• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.22-29
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• 2011

비생물학적 스트레스로 $H_2O_2$를 이용하여 산화적 스트레스와 고염분 스트레스를 처리한 후 ROS의 생성을 확인한 결과 스트레스 처리 후 30분에 일시적으로 1차 peak를 형성하였다가 거의 basal level까지 감소하고 다시 증가하여 3시간에 매우 다량의 2차 peak를 형성한 후 거의 basal level로 다시 낮아지는 biphasic 양상을 나타내게 된다. 따라서 ROS의 생성은 초기 30분 내에 일시적으로 발생한 Phase I의 ROS와 Phase II의 좀 더 장기적으로 다량의 고농도로 발생된 ROS의 생리적 역할이 다를 것으로 여겨진다. 본 논문에서는 스트레스 처리 시 생성되는 ROS를 확인한 후 ROS 생성 유전자인 RbohD와 RbohF 유전자 발현이 억제된 RbohD-AS, RbohF-AS 형질전환 식물체를 이용하여 실험을 수행하였다. 스트레스에 의해 생성되는 ROS의 생성을 억제시킴으로써 스트레스에 대한 ethylene 생성이 더 적은 것으로 나타났다. 또한, 이들 형질전환 식물체에서 ethylene 생성과 $H_2O_2$ 억제 효과를 확인하였으며 고염분 등의 스트레스에 대한 저항성은 ROS와 ethylene의 생성이 저하되어 나타난 것으로 판단된다. 산화적 스트레스와 고염분 스트레스에서 후기 ethylene이 다량으로 생성되는 시기, 즉 세포손상이 초래되는 후기에서 DNA fragmentation 분석을 통해서 ROS와 ethylene의 생성이 높은 식물체일수록 PCD가 높게 나타난 것으로 여겨지며, 이 과정에서 작용하는 유전자는 RbohD와 RbohF인 것으로 보이며, RbohD가 더 효과적으로 작용하는 것으로 생각된다. 따라서 스트레스에 반응하는 신호전달과정에서 초기에 ROS가 생성이 되고 후기에 ethylene이 다량으로 생성되어 결국 세포죽음에 이르게 하는 상호 synergism을 일으켜 반응을 나타내며, 이러한 반응 과정에서 RbohD와 RbohF 유전자 발현의 억제가 스트레스에 대한 식물체의 저항성을 높이는 것으로 사료된다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2004년도 생명공학 실용화를 위한 비젼
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• pp.93-93
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• 2004

• 식물조직배양학회지
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• 제21권6호
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• pp.353-356
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• 1994

사람 B형 간염 바이러스의 pre-S2 표면항원에 결합하는 키메라 항체 유전자(카파 및 감마사슬의 cDNA클론)를 식물체에서 발현시키기 위해 식물체 발현벡터인 pBKS-1에 XbaI 자리를 이용하여 클로닝하였다. 이들 유전자를 포함하는 대장균의 플라스미드 핵산을 추출하여 아그로박테리움에 형질전환 시켰다. 다음 담배의 조직절편과 아그로박테리움을 공동배양함으로써 담배의 형질 전환을 시도하였다. 카나마이신이 포함된 신초유기배지에서 나온 신초를 시료로 하여 Western blot을 실시함으로써 이들 유전자가 형질전환 담배에서 안정하게 발현됨을 확인하였다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제28권4호
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• pp.364-372
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• 2012

Xanthomonas oryzae pv. oryzae causing bacterial leaf blight disease in rice produces and secretes Hpa1 protein that belongs to harpin protein family. Previously it was reported that Hpa1 induced defense responses when it was produced in tobacco. In this study, we expressed hpa1 gene in rice and Arabidopsis to examine the effects of Hpa1 expression on disease resistance to both fungal and bacterial pathogens. Expression of hpa1 gene in rice enhanced disease resistance to both X. oryzae pv. oryzae and Magnaporthe grisea. Interestingly, individual transgenic rice plants could be divided into four groups, depending on responses to both pathogens. hpa1 expression in Arabidopsis also enhanced disease resistance to both Botrytis cineria and Xanthomonas campestris pv. campestris. To examine genes that are up-regulated in the transgenic rice plants after inoculation with X. oryzae pv. oryzae, known defense-related genes were assessed, and also microarray analysis with the Rice 5 K DNA chip was performed. Interestingly, expression of OsACS1 gene, which was found as the gene that showed the highest induction, was induced earlier and stronger than that in the wild type plant. These results indicate that hpa1 expression in the diverse plant species, including monocot and dicot, can enhance disease resistance to both fungal and bacterial plant pathogens.

