformation events, including one in Bacillus thuringiensis (Bt)-resistant rice, one in resveratrol-producing rice, and two in beta-carotene-enhanced soybeans, were selected for molecular characterization. To merge NGS analysis and Southern blot-hybridization results, we confirmed the transgene insertion sites, insertion construction, and insertion numbers of these four transformation events. In addition, the read-coverage depth assessed by NGS analysis for inserted genes might provide consistent results in terms of inserted T-DNA numbers in case of complex insertion structures and highly duplicated donor genomes; however, PCR-based methods can produce incorrect conclusions. Our combined method provides an effective and complete analytical approach for whole-genome visual inspection of transformation events that require biosafety assessment.

Agrobacterium-mediated Transformation of Rice 'Ilmibyeo' using HPT Selection Maker Gene

  • Guo, Jia;Cho, Joon-Hyeong;Jo, Hye-Jeong;Seong, Eun-Soo;Wang, Myeong-Hyeon
    • 한국자원식물학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.242-246
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    • 2007
  • This study was conducted to produce the transgenic plant of rice. We obtained Agrobacterium AGL1 harbaring pCambial 300 vector with HPT gene. We carried out PCR analysis of 22 ea putative transgenic rice to investigate transformed lines. The 3 ea transgenic lines were detected insertion of HPT gene. Transgenic lines selected from PCR analysis were performed by Southern blot. From Southern blot, we obtained that two transgenic lines detected single band. We are going to study the method improving of cotransformation as well as transformation efficiency in rice.

형질전환 담배 식물체에서 Glutathione Reductase 유전자의 발현 (Expression of Glutathione Reductase Gene in Transgenic Tobacco Plant)

  • 이효신;조진기
    • 식물조직배양학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.87-90
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    • 2001
  • 배추 유래의 cytosolic glutathione reductase 유전자 (BcGR1)의 지속적 발현과 형질전환 식물체의 oxidative stress에 대한 내성과의 관계를 분석하기 위하여, BcGR1 유전자를 CaMV 35S promoter의 하류에 연결한 다음, 담배에 형질전환하였다. PCR 및 Southern blot 분석을 통하여 BcGR1 유전자가 정상적으로 삽입된 32 계통의 T$_{0}$ 식물체를 선발하였다. Northern blot 분석 결과, 도입된 유전자가 형질 전환 식물체 내에서 항상적으로 발현된다는 것을 확인하였으며, 도입 유전자의 copy number와 발현량 사이에는 정의 상관관계를 보이지 않았다.

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유전자형에 따른 Streptococcus mutans의 subtyping: Southern blot RFLP와 AP-PCR을 이용한 비교 (EVALUATING TWO METHODS FOR FINGERPRINTING GENOMES FOR STREPTOCOCCUS MUTANS IN CHILDREN : A COMPARISON WITH AP-PCR AND SOUTHERN BLOT RFLP)

  • 정태성;김신
    • 대한소아치과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.292-303
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    • 1998
  • The arbitrary primer polymerase chain reaction(AP-PCR) and Southern blot restriction fragment length polymorphism(RFLP) were used to genotype the cariogenic pathogen S. mutans in children. Following the morphologic chracteristics of colony on selective medium for S. mutans, total genomic DNA from 155 strains was extracted by conventional methods. Among 155 strains, 143 strains (92.3%) were confirmed S. mutans by PCR with dexA gene and 114 strains were used in this study. Three random sequence 10-base oligonucleotide primers were chosen for AP-PCR. The amplified DNA products were separated electrophoretically in a 2% agarose gel containing ethidium bromide and the banding patterns were compared among different strains. For RFLP analysis, DNA was digested with EcoRI and BamHI, separated on a 0.7 % agarose gel and transferred to a nylon membrane. The membrane was probed with a previously characterised 1.6 kilobases (kb) DNA fragment cloned from gtf B gene of S. mutans. The probe was labeled with isotope[$^{32}P-{\alpha}CTP$], and hybridized fragments were detected with intensifying screen. AP-PCR produced 4-8 DNA bands in the 0.25-10 kb regions and distinguished 9, 10 or 12 genotypes, depending on the specific primer used. Southern blot RFLP analysis revealed 2 hybridization patterns consisting of 1 DNA fragments 450, 500 bp. These results indicate that AP-PCR is more discriminative method for genotyping of S. mutans.

