• 제목/요약/키워드: ortholog

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분열효모에서 Thp1/PCID2의 이종상동체인 SPAC1B3.08이 mRNA 방출에 미치는 영향 (Effects of SPAC1B3.08, ortholog of Thp1/PCID2, on mRNA export in fission yeast)

  • 박진희;윤진호
    • 미생물학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.112-116
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    • 2019
  • Thp1/PCID2 단백질은 전사와 연계되어 mRNA를 핵에서 세포질로 방출하는데 필요한, 진화적으로 보존된 TREX-2 복합체의 구성요소이다. 분열효모인 Schizosaccharomyces pombe에는 Thp1/PCID2 단백질의 이종상동체가 2개 존재한다. pci2(SPBC1105.07c) 유전자 이외에, SPAC1B3.08 유전자는 PCI 영역을 갖고 있으며 TREX-2 복합체의 구성요소로 추정되는 단백질을 암호화하고 있다. SPAC1B3.08을 과발현하면, 생장이 약간 느려지고 mRNA 방출에 결함을 보였다. Yeast two-hybrid와 공동침전 분석 실험에서 SPAC1B3.08 단백질은 TREX-2 복합체의 다른 구성요소인 Sac3, Dss1 단백질들과 상호작용하였다. 이와 같은 관찰들은 S. pombe의 SPAC1B3.08 단백질도 TREX-2 복합체의 구성요소로서 mRNA 방출에 관여할 가능성을 지지한다.

Expression and Functional Analysis of cofilin1-like in Craniofacial Development in Zebrafish

  • Jin, Sil;Jeon, Haewon;Choe, Chong Pyo
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제26권1호
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    • pp.23-36
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    • 2022
  • Pharyngeal pouches, a series of outgrowths of the pharyngeal endoderm, are a key epithelial structure governing facial skeleton development in vertebrates. Pouch formation is achieved through collective cell migration and rearrangement of pouch-forming cells controlled by actin cytoskeleton dynamics. While essential transcription factors and signaling molecules have been identified in pouch formation, regulators of actin cytoskeleton dynamics have not been reported yet in any vertebrates. Cofilin1-like (Cfl1l) is a fish-specific member of the Actin-depolymerizing factor (ADF)/Cofilin family, a critical regulator of actin cytoskeleton dynamics in eukaryotic cells. Here, we report the expression and function of cfl1l in pouch development in zebrafish. We first showed that fish cfl1l might be an ortholog of vertebrate adf, based on phylogenetic analysis of vertebrate adf and cfl genes. During pouch formation, cfl1l was expressed sequentially in the developing pouches but not in the posterior cell mass in which future pouch-forming cells are present. However, pouches, as well as facial cartilages whose development is dependent upon pouch formation, were unaffected by loss-of-function mutations in cfl1l. Although it could not be completely ruled out a possibility of a genetic redundancy of Cfl1l with other Cfls, our results suggest that the cfl1l expression in the developing pouches might be dispensable for regulating actin cytoskeleton dynamics in pouch-forming cells.

Immunostaining patterns reveal potential morphogenetic role of Toll-like receptors 4 and 7 in the development of mouse respiratory system, liver and pancreas

  • Michele Sommariva;Marco Busnelli;Elena Menegola;Francesca Di Renzo;Serena Indino;Alessandra Menon;Isabella Barajon;Francesca Arnaboldi
    • Anatomy and Cell Biology
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    • 제56권2호
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    • pp.228-235
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    • 2023
  • Toll-like receptors (TLRs) are the mammalian ortholog of Drosophila melanogaster protein Toll, originally identified for its involvement in embryonic development. In mammals, TLRs are mainly known for their ability to recognize pathogen- or damage-associated molecular patterns and, consequently, to initiate the immune response. However, it is becoming clear that TLRs can play a role also in mammal embryo development. We have previously described TLR4 and TLR7 expression in developing mouse peripheral nervous system and gastrointestinal tract. In the present study, we extended the investigation of TLR4 and TLR7 to the respiratory system and to the two main accessory organs of the digestive system, the liver and pancreas. TLR4 and TLR7 immunostaining was performed on mouse conceptuses collected at different stages, from E12 to E18. TLR4 and TLR7 immunoreactivity was evident in the embryo pancreas and liver at E12, while, in the respiratory apparatus, appeared at E14 and E17, respectively. Although further studies are required to elucidate the specific role of these TLRs in embryo development, the differential spatiotemporal TLR4 and TLR7 appearance may suggest that TLR expression in developing embryos is highly regulated for a possible their direct involvement in the formation of the organs and in the acquisition of immune-related features in preparation for the birth.

