• 제목/요약/키워드: gene conservation

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Sirtuin/Sir2 Phylogeny, Evolutionary Considerations and Structural Conservation

  • Greiss, Sebastian;Gartner, Anton
    • Molecules and Cells
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    • 제28권5호
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    • pp.407-415
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    • 2009
  • The sirtuins are a protein family named after the first identified member, S. cerevisiae Sir2p. Sirtuins are protein deacetylases whose activity is dependent on $NAD^+$ as a cosubstrate. They are structurally defined by two central domains that together form a highly conserved catalytic center, which catalyzes the transfer of an acetyl moiety from acetyllysine to $NAD^+$, yielding nicotinamide, the unique metabolite O-acetyl-ADP-ribose and deacetylated lysine. One or more sirtuins are present in virtually all species from bacteria to mammals. Here we describe a phylogenetic analysis of sirtuins. Based on their phylogenetic relationship, sirtuins can be grouped into over a dozen classes and subclasses. Humans, like most vertebrates, have seven sirtuins: SIRT1-SIRT7. These function in diverse cellular pathways, regulating transcriptional repression, aging, metabolism, DNA damage responses and apoptosis. We show that these seven sirtuins arose early during animal evolution. Conserved residues cluster around the catalytic center of known sirtuin family members.

Phylogenetics and Gene Structure Dynamics of Polygalacturonase Genes in Aspergillus and Neurospora crassa

  • Hong, Jin-Sung;Ryu, Ki-Hyun;Kwon, Soon-Jae;Kim, Jin-Won;Kim, Kwang-Soo;Park, Kyong-Cheul
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제29권3호
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    • pp.234-241
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    • 2013
  • Polygalacturonase (PG) gene is a typical gene family present in eukaryotes. Forty-nine PGs were mined from the genomes of Neurospora crassa and five Aspergillus species. The PGs were classified into 3 clades such as clade 1 for rhamno-PGs, clade 2 for exo-PGs and clade 3 for exo- and endo-PGs, which were further grouped into 13 sub-clades based on the polypeptide sequence similarity. In gene structure analysis, a total of 124 introns were present in 44 genes and five genes lacked introns to give an average of 2.5 introns per gene. Intron phase distribution was 64.5% for phase 0, 21.8% for phase 1, and 13.7% for phase 2, respectively. The introns varied in their sequences and their lengths ranged from 20 bp to 424 bp with an average of 65.9 bp, which is approximately half the size of introns in other fungal genes. There were 29 homologous intron blocks and 26 of those were sub-clade specific. Intron losses were counted in 18 introns in which no obvious phase preference for intron loss was observed. Eighteen introns were placed at novel positions, which is considerably higher than those of plant PGs. In an evolutionary sense both intron loss and gain must have taken place for shaping the current PGs in these fungi. Together with the small intron size, low conservation of homologous intron blocks and higher number of novel introns, PGs of fungal species seem to have recently undergone highly dynamic evolution.

Additional mitochondrial DNA sequences from the dung beetle, Copris tripartitus (Coleoptera: Scarabaeidae), an endangered species in South Korea

  • Hwang, Eun Ju;Jeong, Su Yeon;Wang, Ah Rha;Kim, Min Jee;Kim, Iksoo
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제36권2호
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    • pp.31-41
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    • 2018
  • The dung beetle, Copris tripartitus (Coleoptera: Scarabaeidae), is an endangered insect in South Korea. Previously, partial mitochondrial COI and CytB gene sequences have been used to infer genetic diversity and gene flow of this species in South Korea. In this study, we additionally collected C. tripartitus (n = 35) from one previous locality and two new localities, sequenced COI and CytB genes, and combined these with preexisting data for population genetic analysis. Sequence divergence of current samples showed slightly lower values [4.86% (32 bp) for COI and 4.16% (18 bp) for CytB] than that in the previous study. Nucleotide diversity (${\pi}$) ranged from 0.005336 (Gulupdo) to 0.020756 (Seogwi-dong) in COI and 0.009060 (Aewol-eup) to 0.017464 (Seogwi-dong) in CytB. Seogwi-dong samples that showed the highest ${\pi}$ in the previous study also showed the highest ${\pi}$ in this study for both gene sequences. The newly investigated Gulupdo samples had the lowest haplotype diversity for both gene sequences. They also had the lowest ${\pi}$ for COI and the second lowest ${\pi}$ for CytB. On the other hand, the newly added Haean-dong sample had relatively higher diversity estimates. Gene flow among populations was high, although significant difference was only detected between Gulupdo and Anmado or between Gulupdo and Seogwi-dong for COI sequences (P < 0.05). Considering the high genetic diversity and gene flow in C. tripartitus populations, one major issue regarding conservation seems not to be recovery of genetic diversity.