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Glutathione Reductase 유전자의 도입에 의한 오차드그래스의 형질전환 (Transformation of Orchardgrass (Dactylis glomerata L.) with Glutathione Reductase Gene)

  • 이효신;배은경;김기용;원성혜;정민섭;조진기
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.21-26
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    • 2001
  • 환경 스트레스에 의해 야기되는 활성 산소종에 의한 피해에 내성을 가지는 목초의 개발을 위하여 오차드그래스의 배반 조직 유래의 캘러스에 배추유래의 cytosolic glutathione reductase 유전자(BcGRl)를 Agrobucterium tumefaciens EHA101을 매개로 형질전환시켰다. Hygromcin으로 선발된 캘러스로부터 재분화된 식물체는 야생형과 비교하여 형태적으로 차이를 나타내지 않았다. PCR 및 Southern blot 분석을 통하여 형질전환 식물체의 염색체 내에 BcGRl 유전자가 integration 되었음을 확인하였다. 오차드그래스의 잎으로부터 total RNA를 분리하여 Northern blot 분석을 실시한 결과, 도입된 유전자가 형짙전환 식물체 내에서 지속적으로 발현된다는 것을 확인하였다.

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Petunia hybrida에 Agrobacterium으로 도입된 bar Gene의 발현과 후대검정 (Expression and Inheritance of bar Gene in Petunia hybrida Transformed with Agrobacterium)

  • 하영민;김종철;이상우;이신우;김주현
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제30권2호
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    • pp.143-149
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    • 2003
  • This experiment was carried out to confirm the stability of bar gene introduced into petunia plant through Agrobacerium-mediated transformation. Twenty-five transgenic plants T$_{0}$ plants, back cross (BC$_1$) populations to wild type and F$_1$plants between different T$_{0}$ plants were prepared, and polymerase chain reaction(PCR), PCR-Southern blot analysis, and field test with 0.1% Basta treatment were done. The results of PCR, PCR-Southern blot hybridization, and field test indicated that NPTII and bar gene introduced into the genome of petuina plants were stably transmitted to their progenies, and conferred the plants resistance to herbicide, Basta.sta.

반복배열된 토마토 phenylalanine ammonia-Iyase(p AL X1, PAL X2) 유전자의 구조해석 (Structural Analysis of Repeated Tomato Phenylalanine Ammonia-Lyase Gene (PAL X1, PAL X2))

  • 이신우;여윤수
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제42권1호
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    • pp.34-38
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    • 1999
  • 토마토의 genome내에는 적어도 5개 이상의 PAL유전자 좌가 존재한다는 사실을 이 등(1992)이 이미 genomic Southern blot hybridization으로 확인하여 보고하였다. 그러나 본 연구에서 제작한 genomic DNA libraries를 대상으로 검색한 결과 기존에 보고된 PAL유전자 이외에 약 15 kb 와 10 kb에 해당하는 큰 EcoRI 단편을 확보 할 수 있었다. 이들 단편을 BamHI, HindIII등 9종의 제한효소를 사용하여 Southern blot hybridization을 행한 결과 PAL X1의 경우는 모든 효소에 대하여 2개의 단편이 hybridization 되었으며, 특히 BamHI으로 절단하여 얻은 3개의 단편중 두 개는 PAL5 유전자의 exon 2 부위에서 취한 oligomer(18 mer)와 primer extension 반응이 진행되어서 약 200 bp의 PAL유전자와 아주 높은 상동성을 갖는 염기서열이 확인되었다. 따라서 PAL X1유전자는 2 copy의 유전자가 나란히 존재하거나 아니면 염색체 재배열이 진행된 것으로 추정된다. 이러한 결과는 적어도 7개 이상의 PAL유전자 좌가 토마토 염색체내에 존재하는 것으로 사료된다.