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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• pp.113.2-114
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• 2003

Five pepper-infecting potyviruses, Pepper mottle virus (PepMoV), Chilli veinal mottle virus (CVMV), Pepper veinal mottle virus (PVMV), Pepper severe mosaic virus (PSMV) and Tobacco each virus (TEV), are known filamentous virus and can be infected pepper crops systemically. To understand pathology and genome information of the five viruses on pepper plants, host reactions and sequences were compared to the 5 viruses. Five potyviruses were inoculated onto some typical cultivars of hot peppers and compared their symptoms, and virus accumulations. A set of degenerate primers for potyviruses were applied to 5 viruses and RT-PCR was performed. RT-PCR products containing partial nuclear inclusion b and coat protein (CP) genes were cloned. Then, oligo dT primer and species-specific primer were redesigned to amplify the C-terminal part of CP and 3' noncoding regions of each viruses. Sequences of the viruses were analyzed and compared to serological relationships among the viruses. The data can be useful for screening of potyviruses in pepper plants and pathogen-derived transgenic pepper plant development.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제2권2호
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• pp.79-82
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• 2000

We have isolated a cDNA encoding a calcium-dependent protein kinase (CDPK) in Nicotiana tabacum, which was designated NtCDPK1. Accumulation of the NtCDPK1 mRNA was stimulated by various stimuli, including phytohormones, CaCl$_2$ wounding, fungal elicitors, chitin and methyl jasmonate. The NtCDPK1 gene encodes a functional Ser/Thr protein kinase of which phosphorylation activity is strongly induced by calcium. By analyzing expression of the NtCDPK1-GFP fusion protein and by immunoblotting with antibody which reacts with NtCDPK1, we found that NtCDPK1 is localized in membrane and nucleus in plant cells. Silencing expression of the NtCDPK1 transgene resulted in marked decrease of lateral root development in the transgenic tobacco plants. Yeast two hybrid screening using NtCDPK1 as a bait identified a tobacco homologue of proteasome regulatory subunit 21D7, designated Nt21D7. The 21D7 mRNA has been shown to be predominantly expressed in proliferating tissues in the cell cycledependent manner in carrot. The recombinant NtCDPK1 protein associated with Nt21D7 in vitro, and could phosphorylate the Nt21D7 protein in vitro in the presence of calcium, suggesting that Nt21D7 protein is a natural substrate of NtCDPK1 in tobacco. These results suggest that NtCDPK1 may regulate tell proliferation processes, such as lateral root formation, by regulating specificity and/or activity of proteasome-mediated protein degradation pathway.

• 생명과학회지
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• 제18권8호
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• pp.1023-1030
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• 2008

SIPK와 WIPK의 상위 단계 인산화 효소로 알려진 NtMEK2가 DEX 유도성 시스템에 의해 밝혀졌다. 이 NtMEK2 유전자가 지속적으로 활성화된 돌연변이체인 $NtMEK2^{DD}$의 발현은 SIPK와 WIPK를 활성화 시켜 주므로 과민감 반응과 같은 세포 괴사를 야기하는 것으로 나타나 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계가 담배에서 방어 반응을 조절하고 있음을 알 수 있었다. 그러나 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계에 의해서 조절 되는 하위 기질이나 방어관련 유전자들에 대한 연구는 아직 미비한 상태이다. 그래서 본 연구는 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계에 매개되는 하위 유전자들을 분리하기 위하여 $NtMEK2^{DD}$ 형질전환 식물체를 이용해 ACP에 기초한 DDRT-PCR을 수행하였다. 그 결과 본 연구를 통해 처음으로 pI2-4, MTS2, SINA, CDM1, HRGP 및 DEG45를 포함해 여섯 개의 DEG들을 선발하였다. 이 유전자들의 발현은 $NtMEK2^{DD}$ 형질전환에서 다시 확인하였으며 특히 pI2-4, CDM1, HRGP의 유전자 발현은 다른 유전자들과 비교해 볼 때 살리실산과 담배모자이크바이러스에 강하게 반응하여 증폭됨을 알 수 있었다. 이러한 결과를 볼 때 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계에 의해 조절되는 세 개의 유전자는 병저항성에 관여하고 있음을 제시한다 하겠다.

