• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제3권1호
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• pp.19-23
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• 2001

Two B. thuringiensis strains, which possess mosquitocidal activities, were isolated from Korean soil samples and named K-1205-1 and K-1381-1. Serological studies indicated that K-1205-1 and K-1381-1 belonged to B. thuringiensis subsp. kurstaki (H3a3b3c) and subsp. aizawai (H7), respectively. K-1205-1 produced typical bipyramidal parasporal inclusions, but K-1381-1 produced irregular bipyramidal shape. Total plasmid DNA patterns analysis shewed that K-1205-1 and K- 1381-1 were different from their reference strains, subsp. kurstaki and subsp. aizawai, respectively, in high molecules, whereas their crystal protein patterns showed no difference. The cry gene contents of K-1205-1 and K-1381-1 were identical with those of the reference strains. Mosquitocidal activities of crystal proteins produced by K-1205-1 and K-1381-1 were significantly high by about 40-50 folds at $LC_50$ when compared to those of subsp. kurstaki and subsp. aizawai. Finally, in southern blot analysis using cry1A-type specific probe, K-1205-1 and K-1381-1 had different bands from subsp. kurstaki and subsp. aizawai, respectively. In conclusion, our results suggest that K-1205-1 and K-1381-1 appear to be new moquitocidal B. thuringiensis strains isolated from Korean soil.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제8권1호
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• pp.57-64
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• 2004

본 연구는 생쥐의 난소 및 정소 조직에서 발달 단계에 따라 나타나는 일주기성 clock유전자의 발현과 단백질의 발현 양상을 알아보고자 하였다. 생쥐의 난소 및 정소에서 일주기성 변화와 연관된 유전자(Period1(Per1), Period2(Per2), Period3(Per3), Cryptochromel(Cry1), Cryptochrome2 (Cry2), Clock, Bmall)와 시교차 상핵에서 분비되어 표적 조직 또는 기관으로 전달되는 물질로 알려진 Prokineticin (Prok2)에 대 한 수용체들 (Prok1r과 Prok2r), PERI 단백질의 발현 양상을 발달 단계에 따라 (post partum day; ppd 1, 7, 10, 21, 35) 확인하였다. 주요 clock 유전자들은 생후 발달 단계에 따라 각각 다양한 발현양상을 보였다. 난소의 경우 많은 난포가 성장을 시작하는 시기인 생후 7일과 10일을 전후하여 발현량이 대부분 증가하는 것을 볼 수 있었으며, 정소의 경우에도 발달 단계에 따라 7일에서 발현이 증가하는 양상을 보였다. 특히 clock유전자들은 생후 7일과 10일에서 상대적으로 높은 발현 양상을 보였다 시교차 상핵에서 분비되어 표적기관으로 분비되는 것으로 알려진 Prok2의 수용체의 경우에도 주요 주기성 유전자들의 발현이 증가하는 것과 같은 시기에 발현이 높아지는 것을 확인할 수 있었고, 생식소 발달 초기에 강하게 발현되나 차후 점진적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 PER1의 발현양상을 면역조직화학적 방법으로 확인한 결과, 난포의 각 발달 단계에서 난소 내 정상적인 난포의 과립세포와 난자에서 높게 발현되는 것을 알 수 있었고, 상기의 결과는 Perl 유전자의 발현 양상과 일치함을 확인할 수 있었다 또한 정소 내 Per1 유전자와 PER1 단백질의 발현은 모두 생후 10일과 21일에서 감소하는 경향을 보이나 성적으로 성숙됨에 따라 다시 증가하는 것을 확인할 수 있어, PER1 단백질은 생식소의 발생 단계별로 다양한 발현 양상의 차이를 보이며, 정자와 난자의 정상적인 발달에 밀접한 연관이 있음을 추론할 수 있었다. 본 연구의 결과, 일주기성 clock유전자들 중 특히 Per1이 생식소의 정상 발달에 중요하게 작용할 수 있음을 시사하여 차후 이에 대한 다양한 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.

• BMB Reports
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• 제36권5호
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• pp.508-513
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• 2003

The bacterium Bacillus thuringiensis produces toxin inclusions that are deleterious to target insect larvae. These toxins are believed to interact with a specific receptor protein(s) that is present on the gut epithelial cells of the larvae. In various insect species (in particular those belonging to the lepidopteran class), aminopeptidase N (APN) is one of the two receptor proteins that are considered to be involved in toxin-receptor interactions. However, in mosquitoes, the nature and identity of the receptor protein is unknown. Here, using RT-PCR, we identified two isoforms of the APN transcripts in the Aedes aegypti mosquito larval midgut. These results are congruent with a previous report of multiple isoforms of the APN gene expression in lepidopteran larvae. Which of the two isoforms (or other yet unidentified receptor proteins) is involved in the killing of mosquito larvae remains to be elucidated.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제21권5호
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• pp.428-434
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• 1993

