• 제목/요약/키워드: Tissue-specific promoter

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형질전환동물의 유선조직으로부터 인간 성장호르몬의 분비 (Secretion of Human Growth Hormone from Mammary Gland of Transgenic Mice)

  • 구덕본;최강덕;정형민;이상민;이경광;이훈택;정길생
    • 한국가축번식학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.375-383
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    • 1994
  • The human growth hormone (hGH) gene uder the control of the rat $\beta$-casein promoter gene was designed to produce transgenic mouse expressed hGH gene in only mammary gland. One hundred seventy two eggs microinjected were transferred to the oviducts of pseudopregnants and 43 offspring were delivered. By Southern blotting hybridization, 3 were transgenic with rat $\beta$-casein/hGH gene. The copy numbers of three transgenic founder were 1, 5, and 15, respectively. A radioimmunoassay was developed to quantitate the amount of expression of the hGH gene in mammary gland of transgenic mice. The amount of hGH was 13.3ng/ml in the lactating milk of one transgenic line, showing predominantly higher than 3.0ng/ml in milk of control mice. Therefore, our findings suggested that $\beta$-casein promoter may induce the tissue specific expression of structural gene.

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Extracellular Superoxide Dismutase (EC-SOD) Transgenic Mice: Possible Animal Model for Various Skin Changes

  • Kim, Sung-Hyun;Kim, Myoung-Ok;Lee, Sang-Gyu;Ryoo, Zae-Young
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제30권4호
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    • pp.229-234
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    • 2006
  • We have generated transgenic mice that expressed mouse extracellular superoxide dismutase (EC-SOD) in their skin. In particular, the expression plasmid DNA containing human keratin K14 promoter was used to direct the keratinocyte-specific transcription of the transgene. To compare intron-dependent and intron-independent gene expression, we constructed two vectors. The vector B, which contains the rabbit -globin intron 2, was not effective for mouse EC-SOD overexpression. The EC-SOD transcript was detected in the skin, as determined by Northern blot analysis. Furthermore, EC-SOD protein was detected in the skin tissue, as demonstrated by Western blot analysis. To evaluate the expression levels of EC-SOD in various tissues, we purified EC-SOD from the skin, lungs, brain, kidneys, livers, and spleen of transgenic mice and measured its activities. EC-SOD activities in the transgenic mice skin were approximately 7 fold higher than in wild-type mice. These results suggest that the mouse overexpressing vector not only induces keratinocyte-specific expression of EC-SOD, but also expresses successfully functional EC-SOD. Thus, these transgenic mice appeared to be useful for the expression of the EC-SOD gene and subsequent analysis of various skin changes, such as erythema, inflamation, photoaging, and skin tumors.

Methylation of the Mouse Dlx5 and Osx Gene Promoters Regulates Cell Type-specific Gene Expression

  • Lee, Ji Yun;Lee, Yu Mi;Kim, Mi Jin;Choi, Je Yong;Park, Eui Kyun;Kim, Shin Yoon;Lee, Sam Poong;Yang, Jae Sup;Kim, Dong Sun
    • Molecules and Cells
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    • 제22권2호
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    • pp.182-188
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    • 2006
  • Dlx5 and Osx are master regulatory proteins essential for initiating the cascade leading to osteoblast differentiation in mammals, but the mechanism of osteoblast-specific expression is not fully understood. DNA methylation at CpG sequences is involved in tissue and cell type-specific gene expression. We investigated the methylation status of Dlx5 and Osx in osteogenic and nonosteogenic cell lines by methylationspecific PCR (MSP). The CpG dinucleotides of the Dlx5 and Osx promoter regions were unmethylated in osteogenic cell lines transcribing these genes but methylated in nonosteogenic cell lines. Treatment of C2C12 cells with 5-AzadC induced dose- and timedependent expression of Dlx5 and Osx mRNA by demethylating the corresponding promoters. Furthermore the mRNAs for the osteoblast markers ALP and OC, which were undetectable in untreated cells, gradually increased after 5-AzadC treatment. In addition, BMP-2 stimulation induced Dlx5 expression by hypomethylating its promoter. These findings suggest that DNA methylation plays an important role in cell type-specific expression of Dlx5 and Osx.