• 생명과학회지
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• 제22권2호
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• pp.177-183
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• 2012

Ralstonia solanacearum (Rs)에 의해 유발되는 풋마름병은 감자 재배 시 발병하는 주요 병 중의 하나이다. 감자에서 풋마름병 저항성관련 유전자를 찾기 위해 기존에 기능이 알려진 다른 가지과 작물의 기능 유사 유전체를 이용하여 StACRE (HM749652) 유전자를 분리하고 염기서열을 분석하였다. 분리한 StACRE의 발현양상을 분석하기 위해 병 저항성 유도 신호전달 물질인 SA와 풋마름병원균 Rs (KACC10722)를 처리한 감자에서 RNA를 추출하여 RT-PCR을 실시한 결과 이 유전자는 SA 처리에 의해 3시간 후부터, Rs에 의해서는 12시간 후부터 발현이 현저하게 증가하였다. 따라서, 감자에서 이 유전자의 생물학적인 기능을 분석하기 위해 Gateway System을 이용하여 과발현용 vector를 만든 후 과발현 형질전환 감자를 제작하고 풋마름병균인 Rs를 접종하여 병 저항성 기능을 검정 한 결과 대조구인 수미 감자에 비해 병 저항성이 증대하였다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제30권6호
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• pp.546-552
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• 2022

Epidermal cell adhesion molecule (EpCAM) is a tumor-associated antigen (TAA), which has been considered as a cancer vaccine candidate. The EpCAM protein fused to the fragment crystallizable region of immunoglobulin G (IgG) tagged with KDEL endoplasmic reticulum (ER) retention signal (EpCAM-FcK) has been successfully expressed in transgenic tobacco (Nicotiana tabacum cv. Xanthi) and purified from the plant leaf. In this study, we investigated the ability of the plant-derived EpCAM-FcK (EpCAM-FcK^P) to elicit an immune response in vivo. The animal group injected with the EpCAM-FcK^P showed a higher differentiated germinal center (GC) B cell population (~9%) compared with the animal group injected with the recombinant rhEpCAM-Fc chimera (EpCAM-Fc^M). The animal group injected with EpCAM-FcK^P (~42%) had more differentiated T follicular helper cells (Tfh) than the animal group injected with EpCAM-Fc^M (~7%). This study demonstrated that the plant-derived EpCAM-FcK fusion antigenic protein induced a humoral immune response in mice.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권6호
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• pp.469-474
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• 2000

Agrobacterium tumefaciens를 매개로 한 형질전환 과정에서 제균제로 사용되고 있는 항생제인 carbenicillin이 담배(Nicotiana tabacum L. cv. BY-4) 잎절편 배양시 기관분화에 미치는 영향을 검토하였다. BAP와 kinetin을 각각 0.5 mg/L 첨가한 MS 배지에 250 mg/L∼2000 mg/L의 carbenicillin을 처리한 배지에서 신초 수는 크게 감소하였다. 또한 carbenicillin을 단독첨가하거나 0.5 mg/L의 2,4-D 또는 NAA와 혼합첨가한 MS 배지에서 250 mg/L∼500mg/L농도의 carbenlcillin은 캘러스 형성을 증가시켰다. 반면 carbenicillin을 0.5 mg/L의 2,4-B, NAA와 각각 혼합첨가한 배지에서 배양 4주째 치상조직의 생중량은 carbenicillin의 농도가 250mg/L에서 2000mg/L로 높아질수록 감소하였다. 이러한 결과는 carbenicillin이 캘러스 형성을 촉진하고 신초형성을 억제하는 auxin과 유사한 효과를 가지고 있다는 것을 시사해 준다. 따라서 담배 잎절편에 Agrobacterium tumefaciens를 매개로 형질전환하고자 할 때 최적 재분화용 식물생장조절제의 농도는 carbenicillin이 제균제뿐만 아니라 auxin 유사효과를 가지는 물질임을 고려하여 결정하여야 한다.