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현사시나무에서 Auxin/indole-3-acetic acid 1 (Aux/IAA1) 유전자 분리 및 발현 특성 구명 (Isolation and characterization of Auxin/indole-3-acetic acid 1 (Aux/IAA1) gene from poplar (Populus alba × P. glandulosa))

  • 배은경;최영임;이효신;최지원
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제46권3호
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    • pp.180-188
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    • 2019
  • 옥신은 식물의 생장과 발달 과정에서 중요한 조절자로서 기능한다. 옥신 신호전달 과정은 3개의 주요 옥신 반응 전사인자인 Auxin/indole-3-acetic acid (Aux/IAA), Gretchen Hagen 3 (GH3), 그리고 small auxin up RNA (SAUR) 유전자에 의해 조절된다. 특히, Aux/IAA는 옥신 신호에 반응하여 빠르게 축적되는 수명이 짧은 핵 단백질이다. 이 실험에서 우리는 현사시 나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)로 부터 PagAux/IAA1 유전자를 분리하고 발현 특성을 분석하였다. PagAux/IAA1 cDNA는 4개의 보존된 도메인과 2개의 nuclear localization sequence (NLS)을 포함한 200개의 아미노산을 암호화하고 있다. Southern blot 분석으로 현사시나무 genome에 PagAux/IAA1 유전자가 single copy로 존재하는 것을 확인하였다. PagAux/IAA1 유전자는 잎과 꽃에서 특이적으로 발현되었다. 그리고 PagAux/IAA1 유전자는 현탁배양세포의 생장 과정에서 초기 지수생장기에 발현되었다. PagAux/IAA1 유전자의 발현을 분석한 결과, 건조와 염 스트레스 및 식물호르몬인 ABA 처리에 의해 발현이 감소된 반면 저온 스트레스, 형성층의 세포 분열 과정 그리고 식물호르몬인 GA와 JA 처리에서 발현이 증가하였다. 따라서 PagAux/IAA1 유전자가 현사시나무에서 저온 스트레스 반응뿐 아니라 생장 과정에 관여할 것으로 판단된다.

멜론 유전자원의 생육 평가와 과육색 유전형 분석 (Characterization of Phenotypic Traits and Application of Fruit Flesh Color Marker in Melon (Cucumis melo L.) Accessions)

  • 배익현;강한솔;정우진;유재황;이오흠;정희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.478-490
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    • 2021
  • 멜론은 세계 각지에서 재배되는 경제적으로 중요한 작물중의 하나이다. 본 연구는 농업유전자원센터에서 수집 보관중인 멜론 유전자원을 대상으로 다양한 생육 특성을 특성을 조사하고, 멜론의 중요한 육종 형질중의 하나인 과육색의 유전형과 표현형을 조사하여 멜론 육종에 필요한 육종 재료 확보를 위한 기초 자료를 마련하고자 수행되었다. 총 219개의 멜론 유전자원을 대상으로 19개의 생육 특성과 PCA분석을 수행하고, 멜론의 중요한 육종 형질중의 하나인 과육색의 유전형을 조사하여 표현형과 비교하였다. 과육색은 오렌지색, 백색, 녹색, 유백색, 황색의 5가지로 분류하였으며, 이중 오렌지색이 87개로 가장 많았으며, 그 다음으로 백색이 75개였다. 그리고, 오렌지색과 녹색 과육 구별용 마커를 적용한 결과, 녹색 과육 21개의 경우는 표현형과 유전형 일치율이 100%였으며, 오렌지색의 경우는 98%, 백색은 97%, 유백색의 경우는 80%의 일치율을 보였다. 표현형과 유전형이 일치하는 않는 총 8개 유전자원의 염기서열을 분석한 결과, 3곳의 위치에서 단일염기다형성(SNP; single nucleotide polymorphism)이 있었다. 이러한 결과는 멜론의 과육색을 결정하는 아직 알려지지 않은 유전기작이 존재한다는 것을 제시하였으며, 본 연구에서 얻어진 다양한 유전자원의 생육조사 결과는 멜론 육종에 유용하게 쓰일 것으로 생각된다.