Hypermethylation Status of E-Cadherin Gene in Gastric Cancer Patients in a High Incidence Area

  • Rashid, Haroon;Alam, Khursheed;Afroze, Dil;Yousuf, Adfar;Banday, Manzoor;Kawoosa, Fizalah
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제17권6호
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    • pp.2757-2760
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    • 2016
  • Gastric cancer (GC) is the fourth most prevalant cancer and the second leading cause of cancer-related mortality worldwide. As in other cancers gastric carcinogenesis is multifactorial involving environmental, genetic and epigenetic components. Epigenetic silencing due to hypermethylation of tumour suppressor genes is one of the key events in gastric carcinogenesis. This study was aimed to analyse the hypermethylation status of the E-Cadherin (CDH1) gene promoter in GCs in the ethnic Kashmiri population. In this study a total of 80 GC patients were recruited. Hypermethylation in tumour tissue was detected by methylation specific PCR (MS-PCR). Hypermethylation of CDH1 promoter was observed in 52 (65%) of gastric carcinoma cases which was significantly much higher than adjacent normal tissue [$p{\leq}0.0001$]. Further the frequency of CDH1 promoter methylation was significantly different with intestinal and diffuse types of gastric cancer [55.7% vs 82.1%; p<0.05]. Moreover females and cases with lymph node invasion had higher frequencies of CDH1 hypermethylation [$P{\leq}0.05$]. Thus the current data indicate a vital role of epigenetic alteration of CDH1 in the causation and development of gastric cancer, particularly of diffuse type, in our population.

Arabidopsis ACC Oxidase 1 Coordinated by Multiple Signals Mediates Ethylene Biosynthesis and Is Involved in Root Development

  • Park, Chan Ho;Roh, Jeehee;Youn, Ji-Hyun;Son, Seung-Hyun;Park, Ji Hye;Kim, Soon Young;Kim, Tae-Wuk;Kim, Seong-Ki
    • Molecules and Cells
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    • 제41권10호
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    • pp.923-932
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    • 2018
  • Ethylene regulates numerous aspects of plant growth and development. Multiple external and internal factors coordinate ethylene production in plant tissues. Transcriptional and post-translational regulations of ACC synthases (ACSs), which are key enzymes mediating a rate-limiting step in ethylene biosynthesis have been well characterized. However, the regulation and physiological roles of ACC oxidases (ACOs) that catalyze the final step of ethylene biosynthesis are largely unknown in Arabidopsis. Here, we show that Arabidopsis ACO1 exhibits a tissue-specific expression pattern that is regulated by multiple signals, and plays roles in the lateral root development in Arabidopsis. Histochemical analysis of the ACO1 promoter indicated that ACO1 expression was largely modulated by light and plant hormones in a tissue-specific manner. We demonstrated that point mutations in two E-box motifs on the ACO1 promoter reduce the light-regulated expression patterns of ACO1. The aco1-1 mutant showed reduced ethylene production in root tips compared to wild-type. In addition, aco1-1 displayed altered lateral root formation. Our results suggest that Arabidopsis ACO1 integrates various signals into the ethylene biosynthesis that is required for ACO1's intrinsic roles in root physiology.

소 Adipocyte Differentiation Related Protein (ADRP) 유전자의 Genomic Organization 및 Promoter Region의 특성 규명 (Genomic Organization and Characterization of the Promoter Region of Bovine ADRP (Adipocyte Different Related Protein) Gene)

  • 장요순;윤두학;김태헌;정일정;조진기
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권2호
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    • pp.169-182
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    • 2003
  • ADRP 유전자가 24개월령 한우 등심조직에서 발현량이 급격히 증가하여 30개월령 등심조직에서는 발현량이 다소 감소하는 발현양상 분석결과로부터 이전 연구에서는 ADRP 유전자를 한우 성장단계 특이발현 유전자로 선정하였다. 본 연구에서는 ADRP 유전자의 발현조절 기작을 분석하기 위하여 promoter 영역을 포함하는 ADRP 유전자 전체영역을 cloning하였으며, 구조를 분석하고 promoter의 특성을 조사하였다. 한우 ADRP cDNA 단편을 probe로 합성하여 Southern blot 분석을 실시한 결과로부터 ADRP 유전자가 한우 genome 상에서 single copy로 존재하고 크기는 대략 12 kb에 해당하는 것을 확인하였다. Genomic DNA library screening을 실시하여 promoter 영역을 포함하는 ADRP 전체 유전자에 해당하는 clone을 확보하고 HwADRPg-1으로 명명한 후, 염기서열을 결정하고 분석하였다. 한우 ADRP 유전자, HwADRPg-1은 8개의 exon과 7개의 intron으로 구성되어 있으며 모든 exon-intron 경계는 GT/AG 원칙을 따르고 있었고, coding 영역은 7,633 bp로서 6개의 intron에 의해 7개의 exon으로 나누어져 있었다. HwADRPg-1의 promoter 영역에서는 TATAA box는 발견되지 않았으며, -70 위치에 근육 특이적 transcription activator인 Myo G 서열이 존재하였고, -629 위치에는 지방세포의 분화를 유도하는 것으로 알려진 C/EBP (CCAAT/enhancer binding protein) 서열이 존재하였다. HwADRPg-1의 조절영역에 있는 Myo G factor가 근육조직에서 ADRP 유전자가 발현될 수 있도록 하며, 근육의 발달정도를 신호로써 감지하여 근육조직에서 성장단계에 따른 ADRP 유전자의 발현량을 조절할 것으로 추정되고, 다른 종류의 지방세포 특이적인 전사인자 및 지방세포의 분화정도를 신호로 인식하는 전사단계 조절인자를 조사하기 위하여 promoter 영역의 추가분석이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