고려인삼(Panax ginseng C.A, Meyer)의 잎 ESTs database에서 Energy 대사 관련 유전자 분석 (Gene Analysis Related Energy Metabolism of Leaf Expressed Sequence Tags Database of Korean Ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer))

  • 이종일;윤재호;송원섭;이범수;인준교;김은정;양덕춘
    • 한국자원식물학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.174-179
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    • 2006
  • 본 연구에서는 인삼 잎으로부터 정제한 mRNA를 이용하여 cDNA library를 제작하였다. 이 cDNA library로 부터 349개의 에너지 대사 관련 유전자를 선발 하였다. 에너지 대사 관련 유전자의 평균 사이즈는 0.49 kb이며, 에너지 관련 유전자들의 세부 기능별 발현을 분석한 결과 aerobic respiration(48.4%), accessory proteins of electron transport and membrane associated energy conservation(17.2%), glycolysis and gluconeogenesis(3.4%), electron transport and membrane associated energy conservation(2.9%), respiration(2.0%), glycolysis methylglyoxal byp-ass(1.7%), metabolism of energy reserves(0.6%)와 alcohol fermentation(0.3%)의 분포를 보였다. 인삼 잎에서 발현되는 유전자중 가장 많이 발현된 Chlorophyll a/b binding protein of IhcII type I(36.6%), Photosystem II oxygen-evolving complex protein(6.6%) 등이 발현되었다.

출토 인골 DNA의 real-time PCR 정량에 의한 보존상태 평가 연구 - 부여 오수리 출토 인골을 중심으로 - (Evaluation of the preservation state of human skeletal remains using real-time PCR)

  • 권은실;조은민;김수훈;강소영
    • 보존과학연구
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    • 통권32호
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    • pp.171-183
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    • 2011
  • 본 연구는 충청남도 부여군 규암면 오수리 유적에서 발굴된 인골 4개체를 대상으로 조직학, 분자유전학, 골화학 분석 등 종합적인 연구를 통해 이들의 상관관계를 규명하고자 하였다. 실체현미경을 통해 인골 시료의 골조직 단면 구조를 관찰함으로써 각 시료의 조직학적 보존 상태를 단계별로 구분하였고, 잔존하는 단백질의 보존 상태는 콜라겐을 추출하여 수율을 측정함으로써 평가하였다. 또한 미토콘드리아 cytochrome b 유전자를 이용한 실시간 유전자 증폭법을 이용하여 각각의 인골 시료에 잔존하는 미토콘드리아 DNA의 상대적 보존량 및 복제수를 분석하였으며, 미토콘드리아 과변위부위의 염기서열을 동정하였다. 본 연구 결과 인골 시료의 조직학적 보존정도, 콜라겐 단백질의 잔존량, 미토콘드리아 DNA의 복제수는 상호 긍정적인 연관관계로 나타났다. 이 연구는 출토 인골의 생물 화학적 분석 가능성을 예측하기 위한 특성지표 연구의 중요자료로 활용 될 수 있을 것이다.

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신규 수입 승인 6개 유전자변형작물의 검출기법 개발 (Development of detection methods for six approved LM crops in Korea)

  • 설민아;조범호;최원균;신수영;엄순재;김일룡;송해룡;이중로
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제44권1호
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    • pp.97-106
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    • 2017
  • 일반적으로 유전자를 재조합하는 생명공학기술이 널리 이용되고 있는 것은 유전자변형 작물 분야이다. LM 제품에 대한 의존도가 높아짐에 따라 한국에서는 LMO의 안전성에 대한 우려가 지속적으로 증가하고 있다. 따라서, 우리는 자연환경 내 비의도적으로 방출된 LMO를 판별할 수 있는 검출기법을 확립하였다. JRC 정보를 토대로 6개 LM 이벤트(캐놀라 1, 옥수수 1, 콩 4개)의 유전자를 검출할 수 있는 PCR 조건을 확립하였다. 각 LM 시료에서 genomic DNA를 분리하였고, 이벤트 특이적인 프라이머를 사용하여 PCR 실험을 수행하였다. 또한 자체적으로 확립된 검출법에 의해 모든 LMO의 이벤트 특이적 유전자가 검출되었다. LM 유전자의 삽입 위치를 분석하기 위해 PCR 생성물을 이용하여 염기서열을 분석하였다. 이 결과는 LM 이벤트의 특이적인 유전자를 효율적으로 검출할 수 있음을 나타낸다. 게다가 본 연구결과 확립된 검출기법은 자연환경 내 LM 작물의 모니터링 및 사후 관리에 활용될 것이다.