Molecular Analysis of the Interaction between Human PTPN21 and the Oncoprotein E7 from Human Papillomavirus Genotype 18

  • Lee, Hye Seon;Kim, Min Wook;Jin, Kyeong Sik;Shin, Ho-Chul;Kim, Won Kon;Lee, Sang Chul;Kim, Seung Jun;Lee, Eun-Woo;Ku, Bonsu
    • Molecules and Cells
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    • 제44권1호
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    • pp.26-37
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    • 2021
  • Human papillomaviruses (HPVs) cause cellular hyperproliferation-associated abnormalities including cervical cancer. The HPV genome encodes two major viral oncoproteins, E6 and E7, which recruit various host proteins by direct interaction for proteasomal degradation. Recently, we reported the structure of HPV18 E7 conserved region 3 (CR3) bound to the protein tyrosine phosphatase (PTP) domain of PTPN14, a well-defined tumor suppressor, and found that this intermolecular interaction plays a key role in E7-driven transformation and tumorigenesis. In this study, we carried out a molecular analysis of the interaction between CR3 of HPV18 E7 and the PTP domain of PTPN21, a PTP protein that shares high sequence homology with PTPN14 but is putatively oncogenic rather than tumor-suppressive. Through the combined use of biochemical tools, we verified that HPV18 E7 and PTPN21 form a 2:2 complex, with a dissociation constant of 5 nM and a nearly identical binding manner with the HPV18 E7 and PTPN14 complex. Nevertheless, despite the structural similarities, the biological consequences of the E7 interaction were found to differ between the two PTP proteins. Unlike PTPN14, PTPN21 did not appear to be subjected to proteasomal degradation in HPV18-positive HeLa cervical cancer cells. Moreover, knockdown of PTPN21 led to retardation of the migration/invasion of HeLa cells and HPV18 E7-expressing HaCaT keratinocytes, which reflects its protumor activity. In conclusion, the associations of the viral oncoprotein E7 with PTPN14 and PTPN21 are similar at the molecular level but play different physiological roles.

Genomic analysis of Sheldrake origin goose hemorrhagic polyomavirus, China

  • Wan, Chunhe;Chen, Cuiteng;Cheng, Longfei;Liu, Rongchang;Fu, Guanghua;Shi, Shaohua;Chen, Hongmei;Fu, Qiuling;Huang, Yu
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제19권6호
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    • pp.782-787
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    • 2018
  • Goose hemorrhagic polyomavirus (GHPV) is not a naturally occurring infection in geese in China; however, GHPV infection has been identified in Pekin ducks, a domestic duck species. Herein, we investigated the prevalence of GHPV in five domestic duck species (Liancheng white ducks, Putian black ducks, Shan Sheldrake, Shaoxing duck, and Jinyun Sheldrake) in China. We determined that the Jinyun Sheldrake duck species could be infected by GHPV with no clinical signs, whereas no infection was identified in the other four duck species. We sequenced the complete genome of the Jinyun Sheldrake origin GHPV. Genomic data comparison suggested that GHPVs share a conserved genomic structure, regardless of the host (duck or geese) or region (Asia or Europe). Jinyun Sheldrake origin GHPV genomic characterization and epidemiological studies will increase our understanding of potential heterologous reservoirs of GHPV.

Extracellular RNAs and Extracellular Vesicles: Inception, Current Explorations, and Future Applications

  • Perumal, Ayyappasamy Sudalaiyadum;Chelliah, Ramachandran;Datta, Saptashwa;Krishna, Jayachandran;Samuel, Melvin S.;Ethiraj, Selvarajan;Park, Chae Rin
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.535-543
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    • 2020
  • 유전적 조절, 유전자 발현 그리고 환경적 단서, 화학적 신호에 대응하는 표현형 변이에서 세포 RNA는 ubiquitous 역할 이외에도 세포 외 RNA(exRNA)라 하는 새로운 형태의 RNA는 추후 연구의 방향을 제시한다. exRNA는 membrane vesicles 또는 세포 외 소포체(EV)로 알려진 membrane blebs를 통해 세포 외부로 운반된다. EV의 형성은 원핵생물, 진핵생물, 고세균을 포함한 모든 미생물군에 우세하게 보존되어있다. 본 리뷰는 세균 유래 exRNA에 관해 세가지 주제에 초점을 두었다. exRNA의 발견과 박테리아 유전자 배열에 대한 외부 RNA의 영향, b. exRNA의 분비기작을 통한 방출, c. 다른 그람음성 및 그람양성균에 의해 분비되는 exRNA로 고안될 수 있는 응용 가능분야이다. 본 리뷰에서 장내 미생물군의 probiotics 및 후성유전학적 규제에서 본 exRNA와 exRNA마커와 같은 EV파생 응용프로그램에 대한 의견을 제공할 것이다.