대두 원형질체와 형질전환된 담배에서의 대두 glycinin 유전자 Gy2 promoter의 발현조절 기작 (Analysis of the Glycinin Gy2 Promoter Activity in Soybean Protoplasts and Transgenic Tobacco Plants)

  • 김수정;이지영;김정호;최양도
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권5호
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    • pp.387-392
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    • 1995
  • 대두 glycinin 유전자의 조직 특이적이고 분화 발달 특이적인 발현 조절 메카니즘을 연구하기 위하여 Gy2 유전자의 5' upstream 부위 염기서열을 조사한 결과, glycinin 유전자의 발현을 조절하는 인자로 여겨지는 여러 가지 조절 인자들을 발견하였다. 진핵세포 유전자에 공통적으로 존재하는 TATA box와 AGGA box가 존재하고, 종자 저장 단백질에서 공통적으로 발견되는 embryo factor binding sequence, RY repeat CACA sequence, ${\beta}$-conglycinin enhancer 와 유사한 sequence 등이 발견되었다. 이러한 조절 요소들이 Gy2 유전자의 발현 조절에 미치는 영향을 알아보기 위해 Gy2유전자의 5' upstream부위를 Exo III nuclease와 여러가지 제한효소를 이용하여 일련의 deletion mutants를 제조한 후 GUS 유전자와 결합시켰다. 이들 여러가지 chimeric constructs를 대두 원형질체에 전입하고 원형질체로부터 추출물을 분리하여 GUS 활성을 조사한 결과, $-28l{\sim}-223$ 혹은 $-l70{\sim}-122$ 부위를 포함하였을 경우 활성이 감소하였고, $-223{\sim}-170$ 혹은 $-l22{\sim}-16$ 부위를 포함하였을 경우 활성이 높게 나타났다. 이러한 Gy2 유전자의 이중적인 발현 양상은 glycinin 유전자의 발현조절에 음성 조절 요소와 양성 조절 요소가 관여하고있다는 사실을 제시해 주고 있다. 또한 이들 여러가지 chimeric constructs로 형질 전환된 담배의 종자와 잎에서 GUS활성을 조사한 결과, CaMV promoter를 포함하는 chimeric construct는 종자와 잎에서 모두 활성을 나타냈으나, Gy2 Promoter를 포함하는 chimeric constructs는 종자에서만 GUS 활성을 나타내고 잎에서는 활성이 나타나지 않는 조직 특이적인 발현 양상을 나타내었다.

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조직 특이 발현 Sodium Iodide Symporter 유전자 이입에 의한 방사성옥소 간암세포 치료와 광학영상을 이용한 치료효과 평가 (Radioiodine Therapy of Liver Cancer Cell Following Tissue Specific Sodium Iodide Symporter Gene Transfer and Assessment of Therapeutic Efficacy with Optical Imaging)

