목 적 : 본 연구에서는 임상적으로 XLA로 진단받고 현재 치료 중인 한가족 3명 환아의 가계를 대상으로 말초혈액 단핵구의 Btk 단백질 발현과 Btk 유전자 변이를 분석하고자 하였다. 방 법 : 환아 말초혈액 단핵구의 Btk 발현도를 항 Btk 항체를 이용한 유세포계측을 통해 분석하고 PCR-SSCP 및 직접 염기서열 분석에 의해 Btk 유전자 변이를 분석하였다. 결 과 : 유세포 계측 및 PCR-SSCP에 의하여 가계내의 환자 3명 및 보인자 4명을 확인하였으며 환아들의 단핵구의 Btk 발현도를 조사한 결과 2.7% 미만으로 건강인에 비해 매우 유의한 감소를 나타내었다. 유전자 변이 분석 결과 Btk 유전자 exon 3에서 점돌연변이($T{\rightarrow}C$)가 발견되어 61번째 아미노산의 치환이 일어난 과오돌연변이를 확인할 수 있었다. 동일한 유전형을 지닌 3명의 환아들은 임상적으로 매우 다양한 표현형을 나타내었다. 특히 환아들의 혈청 IgG level이 낮을수록 임상 양상은 심한 소견을 보였다. 결 론 : 본 연구 결과를 종합해 볼 때 임상적으로 XLA로 진단된 환아와 가족에 대한 항 Btk 항체를 이용한 유세포계측 및 PCR-SSCP 방법은 XLA 환아 및 보인자의 진단에 매우 유용하며 신속하게 적용될 수 있는 기법으로 생각된다. 또한 분자유전학 기법을 이용하여 환아의 유전자 변이를 검색한 결과 Btk의 PH 도메인 내 한개의 과오돌연변이를 검색하여 XLA를 최종 확진할 수 있었다.
큰느타리버섯 품종 육성을 위해 품질이 우수한 특성을 지니는 큰느타리버섯 KNR2598과 경도가 우수한 특성을 지니는 큰느타리버섯 KNR2610 모본으로부터 단핵균주를 분리 한 뒤 단포자간 교잡을 통해 고품질의 저온 저장성이 우수한 신품종 "단비5호"를 육성하였다. 신품종의 균사 생육 적정온도는 $25^{\circ}C$이며 자실체 발생 적정 온도는 $15{\sim}16^{\circ}C$ 이었다. 솎음 재배에서 발이소요일수를 포함한 수확소요일수는 대조품종인 큰느타리버섯 2호에 비해 0.5~1.7일 정도 빠른 특성을 보였다. 갓 색깔은 중간수준의 갈색이며 대 색깔은 흰색을 나타내었다. 갓모양은 우산형으로 850cc 플라스틱 병재배에서 한 개체의 평균무게는 $90.4{\pm}16.9g$이었다. "단비5호"와 대조품종간의 RAPD 분석결과 서로 다른 DNA 밴드양상을 보여 주었으며 대치배양을 통해 두품종간에 대치선을 확인 하였다. "단비5호"의 경우 $4^{\circ}C$에서의 저장성이 대조품종 대비 24.6~30.6일 이상 길게 유지되는 특성이 있어 수출적합형 품종으로 가치가 있을 것으로 기대된다.