조선시대 인골에 대한 생화학적 분석의 유용성: 서천군 옥남리 회곽묘 출토 인골을 중심으로 (Usefulness of Biochemical Analysis for Human Skeletal Remains Assigned to the Joseon Dynasty in Oknam-ri Site in Seocheon, Korea)

  • 강소영;권은실;문은정;조은민;서민석;김윤지;지상현
    • 보존과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.95-107
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    • 2010
  • 본 연구는 충청남도 서천군 옥남리 일대(갓재골, 우아실) 조선시대 회곽묘에서 출토된 4개체의 인골을 대상으로 조직학, 분자유전학, 골화학 분석 등 종합적인 생화학적 연구를 수행한 결과이다. 실체현미경과 주사전자현미경 분석에 의한 대퇴골의 조직학적 보존 상태는 매우 양호 하였으며, 생화학적 분석이 가능한 것으로 평가되었다. 아밀로제닌 유전자 분석과 미토콘드리아 DNA에 대한 피장자들의 모계 계통형 분석 결과 여성 1명은 B4a에 속하는 것으로 밝혀졌으며, 다른 여성 1명과 남성 2명의 피장자는 하플로그룹 D4b1으로 나타났는데 이들 3명은 가까운 모계 혈연관계 가능성이 있는 것으로 추정되었다. 갓재골에 합장된 두 피장자는 전통적인 매장방식으로 볼 때 부부합장묘인 것으로 추정되었다. 콜라겐의 탄소-질소 안정동위원소 분석 결과 피장자들은 주식으로 쌀, 보리, 콩 등의 $C_3$ 식물을 섭취했던 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 조선시대 회곽묘를 조성할 수 있었던 경제적 계층의 유전학적 특징, 관습적인 매장방식, 식생활 정보를 규명하였다. 이러한 결과는 조선시대 출토 인골에 대한 생화학적 연구의 잠재적인 가치와 중요성에 대해 시사하고 있다.

The phosphoinositide-specific phospholipase C gene, MPLCl, of Magnaporthe grisea is required for fungal development and plant colonization

  • Park, Hee-Sool;Lee, Yong-Hwan
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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    • pp.84.1-84
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    • 2003
  • Magnaporthe grisea, the casual agent of rice blast, forms an appressorium to penetrate its host. Much has been learned about environmental cues and signal transduction pathways, especially those involving CAMP and MAP kinases, on appressorium formation during the last decade. More recently, pharmacological data suggest that calcium/calmodulin-dependent signaling system is involved in its appressorium formation. To determine the role of phosphoinositide-specific phospholipase C (PI-PLC) on appressorium formation, a gene (WPLCl) encoding PI-PLC was cloned and characterized from M. grisea strain 70-15. Sequence analysis showed that MPLCl has alt five conserved domains present in other phospholipase C genes from several filamentous fungi and mammals. Null mutants (mplcl) generated by targeted gene disruption exhibited pleiotropic effects on conidial morphology, appressorium formation, fertility and pathogenicity. mplcl mutants developed nonfunctional appressoria and are also defective in infectious growth in host tissues. Defects in appressorium formation and pathogenicity in mplcl mutants were complemented by a mouse PLCdelta-1 cDNA under the control of the MPLCl promoter. These results suggest that cellular signaling mediated by MPLCl plays crucial and diverse roles in development and pathogenicity of M. grisea, and functional conservation between fungal and mammalian Pl-PLCs.

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Sorangium cellulosum 균주들의 에포틸론 생합성 유전자 보존 (Conservation of the Epothilone-Biosynthetic Genes in Sorangium cellulosum Strains)

  • 현혜숙;윤진권;조경연
    • 미생물학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.170-173
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    • 2011
  • 국내에서 분리된 에포틸론 생산 점액세균 Sorangium cellulosum KYC3013의 에포틸론 생합성 유전자군(epoA~F, epoK)을 클로닝하였다. 이 유전자들이 암호화하고 있는 단백질들의 아미노산 서열을 다른 대륙 또는 나라에서 분리된 S. cellulosum SMP44, S. cellulosum So ce90, S. cellulosum So0157-2의 단백질들과 비교한 결과 서로 97.4-99.8% 동일하였다. 이러한 결과는 에포틸론 생합성 유전자들이 S. cellulosum 균주들 사이에서 잘 보존되어 있음을 보여주었다.

Acceleration of X-chromosome gene order evolution in the cattle lineage

  • Park, Woncheoul;Oh, Hee-Seok;Kim, Heebal
    • BMB Reports
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    • 제46권6호
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    • pp.310-315
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    • 2013
  • The gene order on the X chromosome of eutherians is generally highly conserved, although an increase in the rate of rearrangement has been reported in the rodent lineage. Conservation of the X chromosome is thought to be caused by selection related to maintenance of dosage compensation. However, we herein reveal that the cattle (Btau4.0) lineage has experienced a strong increase in the rate of X-chromosome rearrangement, much stronger than that previously reported for rodents. We also show that this increase is not matched by a similar increase on the autosomes and cannot be explained by assembly errors. Furthermore, we compared the difference in two cattle genome assemblies: Btau4.0 and Btau6.0 (Bos taurus UMD3.1). The results showed a discrepancy between Btau4.0 and Btau6.0 cattle assembly version data, and we believe that Btau6.0 cattle assembly version data are not more reliable than Btau4.0.