  • 장병국;이유라;이용진;안손주;류민정;윤선미;이상우;유정수;조제열;이재태;안병철
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제42권5호
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    • pp.383-393
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    • 2008
  • 목적: 조직 특이 프로모터를 이용하면 특정 암조직내에서만 원하는 치료유전자를 발현시킬 수 있다. 나트륨 옥소 공동 수송체(sodium iodide symporter: NIS) 유전자는 옥소를 섭취하는 특성을 가져 방사성옥소를 이용한 치료용 유전자로 사용될 수 있다. 광학 영상용 유전자인 luciferase (Luc) 유전자를 세포에 이입하면 비침습적으로 유전자가 이입된 세포의 상태를 평가할 수 있다. 본 연구는 간암 특이성을 나타내는 AFP 프로모터에 의해 발현이 조절되는 NIS유전자와 CMV프로모터에 의해 발현되는 Luc유전자를 간암세포에 이입하여 NIS유전자 이입에 의한 방사성옥소 유전자치료의 효과를 알아보고, 종양사멸 정도를 광학 리포터 유전자 발현으로 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: AFP enhancer와 GSTP 프로모터를 연결하여 AFP프로모터를 제작하였으며 이를 NIS유전자와 연결하였다. 또한 CMV 프로모터에 조절 받는 Luc 유전자를 동시에 삽입하여 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 생산하였다. 실험 대상 세포주로는 간암세포주인 HepG2와 Huh-7 세포와 사람 대장암세포주인 HCT-15 세포를 이용하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 발현벡터를 Liposome을 이용해 실험대상 세포주 내로 이입하였으며, 방사성옥소 섭취율과 방사성옥소의 유출량을 측정하였다. 또한 Luciferase 발현 정도를 luminometer로 측정하였으며, clonogenic assay를 통하여 I-131에 대한 세포주에 따른 사멸효과 차이를 알아보았다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입 세포주를 누드마우스에 대퇴부 피하에 주입하여 I-131 축적여부를 감마카메라 영상을 획득하였다. 결과: AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 발현 벡터를 제작하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포의 방사성옥소 섭취율은 유전자 이입이 되지 않은 대조군 HepG2와 Huh-7 세포에 비하여 높았으며, $KClO_4$를 처리시 옥소 섭취가 저해되었다. 대장암 세포주인 HCT-15세포에 AFP-NIS-CMV-Luc유전자를 이입 시 방사성옥소의 섭취률은 증가되지 않았다. 30분간 방사성옥소를 섭취시킨 AFP-NIS-Luc 유전자가 이입된 HepG2와 Huh-7 세포에서의 방사성옥소의 유출반감기는 약 4분과 6분으로 각각 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 HepG2, Huh-7세포의 Luc 유전자의 발현은 241, 441 $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났으며, 대조군 HepG2와 Huh구세포에서의 Luc 유전자의 발현은 74, $RLU/2\;{\times}\;10^5$ cells로 나타났다. HCT-15 세포는 AFP-NIS-CMV-Luc 유전자 이입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되지 않았으나, HepG2 및 Huh-7 세포는 FP-NIS-CMV-Luc 유전자 이 입에 따라 I-131에 의한 세포 사멸능이 증가되었으며, Huh-7세포의 경우 0.5mCi의 I-131을 투여한 경우 모든 세포가 사멸하였다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포수가 많을수록 방사성옥소 섭취율이 증가하며 luciferase활성도도 높게 나타났다. AFP-NIS-CMV-Luc 유전자가 이입된 Huh-7 세포를 이식한 누드마우스에 I-131 감마카메라 영상에서 종양이식부위에 방사능 축적을 관찰 할 수 있었다. 결론: AFP프로모터의 의하여 NIS유전자가 발현되며, CMV프로모터에 의한 Luc 유전자가 발현되는 벡터를 제작하였으며, 이 벡터를 이입한 경우 간암세포에서만 I-131의 세포 독성이 증가하는 효과를 나타내었다. 또한 Luc유전자를 이용하여 비침습적인 광학 영상으로 세포사멸 효과를 확인할 수 있었다. 간암특이 프로모터에 조절되는 치료 유전자와 광학리포터 유전자를 한 벡터에 동시에 이입하면 간암 특이 유전자 치료와 그 치료효과를 비침습적으로 평가할 수 있을 것으로 생각된다.

배추 작물에 이원적 전사유도 시스템 도입을 위한 조기 검증방법 확립 (Establishment of Early Verification Method for Introduction of the Binary Trans-activation System in Chinese Cabbage (Brassica rapa L. ssp. Pekinensis))

  • 김수윤;유희주;김정호;조명철;박미희
    • 원예과학기술지
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    • 제31권1호
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    • pp.95-102
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    • 2013
  • 이원적 전사유도 시스템(binary trans-activation system)은 도입유전자의 발현을 조절하는 기작(mechanism) 중에 하나로, 목적 유전자의 발현이 전사활성 인자를 가지고 있는 식물체와의 교배를 통해서만 발현되는 시스템이다. 본 연구에서는 이원적 전사유도 시스템을 원예 작물의 우수한 유전자원 및 신품종 보호 방법으로 이용하고자, 배추에서 이 시스템의 기능을 검정하였다. 배추작물에서 이원적 전사유도 시스템의 이용가능성을 검정하기 위하여 activator construct(35SLhGBart)와 reporter construct(pOpGUS1300)를 작성하였고 공동형질전환방법으로 배추에 형질전환하였다. 두 종류의 카세트가 도입된 형질전환체는 항생제를 이용하여 선발하였으며, 재분화된 신초의 GUS 유전자 발현으로 이 시스템의 활성을 확인하였다. 또한 이 시스템을 조직 특이적으로 유도하기 위하여 애기장대의 자성 배우체 특이적 프로모터를 이용하여 activator construct(795LhGBart)를 작성하여 애기장대에 형질전환 하였다. 공동형질전환된 애기장대는 자성 배우체에서 조직 특이적인 발현을 나타냈다. 이러한 결과는 이원적 전사유도 시스템이 목적유전자의 발현을 배추의 $F_1$ 종자에서 선택적으로 유도하는 방법으로써 우수한 유전자원 및 신품종 보호에 이용될 수 있다는 것을 보여주는 것이라고 생각된다.