고세균 Sulfolobus acidocaldarius의 기능유전체학 연구를 위하여 피리미딘 생합성 유전자군의 pyrEF 유전자에 근거한 피리미딘 영양요구주를 구축하였다. 원균주는 정상적인 pyrEF 존재하에서 5-fluoroorotic acid를 첨가하면 성장이 불가능하나 피리미딘 영양요구주는 성장이 가능한 원리를 활용하였다. 자외선을 이용하여 얻어진 5-FOA 첨가에 저항성을 갖는 돌연변이주를 얻었으며, 두 돌연변이주 KH1U와 KH2U는 각각 pyrE 유전자 부분의 점돌연변이와 삽입돌연변이를 갖는 돌연변이주임을 알 수 있었다. 이 두 돌연변이 균주는 5-FOA의 첨가에 의하여 이 세포를 사멸시킬 수 있는 능력이 사라짐을 확인하였다. 정상적인 pyrEF 유전자를 갖는 Sulfolobus-E. coli 플라스미드를 이용하여 보완실험을 수행한 결과 KH2U 돌연변이주는 다시 5-FOA에 대한 저항성을 잃어버렸으며, 배지내에 피리미딘의 첨가가 없어도 생존할 수 있는 능력을 보여주는 원균주와 같은 표현형으로 회귀함을 확인하였다. 이 연구는 차후 고세균 Sulfolobus acidocaldarius의 유전자 불활성화를 통한 유전학연구에 효율적인 도구로 사용되기에 유용한 연구로 생각된다.
발효가 진행중인 멸치액젓에서 단백질분해효소를 생산하는 3종의 호염성 세균을 분리하였다. 분리된 FAM 10, FAM 114, 그리고 FAM 115는 각각 소금농도가 2~4%, 10%, 6%에서 최적 세포성장이 관찰되었으며, 18~22% 소 금농도까지 생육이 가능했다. 단백질분해효소 생산을 위한 최적 소금농도는 FAM 10은 6%, FAM 114와 FAM 115는 10%로 나타났다. FAM 10의 단백질분해효소 활성은 10%까지 첨가하면 서서히 저하되며, 14% 소금농도에서는 효소활성이 없는 반면, FAM 114와 FAM 115의 경우, 14%까지 효소활성을 나타냈으며 18%에서는 활성을 관찰할 수 없었다. 이러한 결과로부터 분리된 3종의 미생물이 중간 정도의 호염성 세균임을 증명하였다. 16S rRNA 유전자와 16S-23S 유전자 사이 공간(IGS) 서열, 생화학적 실험, 그람염색을 이용하여 비교 분석한 결과, FAM 10, FAM 114, 그리고 FAM 115는 각각 Salinivibrio sp., Halobacillus sp., 그리고 Halobacillus sp.임을 동정하였다. Salinivibrio sp. FAM 10에는 191번째 서열부터 약간 다른 2가지 종류의 16S rDNA와 16S-23S IGS내에 tRNA 유전자가 없는 형태, 이소루이신/알라닌, 글루탐산/라이신/발린을 운반하는 tRNA 유전자들을 함유하는 4가지 종류의 다른 16S-23S IGS가 존재하였다. Hablobacillus sp. FAM 114와 FAM 115는 완전히 동일한 16S rRNA 유전자 서열을 가지고 있었으며, 여러 Halobacillus sp.와 99% 서열동일성을 보여주었다. IGS의 경우, tRNA 유전자가 없는 IGS와 이소루이신/알라닌을 운반하는 tRNA 유전자들을 함유하는 3가지 16S-23S IGS가 존재하였으며, Halobacillus aidingensis와 Halobacillus sp. JM-Hb의 IGS와 99% 서열동일성을 보여주었다.
Hrq1은 곰팡이 유전체에서 생물정보분석에 의해 발견된 새로운 RecQ helicase이다. 이 단백질은 인간의 RECQL4와 가장 상동성이 높으며 최근의 유전학적 생화학적 연구를 통해서 유전체 안정성을 유지하는데 어떤 역할을 할 것으로 예상되었다. 본 연구에서는 RECQL4와 상호작용하는 것으로 알려진 인간 유전자들과 상동성이 있는 효모 유전자들이 Hrq1과 상호작용하는지를 yeast two-hybrid assay를 이용하여 조사하였다. 총 11개의 유전자를 조사한 결과, nucleotide excision repair (NER) 인자 중의 하나인 Rad14이 Hrq1과 상호작용하는 것을 발견하였다. 또한 정제한 단백질을 이용한 pull-down assay로 Hrq1과 Rad14 사이의 직접적인 상호작용을 확인하였다. Hrq1과 Rad14 사이의 yeast two-hybrid 상호작용은 4-nitroquinoline-1-oxide에 의한 DNA 손상으로 더욱 증가하였으며, 이러한 상호작용의 증가는 또 다른 NER 인자인 Rad4에 의존적이었다. 이러한 결과들은 Hrq1이 Rad14과의 상호작용을 통하여 NER 과정에 어떤 역할을 할 가능성을 제시하고 있다.