COG pathways에서 원핵생물 1,309종의 대사경로 (Metabolic Pathways of 1309 Prokaryotic Species in Relation to COGs)

  • 이동근;김주희;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.249-255
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    • 2022
  • 대사는 생존과 번식에 필수적이다. 2020년에 업그레이드된 COG (cluster of orthologous proteins) 데이터베이스에는 "pathways" 항목이 있다. 본 연구에서는 COG pathways를 이용하여 1,309개의 원핵생물의 대사 경로를 분석하였다. 63개의 대사경로와 관련된 822개의 COG가 있었고, 각 분류단위의 대사관련 COG의 평균은 200.50개(phylum Mollicutes)에서 527.07개(phylum Cyanobacteria)의 사이였다. MPCR을 대사경로구성율(하나의 게놈에 존재하는 COG 수 / 각 대사 경로를 구성하는 COG의 총 수)로 정의하였다. MPCR이 100%인 대사경로의 수는 원핵생물에 따라 0에서 26의 범위였다. 다수의 원핵생물에서 100% MPCR인 대사경로는 세포벽 합성과 관련된 murein biosynthesis (922종), glycine cleavage (918종), ribosome 30S subunits (903종) 등이었다. MPCR이 0%인 대사경로(종의 수)는 photosystem I (1,263종), A/V (archaea/vacuolar)-type ATP synthase (1,028종) 및 Na+-translocation NADH dehydrogenase (976종) 등이었다. 원핵생물에 따라 3~49개의 대사경로를 전혀 수행할 수 없었다. MPCR의 보존성이 높은 대사경로의 순서는 ribosome 30S subunit (1,309종의 96.1%), murein biosynthesis (86.8%), arginine biosynthesis (80.4%), serine biosynthesis (80.3%) 및 aminoacyl-tRNA synthetases (82.2%) 등이었다. 단백질과 세포벽 합성이 원핵생물에서 중요한 대사경로인 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과와 원핵생물 사이의 대사경로와 관련된 COG는 항생제 및 인공세포의 개발 등에 활용될 수 있을 것이다.

엽층리가 발달된 규조토성 규질이암의 강화제에 의한 광물학적 특성변화 (Change in Mineralogical Characteristics of the Laminated Diatomaceous Siliceous Mudstone by the Treatment of Consolidants)

  • 도진영
    • 광물과 암석
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    • 제35권1호
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    • pp.51-64
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    • 2022
  • 포항 금광동층 함식물화석층 암석의 효과적인 보존을 위하여 구성암석의 특징과 보존처리제 적용을 인공풍화시험을 통해 살펴보았다. 화석지 구성암석은 규조토성 규질이암으로 팽윤성 광물인 스멕타이트를 약간 함유하고 있으며, 엽층리가 발달되어 있다. 화석지 암석은 물과 반응 후 팽윤성 광물의 d001 층간간격이 증가하였다. 에틸실리케이트 암석강화제를 적용한 후 시편의 경도는 향상되었으나 팽윤성 광물의 층간간격은 감소하였다. 팽윤저지제를 선처리한 후 강화제를 처리하였을 때 광물 층간간격의 변화는 강화제만을 처리하였을 때와 유사하여 팽윤저지제의 효과는 거의 없었다. 보존약품이 처리된 암석에 수분이 닿았을 경우, 강화제 또는 팽윤저지제를 선처리한 후 강화제를 처리한 암석 모두 엽층리 간격이 확대되었으나, 습기만 접했을 때는 변화가 적었다. 또한 보존처리 후 노천에 그대로 위치하여 풍화를 받게 되면, 약품이 처리되지 않은 암석에 비해 약간 느리게 발생하기는 하지만, 매우 빠른 시간 내에 엽층리면의 분리와 암석의 분말화가 발생하는 결과를 보였다. 화석지 암석의 원활한 보존을 위해서는 보존약품의 처리가 필요하나, 강우를 접하고 동결융해과정을 거치면 그 효과는 매우 빠른 시간에 소멸되기 때문에 약품처리에 상관없이 암석에 직접적인 강우의 접촉을 막는 것이 우선적으로 요구된다.