토마토 품종 구분을 위한 SNP 분자표지 개발 (Development of a SNP Marker Set for Tomato Cultivar Identification)

  • 배중환;한양;정희진;권진경;채영;최학순;강병철
    • 원예과학기술지
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    • 제28권4호
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    • pp.627-637
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    • 2010
  • 최근 들어 우리나라에서 토마토 소비가 급증하고 있으며 많은 토마토 품종이 시장에서 거래되고 있다. 그러나 토마토 품종 육성에 이용되는 부모 계통의 유전적 다양성이 낮아 형태적인 특성에 의한 토마토 품종의 구분은 매우 어려운 현실이다. 이에 따라 토마토의 품종을 구별해 낼 수 있는 분자표지의 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 SNP를 탐색하고 토마토 품종 구분을 위한 SNP 마커를 개발하였다. SNP분자표지는 고추 유전체 서열로부터 파생된 COS II 분자표지와 인트론 기반 분자표지를 기반으로 선발되었으며, HRM분석을 통해 다형성을 테스트 하였다. 전체 628개의 프라이머 조합 가운데 PCR을 통해 크기가 500bp 이하의 단일 밴드가 증폭된 417개의 프라이머 조합을 선발하였다. 417개의 프라이머 조합을 이용해 4개의 토마토 계통을 대상으로 HRM 분석을 실시하였으며, 다형성을 보인 70개의 프라이머 조합을 선발하였다. 70개의 프라이머 조합을 이용하여 32개의 토마토 품종을 대상으로 HRM 분석을 실시하였다. HRM분석을 통해 총 11개의 SNP 분자표지가 선발되었으며, 이 분자표지를 이용해 시판중인 32개의 토마토 품종을 모두 구분할 수 있었다.

분열효모 핵공단백질인 Nup184의 기능에 필요한 부위 분석 및 SUMO 변성 (Analysis of a Region Required for the Functions of Fission Yeast Nucleoporin Nup184 and Its SUMO Modification)

  • 채애리;장수연;윤진호
    • 미생물학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.66-72
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    • 2012
  • Nup188 단백질은 진화적으로 보존된 가장 큰 핵공단백질 중의 하나로 핵공복합체의 inner ring을 구성하는 인자이다. Nup188의 이종상동체인 분열효모 S. pombe의 Nup184 단백질은 영양분이 풍부한 완전배지(YES 배지)에서 정상적인 생장과 mRNA의 핵에서 세포질로의 이동에 필요하다. 본 연구에서는 ${\Delta}nup184$ 결실돌연변이를 YES 배지에서 배양할 때 보이는 생장지체와 mRNA export 결함을 상보하기 위해서 Nup184의 카르복시 부위(아미노산 잔기482에서 1628까지)가 필요함을 알아내었다. 또한 이 부위는 GFP-Nup184 융합단백질이 핵막에 위치하기 위해서도 필요하였다. 이 과정에서 S. pombe GeneDB (Sanger 연구소, 영국)에 등록되어 있는 Nup184의 열린읽기틀 (1564개의 아미노산 잔기로 된 단백질로 예측)이 우리가 얻은 염기서열 데이터에 비해 66개의 아미노산 잔기가 짧다는 것을 발견하였다. 이 카르복시-말단 부위는 Nup184의 기능에 반드시 필요하였다. 이외에도 Nup184 단백질이 세포 안에서 SUMO 변형되어 있음을 보였다.

Gene Cloning, Expression and Immunogenicity of the Protective Antigen Subolesin in Dermacentor silvarum