Kim, Tea-Youn;Park, Rae-Jun;Chang, Hae-Choon;Chung, Dae-Kyun;Lee, Jong-Hoon;Lee, Hyong-Joo;Kim, Jeong-Hwan
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제10권6호
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pp.829-835
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2000
The ptsH and ptsI genes of Lactococus lactis subsp. lactis ATCC 7962 (L. lactis 7962), encoding the general proteins of phosphotransferase system (PTS) components, HPr and enzyme I, respectively, were cloned and characterized. A 1.3 kb PCR product was obtained using a primer set that was hybridized to the internal region of the L. lactis 7962 pts HI genes and then subcloned into a low-copy number vector, pACYC184. The 5' upstream and 3' downstream region from the 1.3 kb fragment were subsequently clone using the chromosome walking method. The complete ptsHI operon was constructed and the nucleotide sequences determined. Two ORFs corresponding to HPr (88 amino acids) and enzyme I (575 amino acids) were located. The ptsHI genes of L. lactis 7962 showed a very high homology (84-90%) with those genes from other Gram-positive bacteria. A primer extension analysis showed that the transcription started at either one of two adjacent bases upstream of the start codon. Using a Northern analysis, two transcripts were detected; the first, a 0.3 kb transcript corresponding to ptsH and the second, a 2 kb transcript corresponding to ptsH and ptsI. The transcription level of ptsH was higher than that of ptsI. The concentration of the ptsH transcript in cells grown on glucose was similar to that in cells grown on lactose, yet higher than that in cells grown on galactose. The ptsI transcript was scarcely detected in cell grown on lactose or galactose. The ptsI transcript was scarcely detected in cells grown on lactose or galactose. The results of a sequence analysis and Northern blot confirmed that the ptsH and ptsI genes of L. lactis 7962 were arranged in an operon like other known ptsHI genes and the expression of the ptsHI genes was regulated at the transcriptional level in response to the carbon source.
P450 1A2 is responsible for the metabolism of clinically important drugs and the metabolic activation of environmental chemicals. Genetic variations of P450 1A2 can influence its ability to perform these functions, and thus, this study aimed to characterize the functional significance of three P450 1A2 allelic variants containing nonsynonymous single nucleotide polymorphisms (P450 $1A2^*8$, R456H; $^*15$, P42R; $^*16$, R377Q). Variants containing these SNPs were constructed and the recombinant enzymes were expressed and purified in Escherichia coli. Only the P42R variant displayed the typical CO-binding spectrum indicating a P450 holoenzyme with an expression level of ~ 170 nmol per liter culture, but no P450 spectra were observed for the two other variants. Western blot analysis revealed that the level of expression for the P42R variant was lower than that of the wild type, however the expression of variants R456H and R377Q was not detected. Enzyme kinetic analyses indicated that the P42R mutation in P450 1A2 resulted in significant changes in catalytic activities. The P42R variant displayed an increased catalytic turnover numbers ($k_{cat}$) in both of methoxyresorufin O-demethylation and phenacetin O-deethylation. In the case of phenacetin O-deethylation analysis, the overall catalytic efficiency ($k_{cat}/K_m$) increased up to 2.5 fold with a slight increase of its $K_m$ value. This study indicated that the substitution P42R in the N-terminal proline-rich region of P450 contributed to the improvement of catalytic activity albeit the reduction of P450 structural stability or the decrease of substrate affinity. Characterization of these polymorphisms should be carefully examined in terms of the metabolism of many clinical drugs and environmental chemicals.