Cloning and expression of two different crystal protein genes from transformed Bacillus thuringiensis were investigated. B. thuringiensis NT0423 is toxic to both Lepidopterous and Dipte-rous larvae. The pCG5 vector carrying crystal protein genes (mosquitocidal and hemolytic activity) of B. thurigiensis subsp. morrisoni PG-14 was transformed into B. thurigiensis NT0423. Transformant has expressed two type crystals of bipyramid from NT0423 and ovoid from pCG5 in one cell.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권10호
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• pp.1223-1229
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• 2009

To construct a new recombinant strain of Bacillus velezensis that has antifungal and insecticidal activity via the expression of the insecticidal Bacillus thuringiensis crystal protein, a B. thuringiensis expression vector (pHT1K-1Ac) was generated that contained the B. thuringiensis cry1Ac gene under the control of its endogenous promoter in a minimal E. coli-B. thuringiensis shuttle vector (pHT1K). This vector was introduced into a B. velezensis isolate that showed high antifungal activities against several plant diseases, including rice blast (Magnaporthe grisea), rice sheath blight (Rhizotonia solani), tomato gray mold (Botrytis cinerea), tomato late blight (Phytophthora infestans), and wheat leaf rust (Puccinia recondita), by electroporation. The recombinant B. velezensis strain was confirmed by PCR using cry1Ac-specific primers. Additionally, the recombinant strain produced a protein approximately 130 kDa in size and parasporal inclusion bodies similar to B. thuringiensis. The in vivo antifungal activity assay demonstrated that the activity of the recombinant B. velezensis strain was maintained at the same level as that of wild-type B. velezensis. Furthermore, it exhibited high insecticidal activity against a lepidopteran pest, Plutella xylostella, although its activity was lower than that of a recombinant B. thuringiensis strain, whereas wild-type B. velezensis strain did not show any insecticidal activity. These results suggest that this recombinant B. velezensis strain can be used to control harmful insect pests and fungal diseases simultaneously in one crop.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.15-21
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• 2011

Agrobacterium tumefaciens와 운반체 416을 이용하여 cryIAc1 유전자가 형질전환된 배추 14개체를 선발하였다. Southern blot을 통하여 분석한 결과 1 사본 유전자가 도입된 개체가 6개이었으며 backbone 염기서열이 포함되지 않은 경우는 4개체이었다. LB 인접서열 분석 결과, 416-2과 416-3은 23 bp의 LB 부위가 남아있는 동일한 염기서열을 보였고, 416-9 경우 15 bp가 남았으며, 416-17 경우 LB를 포함하여 안쪽의 염기서열의 최대 36 bp의 결실이 확인되었다. T-DNA의 염기서열을 제외한 배추 gDNA의 499 bp의 LB 인접염기서열은 B. oleracea의 염기서열과 96% 상동성을 가진 유전자로 확인되었다. RB border 인접서열 분석용 primer를 제작하여 PCR을 수행한 결과 모두 834 bp의 염기서열을 확인하였고, vector의 구성 요소 중 cryIAc1의 3' 말단 부위, nos-terminator 부위와 52 bp 및 배추 gDNA RB 인접염기서열로 확인되었다. RB 염기서열은 확인할 수 없었으며 nos-terminator 3' 말단의 21개의 염기를 포함하여 모두 58개의 염기서열이 결실된 것을 확인하였다. 형질전환식물체를 제작할 경우 발생하는 전이유전자나 식물의 염색체에 염기 결실은 매우 다양한 형태로 나타난다. 이번 실험의 경우, 전이유전자가 삽입된 위치에서 약 10 bp의 배추의 gDNA 염기가 결실된 것이나 삽입된 전이유전자의 RB 말단부분이 결실된 것은 예상할 수 있는 결과였지만, 특히 전이유전자의 말단인 nos-terminator 3' 끝에 65 bp 정도의 배추의 다른 유전자가 삽입되어 있다는 것을 확인하였고 이는 기대하지 않았던 결과였다. 삽입된 다른 배추유전자의 절편은 앞으로 더 많은 연구를 통하여 위치와 기능확인이 필요할 것이다.