  • Hu, Yonghong;Zeng, Hua;Zhang, Jincheng;Wang, Duo;Li, Dongming;Zhang, Tiantian;Yang, Shujie;Liu, Jingze
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제52권1호
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    • pp.93-97
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    • 2014
  • Subolesin (4D8), the ortholog of insect akirins, is a highly conserved protective antigen and thus has the potential for development of a broad-spectrum vaccine against ticks and mosquitoes. To date, no protective antigens have been characterized nor tested as candidate vaccines against Dermacentor silvarum bites and transmission of associated pathogens. In this study, we cloned the open reading frame (ORF) of D. silvarum 4D8 cDNA (Ds4D8), which consisted of 498 bp encoding 165 amino acid residues. The results of sequence alignments and phylogenetic analysis demonstrated that D. silvarum 4D8 (Ds4D8) is highly conserved showing more than 81% identity of amino acid sequences with those of other hard ticks. Additionally, Ds4D8 containing restriction sites was ligated into the pET-32(a+) expression vector and the recombinant plasmid was transformed into Escherichia coli rosetta. The recombinant Ds4D8 (rDs4D8) was induced by isopropyl ${\beta}$-D-thiogalactopyranoside (IPTG) and purified using Ni affinity chromatography. The SDS-PAGE results showed that the molecular weight of rDs4D8 was 40 kDa, which was consistent with the expected molecular mass considering 22 kDa histidine-tagged thioredoxin (TRX) protein from the expression vector. Western blot results showed that rabbit anti-D. silvarum serum recognized the expressed rDs4D8, suggesting an immune response against rDs4D8. These results provided the basis for developing a candidate vaccine against D. silvarum ticks and transmission of associated pathogens.

DNA 마이크로어레이 시스템 분석을 통한 S. lividans 유래 항생제 조절유전자 afsR2 기능 분석 (Functional Analysis of an Antibiotic Regulatory Gene, afsR2 in S. lividans through DNA microarray System)

  • 김창영;노준희;이한나;김응수
    • KSBB Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.259-266
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    • 2009
  • AfsR2 과발현 S. lividans TK21을 이용하여 DNA microarray를 수행하였다. 그 결과, phosphate starvation과 관련 있는 42개의 유전자들이 up-regulated 되었으며, 특히 SCO4139 (pstB, phosphate ABC transport system ATP-binding protein)와 SCO4142 (pstS, phosphate-binding protein precursor)는 afsR2가 phosphate와 같은 nutrient starvation에 적극적으로 관여한다는 것을 나타내며, SCO4228 (putative phosphate transport system regulatory protein)은 기존에 수행되었던 2D-electrophoresis 연구나 afsS null S. coelicolor를 이용한 DNA microarray 연구에서도 공통적으로 보고되었던 유전자로서 phosphate lilitation에 대한 afsR2의 효과가 지속적으로 검증되고 있음을 뜻한다. 또한 afsR2 과발현을 통해서 sigma factor인 SCO2954 (sigL)과 SCO5147 (sigE)의 발현이 유도되었으며 두 유전자의 구조적인 특징을 고려해 보았을 때 afsR2가 RNA polymerase와의 linker로서의 역할을 추측해 볼 수 있다. 뿐만 아니라 whi 관련 유전자들의 발현 또한 afsR2에 의해 증가되었다. 이는 afsR2가 단순히 2차 대사물질 생합성 조절에만 관여하는 것이 아니라 형태적 분화에 작용함으로써 최종적으로 여러 2차 대사물질의 합성을 유도한다고 말할 수 있다. 이러한 결과들을 토대로 afsR2가 기존에 항생제 생합성에만 관여하는 global regulatory 조절인자가 아닌 방선균이 stationary phase로 전환되는 시점에서 형태적 분화에 영향을 미치고 phosphate limitation stress를 줄여주는 2차 대사의 key-factor regulatory 유전자임을 알 수 있다.

갈색거저리 유래 저분자단백질체의 분석 (Proteomic Study for Low Molecular Weight Peptides in the Mealworm Tenebrio molitor)

  • 김일석;방우영;방규호;김삼웅
    • 생명과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.219-222
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    • 2021
  • 본 연구에서는 저분자펩타이드로부터 유래되는 단백질을 확인하기 위해 갈색거저리의 유충, 번데기, 성충의 저분자 단백질체 분석을 수행하였다. 저분자 펩타이드 분석으로부터 유래된 54 단백질이 최종적으로 확인되었다. 확인된 단백질 중 성체에만 존재하는 단백질이 가장 높은 빈도로 존재하였고, 그 다음은 성체와 유충에 동시 존재하는 단백질이 높은 빈도로 탐색되었다. 그러나 번데기를 포함하는 그룹들은 모두 낮은 빈도로 감지되었다. 분석된 단백질에 orthologous classification의 결과에서 일반적 기능 예견만(general function prediction only) 보이는 단백질이 가장 높은 빈도로 조사되었다. 크로마틴 구조와 동적상태(chromatin structure and dynamics)에 연관된 단백질은 비교적 높은 빈도로 탐색되었다. 또한, 아미노산 수송과 물질대사(amino acid transport and metabolism) 및 탄수화물 수송 및 물질대사(carbohydrate transport and metabolism)와 연관된 단백질도 높은 빈도로 분석되었다. 그러나 뉴클레오타이드 수송 물질대사, 코엔자임 수송 및 물질대사, 세포외 구조, 모빌로좀(mobilome), 및 핵 구조와 연관된 단백질은 전혀 탐지되지 않았다. 따라서 크로마틴, 아미노산, 탄수화물 물질대사와 연관된 단백질들이 보다 쉽게 저분자 펩타이드로 전환되어 체액 중에 잔존될 수 있는 것으로 보이며, 이들 펩타이드들이 생리활성물질로써 기능을 수행할 수 있을 가능성이 높은 것으로 추정된다.

