Kim Tae-Hyun;Kim Hyung-Joon;Park Joon-Sung;Kim Younhee;Lee Heung-Shick
Korean Journal of Microbiology
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v.41
no.2
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pp.99-104
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2005
Corynebacterial clones which exert regulatory effects on the expression of the glyoxylate bypass genes were isolated using a reporter plasmid carrying the enteric lacZ fused to the aceB promoter of Corynebacterium glutamicum. Some clones carried common fragments as turned out by DNA mapping technique. Subcloning analysis followed by the measurement of $\beta-galactosidase$ activity in Escherichia coli identified the region responsible for the aceB-repressing activity. Sequence analysis of the DNA fragment identified two independent ORFs of ORF1 and ORF2. Among them, ORF2 was turned out to be responsible for the aceB-repressing activity. ORF1 encoded a 23,216 Da protein composed of 206 amino acids. Sequence similarity search indicated that the ORF may encode a ECF-type $\sigma$ factor and designated sigH. To identify the function of sigH, C. glutamicum sigH mutant was constructed by gene disruption technique and the sigH mutant showed growth retardation as compared to the wild type strain. In addition, the mutant strain showed sensitivity to oxidative-stress generating agent plumbagin. This result imply that sigH is probably involved in the stress response occurring during normal cell growth.
Fischer-Tropsch synthesis is the technology of converting a syngas (CO+$H_2$) derived from such as coal, natural gas and biomass into a hydrocarbon using a catalyst. The catalyst used in the Fischer-Tropsch synthesis consists of active metal, promoter and support. The types of these components and composition affect the reaction activity and product selectivity. In this study, we manufactured an iron catalyst using ${\gamma}-Al_2O_3/SiO_2$ mixed support (100/0 wt%, 75/25 wt%, 50/50 wt%, 25/75 wt%, 0/100 wt%) by an impregnation method to investigate how the composition of ${\gamma}-Al_2O_3/SiO_2$ mixed support effects on the reaction activity and product selectivity. The physical properties of catalyst were analyzed by $N_2$ physical adsorption and X-Ray diffraction method. The Fischer-Tropsch synthesis was conducted at $300^{\circ}C$, 20bar in a fixed bed reactor for 60h. According to the results of the $N_2$ physical adsorption analysis, the BET surface area decreases as the composition of ${\gamma}-Al_2O_3$ decreases, and the pore volume and pore average diameter increase as the composition of ${\gamma}-Al_2O_3$ decreases except for the composition of ${\gamma}-Al_2O_3/SiO_2$ of 50/50 wt%. By the results of the X-Ray diffraction analysis, the particle size of ${\alpha}-Fe_2O_3$ decreases as the composition of ${\gamma}-Al_2O_3$ decreases. As a result of the Fischer-Tropsch synthesis, the CO conversion decreases as the composition of ${\gamma}-Al_2O_3$ decreases, and the selectivity of C1-C4 decreases until the composition of ${\gamma}-Al_2O_3$ was 25 wt%. In contrast, the selectivity of C5+ increases until the composition of ${\gamma}-Al_2O_3$ is 25 wt%.
The recombinant DNAs, pGBF, pGTF, and pZ4F, using soybean ferritin gene have constructed with the promoters derived from seed proteins, glutelin, globulin, and zein. The recombinant ferritin genes were transformed into rice plant by Agrobacterium-mediated transformation. Iron contents and agronomic traits have been evaluated in the transgenic progenies. The embryogenic calli survived from second selection medium were regenerated at the rates of 19.2% with pGBF, 15.0% with pGTF, and 18.4% with pZ4F in Donganbyeo and 6.7% with pGBF, 11.7% with pGTF, and 3.4% with pZ4F in Hwashinbyeo. The introduction of ferritin gene in putative transgenic rice plants was confirmed by PCR and Southern blot analysis and also the expression of ferritin gene was identified by Northern blot and Western blot analysis. The iron accumulation in transgenic rice grains of the transgenic rice plant, T1-2, with zein promoter and ferritin gene contained 171.4 ppm showing 6.4 times higher than 26.7 ppm of Hwashinbyeo seed as wild type rice, but the transgenic plants with globulin and glutelin showed a bit higher iron contents with a range from 2.1 to 3.0 times compare to wild type grain. The growth responses of transgenic plants showed the large variances in plant height and number of tillers. However, there were some transgenic plants having similar phenotype to wild type plants. In the T1 generation of transgenic plants, plant height, culm length, panicle length, and number of tillers were similar to those of wild type plants, but ripened grain ratio ranged from 53.3% to 82.2% with relatively high variation. The transgenic rice plants would be useful for developing rice varieties with high iron content in rice grains.