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A cDNA Clone for the 5' Exon of Chloroplast ATP Synthase Subunit I Gene (atpF) from Broccoli (Brassica oleracea L. var. Italica) and Its Expression Pattern

  • Choo Bong Hong
    • Journal of Plant Biology
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    • 제38권2호
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    • pp.137-141
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    • 1995
  • We isolated a cDNA clone, BLSC1, encoding 5' exon of ATP synthase CF0 subunit I from broccoli. BLSC1 is 285 nucleotides long which consists of a 5' noncoding region of 34 nucleotides, a 5' exon of 145 nucleotides and an intron of 106 nucleotides. The 5' exon codes for 48 amino acids which reveals mostly hydrophobic. The amino acid sequence deduced from BLSC1 shares 83%, 83% and 91% identities with the genes coding for atpF from wheat, rice and spinach, respectively. Genomic Southern blot analysis for BLSC1 showed a typically strong signal for a gene located in the chloroplast genome. Northern blot analysis identified three major classes of transcripts showing strong positive signals in the leaves, but only trace amounts of the transcripts were identified in the other organs like stems, flowr buds and roots.

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옥수수 $\alpha$-amylase 유전자의 클로닝 (Cloning of $\alpha$-Amylase Gene from Zea mays)

  • 김용욱;강신혜
    • 한국작물학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.275-282
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    • 1993
  • 본 연구는 한국 옥수수의 $\alpha$-amylase의 유전자 클로닝을 주된 목표로 하여 수행되었다. 이를 위하여 여러 식물체의 $\alpha$-amylase 염기서열로 부터 잘 보존된 부분을 참고로 oligonucleotlde probe 및 PCR primer를 설계, 합성하고, 옥수수의 유묘로부터 전체 RNA를 분리하여 northern blot analysis를 통하여 확인한 다음, 이로부터 첫 번째 가닥 cDNA를 만든 후, 여기서 얻은 RNA : DNA hybrid를 주형으로 한 polymerase chain reaction을 통하여 길이 가 약 500bp되 는 PCR 산물을 얻었다. 이를 클로닝하기 위해 pUC19을 클로닝 백터로 사용하여 재조합 플라스미드인 $\ulcorner$pZM$\alpha$'$\lrcorner$를 만들었다. 합성 probe를 이용, Southern blot analysis한 결과, $\ulcorner$pZM$\alpha$'$\lrcorner$가 옥수수 mRNA로 부터 증폭된 DNA의 일부분을 갖고 있음을 확인하였으며, 그 길이는 PCR 산물과 같은 500bp가량 되는 것으로 나타났다.

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애기장대 Nit유전자 발현 오이 형질전환체 개발 (Development of transgenic cucumbers expressing Arabidopsis Nit gene)

  • 장현아;임가민;김현아;박연일;권석윤;최필선
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제40권4호
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    • pp.198-202
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    • 2013
  • 환경스트레스 저항성 오이 형질전환체 생산을 위해서 오이 "Eunsung" 품종의 자엽절 절편을 Nit유전자를 포함하는 pPZP211와 pCAMBIA2300 발현벡터로 각각 형질전환된 Agrobacterium과 공동 배양하였다. 공동배양 후 형질전환체 선발, 형질전환체 유도, 신장, 유식물체 생산 등은 자엽절 절편을 이용하는 CTM방법(Jang et al. 2011)에 따라 수행하였다. 발현벡터에 따라 선발배지에 100 mg/L paromomycin을 첨가하여 선발과정을 거쳤으며, 선발배지에서 3 cm크기의 shoot를 유도한 후 PCR, Southern, RT-PCR 및 Northern분석을 통해 형질전환 여부를 확인하였다. 공동배양 한 2,547개의 자엽절 절편으로부터 105개체(4.12%)가 선발배지로부터 얻어졌으며, 그들 중 45개체(1.77%)만이 Nit유전자의 PCR product를 얻을 수 있었다. 오이 genome에 Nit유전자의 도입여부를 확인하기 위하여 45개체에 대한 Southern분석을 수행한 결과 각각 39개체(1.53%)서 확인할 수 있었으며, 이중 오직 6개체(0.24%)에서만 Nit유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 RT-PCR과 Northern분석을 통해 확인하였다. 이러한 결과는 Nit유전자가 오이 genome에 안정적으로 도입 및 발현되고 있음을 보여 주고 있음을 알 수 있었다.