• Title/Summary/Keyword: replication initiation

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Lactococcal plasmid pGKV21의 SSB-coated 229-nt ssi signal 상에서 E. coli RNA polymerase에 의한 시발체 RNA 합성 (Primer RNA Synthesis by E. coli RNA Polymerase on the SSB-coated 229-nt ssi Signal of Lactococcal Plasmid pGKV21)

  • 정진용;김은실;김삼웅;강호영;박정동
    • 생명과학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.305-310
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    • 2009
  • 플라스미드 pGKV21에는 229-nt single-strand DNA initiation (ssi) signal이 존재한다. Asymmetric PCR 기법으로 합성된 229-nt ssDNA 단편을 이용하여 실제로 RNA polymerase에 의한 priming ability와 protein interaction을 확인하였다. in vitro primer RNA 합성 실험 결과, 229-nt ssDNA 단편은 filamentous M13 phage의 주형 DNA에서와 비슷한 효율로 시발체 RNA를 합성하였으며, 이 반응은 strand-specific하게 이루어졌다. DNase I footprinting과 gel retardation 실험 결과, RNA polymerase와 SSB 단백질은 229-nt ssDNA 단편에 stable interaction을 하며, 시발체 RNA를 합성하였다. 또한, in vivo 조건 하에서 RNA polymerase의 저해제인 rifampicin을 처리하여 세포내에 ssDNA 중간체가 집적되는 정도를 비교하여 본 결과, 플라스미드 pGKV21은 rifampicin-sensitive RNA polymerase가 상보가닥 합성에 관여 함을 보여 주었다.

폴리오바이러스의 분자생물학 (Molecular Miology of the Poliovirus)

  • 최원상
    • 생명과학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.392-401
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    • 1997
  • 폴리오바이러스는 바이러스들 중에서도 특히 커기가 작은 바이러스로서 피막(coat)을 둘러싸는 막(envelop) 이 없다. 폴리오바이러스는 (+) 가닥의 단일 RNA 게놈을 갖는데 이는 한 개의 해독판 (open reading frame)을 이용하여 다단백전구체를 만든 후 바이러스 자체의 단백질분해효소에 의해 스스로 잘라져서 궁극적으로느 특이한 기능을 갖는 여러개의 단백질이 된다. P1 다단백질전구체로부터 만들어지는 단백질들은 바이러스의 피막을 구성하는 성분이다. 단백질분해효소인 2A에 의한 최초의 절단은 구조단백질 P1 전구체와 구조단백질이 아닌 P2-P3간을 분리시켜준다. 단백질분해효소 2A는 진핵세포 판독개시인자(translation initiation factor) 4F의 한 subunit인 숙주단백질 p220의 절단에 간접으로 참여한다. 이 단백질의 절단은 캡(cap)에 의존하는 숙주세포의 대부분의 판독을 차단하게 되며 이는 판독에 사용되는 숙주세포의 모든 기구들을 캡에 의존하지 않는 폴리오바이러스 NA 특유의 판독을 위해 전적으로 사용할 수 있게 해준다. 2B, 2C, 2BC 단백질의 기능에 대해서는 많이 알려져 있지 않다. 2B, 2C, 2BC와 3CD 단백질들은 바이러스로 인해 만들어지는 소낭(vesicle)의 복제복합체에 함유되어 있으므로 바이러스의 RNA 복제시 중요한 역할을 함을 암시해준다. 새로이 만들어진 모든 바이러스 RNA는 VPg와 공유결합으로 연결되어 있다. VPg는 3AB로부터 만들어진 아미노산 22개 짜리의 폴리펩타이드이다. 3C와 3CD는 단백질분해소로 다단백질 전구체의 대부분의 절단부위를 잘라준다. 3C단백질은 숙주의 전사인자를 불활성화 시킴으로써 RNA polymer II와 III에 의한 전사를 저해한다. 3D는 RNA의존선RNA 중합효소이다. 폴리오바이러스는 (+)가닥 RNA 바이러스의 일반적인 복제양식을 따른다. 즉 (+) 가닥 RNA는 이와 상보적인 (-)가닥 RNA로 전사되고 이는 다시 (+)가닥 RNA의 합성을 위한 주형으로 사용된다. 폴리오바이러스의 RNA 합성은 세포내막에서 일어나는 데 RNA 복제에 요구되는 주형 RNA와 이때 필요한 단백질들이 어떤 방법으로 세포내막에서 모일 수 있는지는 아직 밝혀진 것이 적다. 바이러스입자의 형성은 세포막의 RNA 복제가 들어가는 데 피막단백질이 (+)가닥 RNA을 인식하는 표지 즉 packaging singal에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 폴리오바이러스 감염 후 첫 바이러스입자가 만들어지기 까는 약 6시간이 소요된다.