Sin, Sang-Min;Cha, Jae-Young;Ha, Se-Eun;Sim, Sun-Mi;Kim, Hyoung-Do;Lee, Jung-Sup;Park, Jong-Kun
Journal of Life Science
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v.19
no.1
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pp.101-110
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2009
The regulation of gene expression plays an important role in cell cycle controls. In this study, a novel $mas2^+$ (mitosis associated protein) gene, a homolog of human SMARCAD1 was isolated and characterized from a fission yeast Schizosaccharomyces pombe (S. pombe) using gene-specific polymerase chain reaction. The isolated gene contained a complete open reading frame capable of encoding 922 amino acid residues with a typical promoter, as judged by nucleotide sequence analysis. It was also found that an SNF2 domain is located, which is involved in the chromosome remodeling. The quantitative analysis of the $mas2^+$ transcript against $adh1^+$ showed that the expression level of $mas2^+$ is high before septum formation in S. pombe. When $mas2^+$ null mutant cells were grown at 27 and $35^{\circ}C$, the cytokinesis of $mas2^+$ null mutant was greatly delayed and a large number of multi-septate and mis-segregated cells were produced. In addition, the number of multi-septate cells significantly increased. When cells were cultured in YES rich medium to increase proliferation, the abnormal phenotypes $mas2^+$ null mutant dramatically increased. These phenotypes could be rescued by an over-expression of the mast gene. The Mas2 protein localized in the nuclei of S. pombe, as evidenced by Mas2-EGFP signals. These results suggest that the $mas2^+$ is homologous to human SMARCAD1 gene and involved in septum formation and chromosome remodeling control.
The cellulase gene of Bacillus licheniformis K11 which has plant growth-promoting activity by auxin and antagonistic ability by siderophore was cloned in pUC18 using PCR employing heterologous primers. The 1.6kb PCR fragment contained the full sequence of the cellulase gene, denoted celW which has been reported to encode a 499 amino acid protein. Similarity search in protein data base revealed that the cellulase from B. licheniformis K11 was more than 97% identical in amino acid sequence to those of various Bacillus spp. The cellulase protein from B. licheniformis K11, overproduced in E. coli DH5${\alpha}$ by the lac promoter on the vector, had apparent molecular weight of 55 kDa upon CMC-SDS-PAGE analysis. The protein not only had enzymatic activity toward carboxymethyl-cellulose (CMC), but also was able to degrade insoluble cellulose, such as Avicel and filter paper (Whatman$^{\circledR}$ No. 1). In addition, the cellulase could degrade a fungal cell wall of Phytophthora capsici. Consequently B. licheniformis K11 was able to suppress the peperblight causing P. capsici by its cellulase. Biochemical analysis showed that the enzyme had a maximum activity at 60$^{\circ}C$ and pH 6.0. Also, the enzyme activity was activated by Co$^{2+}$ of Mn$^{2+}$ but inhibited by Fe$^{3+}$ or Hg$^{2+}$. Moreover, enzyme activity was not inhibited by SDS or sodium azide.
Alterations in DNA methylation play an important pathophysiological role in the development and progression of colorectal cancer. We comprehensively profiled DNA methylation alterations in 165 Korean patients with colorectal cancer (CRC), and conducted an in-depth investigation of cancer-specific methylation patterns. Our analysis of the tumor samples revealed a significant presence of hypomethylated probes, primarily within the gene body regions; few hypermethylated sites were observed, which were mostly enriched in promoter-like and CpG island regions. The CpG Island Methylator Phenotype-High (CIMP-H) exhibited notable enrichment of microsatellite instability-high (MSI-H). Additionally, our findings indicated a significant correlation between methylation of the MLH1 gene and MSI-H status. Furthermore, we found that the CIMP-H had a higher tendency to affect the right-side of the colon tissues and was slightly more prevalent among older patients. Through our methylome profile analysis, we successfully verified the methylation patterns and clinical characteristics of Korean patients with CRC. This valuable dataset lays a strong foundation for exploring novel molecular insights and potential therapeutic targets for the treatment of CRC.
This study tested the association between genetic polymorphisms of the isocitrate dehydrogenase 3, beta subunit (IDH3B) gene and economic traits in an F2 crossbred population of Landrace × Jeju (South Korea) Black pigs. A 304-bp insertion/deletion mutation in promoter region was screened for determining genotypes of the IDH3B gene in a total of 1,105 F2 pigs. Three genotypes (AA, AB, and BB) were identified in the founder, F1, and F2 populations. Association analysis showed significant differences in carcass weights (CW), backfat thicknesses in three positions of the body (4th-5th ribs, BF5; 11th-12th ribs, BF12; 13th rib-1st lumbar, BFL), and carcass lengths (CL) (p<0.05), but not in meat color (MC), eye muscle area (EMA), or marbling scores (MARB) (p>0.05). The F2 IDH3B BB homozygotes showed heavier CW (80.790±0.725 kg) and shorter CL (101.875±0.336 cm) than the other genotypes (p<0.05). In addition, the BF levels between the 4th - 5th and 11th - 12th vertebrae were thicker in the carcasses of pigs with the IDH3B BB genotype than with the other genotypes (p<0.05). These results suggested that genetic variations in the IDH3B gene may serve as molecular genetic markers for improving the Landrace × Jeju Black pig crossbreeding systems.