• Animal cells and systems
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• 제16권1호
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• pp.27-33
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• 2012

The suprachiasmatic nucleus (SCN) of the teleost hypothalamus contains a central circadian pacemaker, which adjusts circadian rhythms within the body to environmental light-dark cycles. It has been shown that exposure to darkness during the day causes phase shifts in circadian rhythms. In this study, we examined the effect of exposure to darkness on the mRNA expression levels of two circadian clock genes, namely, $Period2$ ($Per2$) and $Cryptochrome1$ ($Cry1$), and the rate-limiting enzyme in melatonin synthesis, arylalkylamine $N$-acetyltransferase-2 (Aanat2), in the pineal gland of olive flounder, $Paralichthys$ $olivaceus$. The expression of these genes showed circadian variations and was significantly higher during the dark phase. These changes may be involved in the mechanism of dark-induced phase shifts. Furthermore, this study suggests that olive flounder may be a teleost model to investigate the localization and function of circadian oscillators.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권6호
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• pp.833-839
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• 2021

Bacillus subtilis CH3-5 isolated from cheonggukjang secretes a 28 kDa protease with a strong fibrinolytic activity. Its gene, aprE3-5, was cloned and expressed in a heterologous host (Jeong et al., 2007). In this study, the promoter of aprE3-5 was replaced with other stronger promoters (P_cry3A, P₁₀, P_SG1, P_srfA) of Bacillus spp. using PCR. The constructed chimeric genes were cloned into pHY300PLK vector, and then introduced into B. subtilis WB600. The P10 promoter conferred the highest fibrinolytic activity, i.e., 1.7-fold higher than that conferred by the original promoter. Overproduction of the 28 kDa protease was confirmed using SDS-PAGE and fibrin zymography. RT-qPCR analysis showed that aprE3-5 expression was 2.0-fold higher with the P10 promoter than with the original promoter. Change of the initiation codon from GTG to ATG further increased the fibrinolytic activity. The highest aprE3-5 expression was observed when two copies of the P₁₀ promoter were placed in tandem upstream of the ATG initiation codon. The construct with P10 promoter and ATG and the construct with two copies of P10 promoter in tandem and ATG exhibited 117% and 148% higher fibrinolytic activity, respectively, than that exhibited by the construct containing P10 promoter and GTG. These results confirmed that significant overproduction of a fibrinolytic enzyme can be achieved by suitable promoter modification, and this approach may have applications in the industrial production of AprE3-5 and related fibrinolytic enzymes.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.347-354
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• 2007

유전자변형 작물의 상업화를 위해서는 유전자변형 작물이 식품으로서의 안전성과 환경에 미치는 영향에 관한 평가가 이루어져야한다. 이를 위해 개발자는 유전자변형 작물의 방출이전에 유전자변형 작물 개발에 관한 정보를 제출해야만 한다. 본 연구는 유전자변형 작물의 환경 위해성 평가를 위한 분자생물학적 자료를 제공하고자 수행하였다. 아그로 박테리움 형질전환법을 통하여 해충저항성 CryIAc 유전자가 도입된 배추 형질전환체를 획득한 후, 분자생물학적인 분석을 통하여 유전자의 copy수, 안정성, 식물체내에서의 발현을 확인하였고, T-DNA의 배추게놈내의 인접서열을 분석하였다. T-DNA의 게놈내 삽입 인접서열을 바탕으로 유전자변형 배추를 동정할 수 있는 프라이머를 제작하였고, 이를 이용한 검정방법을 수립하였다. 계통 특이 프라이머를 이용한 해충저항성 배추 후대의 PCR 분석결과와 제초체 처리결과가 서로 일치하였다. 본 연구 결과로 환경위해성 평가를 위한 해충저항성 배추의 분자생물학적인 자료를 획득하였으며, 개발된 프라이머는 해충저항성 배추의 검출을 위하여 유용하게 사용할 수 있음을 확인하였다.

• 농업과학연구
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• 제46권1호
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• pp.113-124
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• 2019

Insect-resistant transgenic (Bt-9) rice was generated by inserting mCry1Ac1, a modified gene from the soil bacterium Bacillus thuringiensis, into the genome of a conventional variety of rice (Ilmi). With regard to potential problems such as safety, an evaluation of non-target organisms is necessary as an essential element of an environmental risk assessment of genetically modified (GM) crops. We studied the effects of the Bt-9 rice on the survival of cantor Daphnia magna, a commonly used model organism in ecotoxicological studies. D. magna fed on the Bt-transgenic rice (Bt-9) and its near non-GM counterparts (Ilmi) grown in the same environment (a 100% ground rice suspension). The Bt-9 rice was confirmed to have the inserted T-DNA and protein expression evident by the PCR and ELISA analyses. The feeding study showed a similar cumulative immobility and abnormal response of the Daphnia magna between the Bt-9 rice and Ilmi. Additionally, the 48 h-EC50 values of the Bt-9 and Ilmi rice were 4,400 mg/L (95% confidence limits: 3861.01 - 5015.01 mg/L) and 5,564 mg/L (95% confidence limits: 4780.03 - 6476.93 mg/L), respectively. The rice NOEC (No observed effect concentration) value for D. magna was suggested to be 1,620 mg/L. We conclude that the tested Bt-9 and Ilmi have a similar cumulative immobility for D. magna, a widely used model organism, and the growth of Bt-9 did not affect non-target insects.