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Saccharomyces cerevisiae의 감수분열 특이적 Protein Kinase인 Ime2의 역할 (A Specific Role of Ime2, Meiosis-specific Protein Kinase, in the Eary Meiotic Pathway in Saccharomyces cerevisiae)

  • 임선희;탁연수;선우양일
    • 미생물학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.258-265
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    • 1999
  • 출아효모에서는 질소원의 고갈과 MATa/MAT${\alpha}$ 이배체 세포의 감수분열기 특이적인 유전자 발현에 의해 체세포분열기의 G1기에서 감수분열기로의 진행이 결정된다. 이러한 두 경로는 감수분열기 특이적인 IME 유전자군에 의한 전사조절에 의해 활성화되어 감수분열기가 시작된다. 본 연구는 IME2 유전자가 protein kinase 로서 감수분열기의 어떤 과정에 직접 관여하는가를 조사하기 위하여 먼저 PCR mutagenesis를 통하여 온도감수성 ime2 변이주를 분리하였다. 전체 62개의 온도감수성 변이주 중에서 온도에 따른 포자형성능과 감수분열기 재조합 빈도에 대하여 명확한 차이를 나타내는 3종류의 변이주들(ts ${\cdot}$ ime2-11, ts ${\cdot}$ ime2-12와 ts ${\cdot}$ ime2-13)을 선택하였다. 이러한 3종류의 온도감수성 변이주를 이용하여 제한온도에서 감수분열기 초기과정 중 결손을 조사하기 위해, FACScan analysis를 한 결과 IME2유전자가 감수분열기의 DNA 복제과정의 개시 및 완료에 관여함을 알 수 있었고, his4 혹은 arg4 locus에서 감수분열기 재조함 빈도의 측정으로 재조합 과정에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 더욱이${\Delta}$mre4 파괴주에 IME2유전자를 과다발현시켜 그 영향을 조사한 결과, 감수분열기 특이적인 protein kinase 인 IME2와 MRE4가 감수분열기 초기과정인 재조합 과정에서는 동일한 경로에 작용한다는 것이 제시되었다.

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Transcriptional Activator Elements for Curtovirus C1 Expression Reside in the 3' Coding Region of ORF C1

  • Hur, Jingyung;Buckley, Kenneth J.;Lee, Sukchan;Davis, Keith R.
    • Molecules and Cells
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    • 제23권1호
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    • pp.80-87
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    • 2007
  • Beet curly top virus (BCTV) and Beet severe curly top virus (BSCTV), members of curtoviruses, encode seven open reading frames (ORFs) within a ~3 kb genome. One of these viral ORFs, C1, is known to play an important role in the early stage of viral infection in plants during initiation of viral DNA replication. We used promoter:: reporter (${\beta}$-glucuronidase) gene fusions in transgenic Arabidopsis to identify the putative promoter region of BCTV ORF C1. Unlike other geminiviruses, the intergenic region of BCTV was not sufficient to promote C1 expression in transgenic plants. When sequences extending into the coding region of C1 were tested, strong expression of the reporter protein was observed in vascular tissues of transgenic plants. This expression was not dependent on the presence of the intergenic regions or proximal 5' portions of the C1 coding region. Transgenic plants expressing a reporter gene under control of the putative complete C1 promoter were inoculated with virus to determine if any viral transcript affected C1 expression. Virus inoculated plants did not show any altered pattern or change in of reporter gene expression level. These results suggest that (1) important transcriptional activator elements for C1 expression reside in the 3' portion of C1 coding area itself, (2) C1 protein does not auto-regulate its own expression and (3) C1 expression of two curtoviruses is controlled differently compared to other geminiviruses.