QTL Identification for Slow Wilting and High Moisture Contents in Soybean (Glycine max [L.]) and Arduino-Based High-Throughput Phenotyping for Drought Tolerance

  • Hakyung Kwon;Jae Ah Choi;Moon Young Kim;Suk-Ha Lee
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.25-25
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    • 2022
  • Drought becomes frequent and severe because of continuous global warming, leading to a significant loss of crop yield. In soybean (Glycine max [L.]), most of quantitative trait loci (QTLs) analyses for drought tolerance have conducted by investigating yield changes under water-restricted conditions at the reproductive stages. More recently, the necessity of QTL studies to use physiological indices responding to drought at the early growth stages besides the reproductive ones has arisen due to the unpredictable and prevalent occurrence of drought throughout the soybean growing season. In this study, we thus identified QTLs conferring wilting scores and moisture contents of soybean subjected to drought stress in the early vegetative stage using an recombinant inbred line (RIL) population derived from a cross between Taekwang (drought-sensitive) and SS2-2 (drought-tolerant). For the two traits, the same major QTL was located on chromosome 10, accounting for up to 11.5% of phenotypic variance explained with LOD score of 12.5. This QTL overlaps with a reported QTL for the limited transpiration trait in soybean and harbors an ortholog of the Arabidopsis ABA and drought-induced RING-D UF1117 gene. Meanwhile, one of important features of plant drought tolerance is their ability to limit transpiration rates under high vapor pressure deficiency in response to mitigate water loss. However, monitoring their transpiration rates is time-consuming and laborious. Therefore, only a few population-level studies regarding transpiration rates under the drought condition have been reported so far. Via employing an Arduino-based platform, for the reasons addressed, we are measuring and recording total pot weights of soybean plants every hour from the 1st day after water restriction to the days when the half of the RILs exhibited permanent tissue damage in at least one trifoliate. Gradual decrease in moisture of soil in pots as time passes refers increase in the severity of drought stress. By tracking changes in the total pot weights of soybean plants, we will infer transpiration rates of the mapping parents and their RILs according to different levels of VPD and drought stress. The profile of transpiration rates from different levels of severity in the stresses facilitates a better understanding of relationship between transpiration-related features, such as limited maximum transpiration rates, to water saving performances, as well as those to other drought-responsive phenotypes. Our findings will provide primary insights on drought tolerance mechanisms in soybean and useful resources for improvement of soybean varieties tolerant to drought stress.

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미생물의 보존적 유전자 탐색 (Investigation of Conserved Genes in Microorganism)

  • 이동근;이재화;이상현;하배진;심두희;박은정;김진욱;이화월;남천석;김남영;이어진;백진욱;하종명
    • 생명과학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.261-266
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    • 2005
  • 생명체의 본질적 기능에 중요한 역할을 담당하는 유전자들을 밝히기 위해 미생물 유전체들 사이의 공통적 유전자를 밝히는 COG알고리듬을 이용하였다. 진핵생물 3종을 포함한 66종의 미생물에서 63개의 유전자가 보존적이었으며, 단백질 합성에 관여하는 유전자들이 총 52개로 생명현상에서의 단백질의 중요성을 알 수 있었다. 각 보존적 유전자들의 distance value를 이용하여 종간의 유전자 변이의 정도를 보면, ribosomal protein S12 (COG0048)와 ribosomal protein L14 (COG0093)의 보존성이 가장 높았다. 보존적 유전자들의 평균과 분산으로 유전체 분석을 수행한 결과, 고세균과 진정세균의 각 그룹 등 근연종들이 독자적 그룹을 형성하였다. 하지만 각 그룹내의 속 및 유전체의 수와 유전체 변이의 정도는 비례하지 않는 것을 알 수 있었다.