십자화과 향신료 작물인 서양고추냉이 (Armoracia rusticana (Lam.) Gaerth., May. et Scherbs)의 재분화에 미치는 제 요인을 조사하였다. 서양고추냉이의 callus로부터 식물체 재분화는 IAA 0.5 mg/L, BA 5.0 mg/L, spermine 10 mg/L이 첨가된 MS배지에서 가장 높았다. BA 2.0 mg/L과 NAA 2.0 mg/L가 첨가된 MS배지에 엽, 엽병, 뿌리의 조직을 치상한 결과 각각의 조직으로부터 체세포배가 발생하였으며, 기관발생 경로를 거쳐서 식물체가 재분화 되었으며, 빈도는 낮았지만 생장조절물질이 포함되지 않은 MS배지에서도 각 조직으로부터 식물체가 분화되었다. 수소이온 농도는 pH 4.0부터 8.0의 비교적 넓은 범위에서 multiple shoot가 형성되었으며, polyamine류의 첨가는 shoot와 뿌리의 형성을 촉진시켰다. Callus로부터 뿌리 또는 잎이 분화 중인 조직에서 특이적인 단백질이 생성되는 것이 확인되었다. 이상의 결과, 서양고추냉이는 생장점 배양, 체세포배발생, 기관발생과정을 각기 거쳐 식물체가 재생될 수 있는 식물체로 확인되었다. 서양고추냉이의 이러한 특성은 세포, 조직, 기관의 형태형성 연구 및 형질전환 연구에도 좋은 재료로 이용되리라 생각된다.
JA는 병원균과 곤충에 대한 방어기작 뿐만 아니라 식물 노화에도 관여하는 식물 호르몬이다. Basic helix-loop-helix 전사인자인 MYC2는 JA의 신호전달반응의 핵심조절자 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 현사시나무에서 MYC2 유전자를 분리하고 발현특성을 조사하였으며, 다양한 환경 스트레스에 대한 내성을 갖는 임목을 생산하기 위하여 MYC2를 과발현시킨 현사시나무를 개발하였다. 포트에 식재된 MYC2 과발현 현사시나무는 대조구에 비해 잎 노화 표현형이 지연되는 특징을 보였으며, 엽록소 손실이 적은 것으로 나타났다. 또한 가을의 온도 및 광 주기 조건에서 MYC2 과발현 현사시나무의 광화학 효율을 측정한 결과 대조구보다 높은 특징을 보였다. 따라서 현사시나무의 MYC2 유전자가 낙엽이 지는 가을 동안에도 지속적인 생장을 가능하게 하여 임목의 바이오매스를 증진시키는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
큰느타리버섯 품종 육성을 위해 품질이 우수한 특성을 지니는 큰느타리버섯 KNR2312와 발이개체수가 적은 특성을 지니는 큰느타리버섯 KNR2539 모본으로부터 단핵균주를 분리 한 뒤 단포자간 교잡을 통해 발이개체수가 적은 고품질의 신품종 "단비"를 육성하였다. 신품종의 균사 생육 적정온도는 $25^{\circ}C$이며 자실체 발생 적정 온도는 $15{\sim}16^{\circ}C$였다. 솎음 재배에서 발이소요일수를 포함한 수확소요일수는 대조품종인 큰느타리버섯 3호에 비해 0.7~1.3일 정도 늦었다. 갓 색깔은 중간수준의 갈색이며 대 색깔은 흰색을 나타내었다. 갓모양은 우산형으로 갓 표면은 거미줄처럼 인피가 존재하며 850 cc 플라스틱 병재배에서 한 병당 수량은 $93{\pm}9.7$ g이었다. #8005 프라이머를 이용한 신품종 "단비"와 대조품종간의 RAPD 분석결과 서로 다른 DNA 밴드양상을 보여 주었다. 큰느타리버섯 신품종 "단비"의 경우 균긁기 후 발이개체수가 대조품종인 큰느타리버섯 3호에 비해 적은 특성이 있어 버섯 재배농가의 솎음 작업과정에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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