The Mutation that Makes Escherichia coli Resistant to λ P Gene-mediated Host Lethality Is Located within the DNA Initiator Gene dnaA of the Bacterium

  • Datta, Indrani;Banik-Maiti, Sarbani;Adhikari, Lopa;Sau, Subrata;Das, Niranjan;Mandal, Nitai Chandra
    • BMB Reports
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    • 제38권1호
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    • pp.89-96
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    • 2005
  • Earlier, we reported that the bacteriophage $\lambda$ P gene product is lethal to Escherichia coli, and the E. coli rpl mutants are resistant to this $\lambda$ P gene-mediated lethality. In this paper, we show that under the $\lambda$ P gene-mediated lethal condition, the host DNA synthesis is inhibited at the initiation step. The rpl8 mutation maps around the 83 min position in the E. coli chromosome and is 94% linked with the dnaA gene. The rpl8 mutant gene has been cloned in a plasmid. This plasmid clone can protect the wild-type E. coli from $\lambda$ P gene-mediated killing and complements E. coli dnaAts46 at $42^{\circ}C$. Also, starting with the wild-type dnaA gene in a plasmid, the rpl-like mutations have been isolated by in vitro mutagenesis. DNA sequencing data show that each of the rpl8, rpl12 and rpl14 mutations has changed a single base in the dnaA gene, which translates into the amino acid changes N313T, Y200N, and S246T respectively within the DnaA protein. These results have led us to conclude that the rpl mutations, which make E. coli resistant to $\lambda$ P gene-mediated host lethality, are located within the DNA initiator gene dnaA of the host.

마렉병 바이러스의 분자적 병리기전과 증가하는 병원성에 대한 제어 방안 (Recent Molecular Studies of Marek's Disease Virus and Control Approaches for Increasing Virulence)

  • 장형관;박영명;차세연;권정택
    • 한국가금학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.57-76
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    • 2007
  • Marek's disease (MD) is caused by a ubiquitous, lymphotropic alphaherpesvirus, MD virus (MDV). MD has been a major concern in the poultry industry due to the emergence of increasingly virulent strains over the last few decades that were isolated in the face of comprehensive vaccination. MD is characterized by a variety of clinical signs, amongst them neurological symptoms, chronic wasting, and most notably the development of multiple lymphomas that manifest as solid tumors in the viscera and musculature. Much work has been devoted to study MD-induced oncogenesis and genes involved in this process. Among the many genes encoded by MDV, a number have recently been shown to affect the development of tumors in chickens, one protein directly causing transformation of cells (Meq) and another being involved in maintaining transformed cells (vTR). Other MDV gene products modulate and are involved in early lytic in vivo replication, thereby increasing the chance of transformation occurring. In this review, specific genes encoded by MDV that are involved in the initiation and/or maintenance of transformation were briefly summarized, and limits of current vaccination and new control strategies against MD, particularly how modem molecular biological methods may be used to improve strategies to combat the disease in the future, were discussed.

Finding and Characterization of Viral Nonstructural Small Protein in Prospect Hill Virus Infected Cell

  • 남기연;정동훈;최재원;이윤성;이평우
    • 대한바이러스학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.221-233
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    • 1999
  • Prospect Hill Virus (PHV) is the well known serotype of hantavirus, a newly established genus in family Bunyaviridae. Extensive studies have upheld the original view of PHV genetics with three genes such as nucleocapsid (N) protein, envelope proteins (G1, G2) and RNA dependent RNA polymerase. In this study, we report the existence of additional gene that is encoded in an overlapping reading frame of the N protein gene within S genome segment of PHV. This gene is expected to encode a nonstructural small (NSs) protein and it seems to be only found in PHV infected cell. The presence and synthesis of NSs protein could be demonstrated in the cell infected with PHV using anti-peptide sera specific to the predicted amino acid sequence deduced from the second open reading frame. Ribosomal synthesis of this protein appears to occur at AUG codon at the 83rd base of S genome segment, downstream of N protein initiation codon. This protein is small in size (10.4 KDa) and highly basic in nature. The expression strategy of NSs protein appears that a signal mRNA is used to translate both N and NSs protein in PHV infected cell. 10 KDa protein in virus infected cell lysates can bind to mimic dsRNA. This fact strongly suggests that NSs protein may be involved in virus replication on late phase of viral life cycle.