치성광여래 무신도의 과학적 분석 및 보존처리 연구 (A Study on the Conservation and Management of the Painting of Shamanistic Spirits in Chiseonggwang Buddha)

  • 이현정;서정호
    • 보존과학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.712-722
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 박락과 오염이 심하여 보존 상태가 좋지 않은 치성광여래 무신도에 대한 과학적 조사를 기초로 보존처리를 진행한 논문이다. 연구 방법으로는 상태 조사와 과학적 장비를 이용하여 무신도의 재질과 제작 방법을 파악하였다. 사용 장비로는 색차계와 실체현미경 그리고 휴대용 현미경, P-XRF, FT-IR, SEM-EDS를 이용하여 배접지와 바탕재의 종류와 채색 안료 성분분석을 하였다. 분석결과 배접지는 펄프지, 바탕재는 합성섬유인 폴리에스테르로 확인되었다. 또한 사용 안료는 적색 안료인 연단[Red Lead, Pb3O4], 백색 안료인 호분[Oyster Shell White, CaCO3]을 제외하고 나머지는 합성안료로 확인되었다. 또한, 19세기 후반 무신도에서 주로 확인되는 녹색안료인 에메랄드그린[Emerald Green, Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2]이 검출되었다. 이와 같은 분석을 통하여 확인된 재질 및 안료를 사용하여 치성광여래 무신도의 보존처리를 진행하여 보존하고자 하였다.

도시지역 토지적성평가의 적정성에 관한 연구 - 서울시를 중심으로 - (A Study on the Relevancy of Application of Land Suitability Assessment in Developed Urban Areas: the case of Seoul)

  • 이세광;박준
    • 지역연구
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    • 제38권2호
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    • pp.43-57
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    • 2022
  • 이 연구의 목적은 토지적성평가를 기개발된 도시지역에 적용하는 것이 평가의 근본 목적에 부합하는지를 검토하여 제도 개선안을 도출하는 것이다. 이 연구에서는 서울시 환경 생태적·물리적·공간적 특성을 정리하여 입지현황, 수립현황 등의 내용적 특성을 검토한 후 선택지표를 적용한 토지적성평가 시뮬레이션 분석을 수행했다. 서울시 내 토지적성평가의 적용대상인 녹지지역에 대한 토지적성평가 시뮬레이션 분석 결과 모든 토지에서 개발성향 결과가 나왔다. 또한 도시지역에 적용할 경우 지역적합성이 반영되는 선택지표와 별도보전지역 지정에 따라 정성적 평가를 추가할 수 있는 장치가 있지만 이러한 선택지표 및 정성평가를 추가한 시뮬레이션 분석에서도 대부분의 녹지지역이 개발성향으로 분류되었다. 이는 서울시에서 도시계획적 차원에서 보전지역으로 관리하고 있는 녹지지역의 성격과 배치되는 결과이며, 그 이유는 전체 평가대상 토지의 적성값 평균과 표준편차를 이용하여 표준정규분포곡선상의 표준화값으로 변환하는 방식의 토지적성평가에서 적성등급의 비율이 가지고 있는 구조 때문이다. 따라서 기개발된 도시지역은 토지적성평가 수립에서 제외하는 등 관련 규정의 재정비가 필요하다.

Comparative Genomic Analysis of Pathogenic Factors of Pectobacterium Species Isolated in South Korea Using Whole-Genome Sequencing

  • Jee, Samnyu;Kang, In-Jeong;Bak, Gyeryeong;Kang, Sera;Lee, Jeongtae;Heu, Sunggi;Hwang, Ingyu
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제38권1호
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    • pp.12-24
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    • 2022
  • In this study, we conducted whole-genome sequencing with six species of Pectobacterium composed of seven strains, JR1.1, BP201601.1, JK2.1, HNP201719, MYP201603, PZ1, and HC, for the analysis of pathogenic factors associated with the genome of Pectobacterium. The genome sizes ranged from 4,724,337 bp to 5,208,618 bp, with the GC content ranging from 50.4% to 52.3%. The average nucleotide identity was 98% among the two Pectobacterium species and ranged from 88% to 96% among the remaining six species. A similar distribution was observed in the carbohydrate-active enzymes (CAZymes) class and extracellular plant cell wall degrading enzymes (PCWDEs). HC showed the highest number of enzymes in CAZymes and the lowest number in the extracellular PCWDEs. Six strains showed four subsets, and HC demonstrated three subsets, except hasDEF, in type I secretion system, while the type II secretion system of the seven strains was conserved. Components of human pathogens, such as Salmonella pathogenicity island 1 type type III secretion system (T3SS) and effectors, were identified in PZ1; T3SSa was not identified in HC. Two putative effectors, including hrpK, were identified in seven strains along with dspEF. We also identified 13 structural genes, six regulator genes, and five accessory genes in the type VI secretion system (T6SS) gene cluster of six Pectobacterium species, along with the loss of T6SS in PZ1. HC had two subsets, and JK2.1 had three subsets of T6SS. With the GxSxG motif, the phospholipase A gene did locate among tssID and duf4123 genes in the T6SSa cluster of all strains. Important domains were identified in the vgrG/paar islands, including duf4123, duf2235, vrr-nuc, and duf3396.