For the development of qualitative PCR detection method of genetically modified (CM) rice, rice species-specific gene, OsCc-1 (rice cytochrome c gene), was selected as suitable far use as an endogenous gene in rice. The primer pair OsCytC-5'/3'with 111 bp amplicon was used for PCR amplification of the rice endogenous gene, OsCc-1 and no amplified product was observed from 8 different crops as templates. Qualitative PCR method was carried out with stack traits of L528$\times$CryIAc1 GM rice developed in Korea. For the qualitative PCRs, some primer pairs were designed with a construct-specific and event-specific type based on T-DNA and junction sequences of T-DNA in GM rice. Actck-5'/3' amplifying between actin promoter and OsCK1 gene introduced in LS28 gave rise to an amplicon 306 bp; also, CrLB-5'/3' from CryIAcl and CKRB-5'/3'amplifying the junction region of T-DNA and genome sequence from LS28 as event-specific primers gave rise to an amplicon 142 bp and 91 bp, respectively. These primer pairs for the detection of event-specific targets not produced PCR amplicons on non-CM rice and various crops in contrast to event lines. Therefore, in this study we verified that event-specific primers were effective to specifically detect stack trait lines and demonstrated that this method presented could be provided with the detection-method data for risk assessment analysis of GM rice to be commercialized.
Park, Jae-Yong;Kim, Jeong-Ran;Chang, Hee-Jin;Kim, Chang-Ho;Park, Jae-Ho;Jung, Tae-Hoon
Tuberculosis and Respiratory Diseases
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v.45
no.3
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pp.587-595
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1998
Background: Recombinant adenovirus hold promise as vectors to carry therapeutic genes for several reasons: 1) they can infect both dividing and non-dividing cells; 2) they have the ability to directly transduce tissues in vivo; 3) they can easily be produced in high titer; and 4) they have an established record of safety as vaccination material. However, one of the major limitation in the use of adenoviruses is that transgene expression is quite short because adenovirusees insert their DNA genome episomally rather than by chromosomal integration, and an immune response against the virus destroys cells expressing the therapeutic gene. Since sodium butyrate has been reported to induce adenovirus-mediated gene expression, we hypothesized that treatment of tumor cells, transduced with herpes simples virus thymidine kinase(HSVtk) gene using adenoviral vector, with butyrate could augment the effect of gene therapy. Methods: We transduced HSVtk gene, driven by the cytomegalovirus promoter, into REN cell line(human mesothelioma cell line). Before proceeding with the comparison of HSVtk/ganciclovir mediated bystander killing, we evaluated the effect of butyrate on the growth of tumor cells in order to rule out a potential antitumor effect of butyrate alone, and also on expression of HSVtk gene by Western blot analysis. Then we determined the effects of butyrate on bystander-mediated cell killing in vitro. Results: There was no inhibition of growth of cells exposed to butyrate for 24 hours at a concentration of 1.5mM/L. Toxic effects were seen when the concentration of butyrate was greater than 2.0mM/L. Gene expression was more stable and bystander effect was augmented by butyrate treatment of a concentration of 1.5mM/L. Conclusion: These results provide evidence that butyrate can augment the efficiency of cell killing with HSVtk/GCV system by inducing transgene expression and may thus by a promising new approach to improve responses in gene therapy using adenoviral vectors.
Purpose: Poncirus trifoliata has been reported to have anti-inflammatory, antioxidant, and immune activities. However, its anti-obesity activity and the mechanism by which the water extract of dried, immature fruit of Poncirus trifoliata (PF-W) acts are not clear. This study suggests a potential mechanism associated with the anti-obesity activity of PF-W. Methods: We measured the effect of PF-W on lipoprotein lipase (LPL) regulation using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and an activity assay. The LPL regulation mechanism was examined by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) to measure the mRNA expression of biomarkers related to protein transport and by western blot for analysis of the protein expression of the transcription factor CCAAT-enhancer-binding protein ($C/EBP{\beta}$). Results: The total polyphenol and flavonoid content of PF-W was $52.15{\pm}4.02$ and $6.56{\pm}0.47mg/g$, respectively. PF-W treatment decreased LPL content in media to $58{\pm}5%$ of that in control adipocyte media, and increased LPL content to $117{\pm}3.5%$ of that in control adipocytes, but did not affect the mRNA expression of LPL. PF-W also increased the mRNA expression of sortilin-related receptor (SorLA), a receptor that induces endocytosis and intracellular trafficking of LPL, in a concentration- and time-dependent manner. Finally, cell fractionation revealed that PF-W treatment induced the expression of $C/EBP{\beta}$, a SorLA transcription factor, in the nuclei of 3T3-L1 adipocytes. Conclusion: The LPL secretion and activity assay showed PF-W to be an LPL secretion inhibitor, and these results suggest the potential mechanism of PF-W involving inhibition of LPL secretion through $C/EBP{\beta}$-mediated induction of SorLA expression.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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