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Detection of L-Xylosone and its Physiological Effects in Saccharomyces cerevisiae

  • Seok, Yeong-Jae;Yang, Kap-Seok;Kang, Ju-Gyeong;Kim, Seong-Tae;Huh, Won-Ki;Kang, Sa-Ouk
    • Journal of Microbiology
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    • 제34권2호
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    • pp.192-197
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    • 1996
  • L-Xylosone was detected as its quinoxaline derivative in the degradation solution of dehydro-L-ascorbic acid. The production rate of L-xylosone was much faster in aerated phosphate-cirate buffer (pH 5. 6) than in pure water. L-Xylosone and dehydro-L-ascorbic acid were identified in the crude extracts of Saccharomyces cerevisiae. The concentration of L-xylosone in the crude cell extracts was calculated to be about 0.2 nmol $(mg protein)^{-1}$. When L-xylosone was added to asynchronous culture of S. cerevisiae, it inhibited primarily the synthesis of protein and RNA. Examination of the effect of L- xylosone on synchronous culture of the yeast indicated that L-xylosone inhibited the initiation of DNA replication and that the cells were arrested at $G_1$, stage of cell division cycle. These results suggested a possibility that L-xylosone can act as an inhibitor of cell growth.

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Interplays between human microbiota and microRNAs in COVID-19 pathogenesis: a literature review

  • Hong, Bok Sil;Kim, Myoung-Ryu
    • 운동영양학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.1-7
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    • 2021
  • [Purpose] Recent studies have shown that COVID-19 is often associated with altered gut microbiota composition and reflects disease severity. Furthermore, various reports suggest that the interaction between COVID-19 and host-microbiota homeostasis is mediated through the modulation of microRNAs (miRNAs). Thus, in this review, we aim to summarize the association between human microbiota and miRNAs in COVID-19 pathogenesis. [Methods] We searched for the existing literature using the keywords such "COVID-19 or microbiota," "microbiota or microRNA," and "COVID-19 or probiotics" in PubMed until March 31, 2021. Subsequently, we thoroughly reviewed the articles related to microbiota and miRNAs in COVID-19 to generate a comprehensive picture depicting the association between human microbiota and microRNAs in the pathogenesis of COVID-19. [Results] There exists strong experimental evidence suggesting that the composition and diversity of human microbiota are altered in COVID-19 patients, implicating a bidirectional association between the respiratory and gastrointestinal tracts. In addition, SARS-CoV-2 encoded miRNAs and host cellular microRNAs modulated by human microbiota can interfere with viral replication and regulate host gene expression involved in the initiation and progression of COVID-19. These findings suggest that the manipulation of human microbiota with probiotics may play a significant role against SARS-CoV-2 infection by enhancing the host immune system and lowering the inflammatory status. [Conclusion] The human microbiota-miRNA axis can be used as a therapeutic approach for COVID-19. Hence, further studies are needed to investigate the exact molecular mechanisms underlying the regulation of miRNA expression in human microbiota and how these miRNA profiles mediate viral infection through host-microbe interactions.

진핵 미생물에서의 COP9 signalosome의 역할 (The COP9 Signalosome Network in Eukaryotic Microorganisms)

  • 천영미;이수진
    • 한국균학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • Cop9 signalosome(CSN)은 최초 식물 발달 과정에서의 빛에 의한 전사 조절 과정에서의 억제 유전자로 처음 분리된 이후 이들이 다양한 진핵 생물 에서 매우 잘 보존되어 있음이 알려지게 되었다. 이들은 대부분 8개의 subunit으로 구성되며 26S proteasome lid와 eIF3와 구조적으로는 물론 기능적으로도 유사성을 보인다고 알려져 있다. 이들은 특히 Cullin-Ring ubiquitin ligases(CRL)의 구성 요소인 Cullin의 deneddylation을 매개하여 ubiquitin ligase의 활성을 조절한다고 알려져 있으며, 또한 세포 주기 및 checkpoint 조절에 관여한다고 보고되었다. 분열효모의 경우 CSN1 및 CSN2 결손 세포에서 S-phase로서의 진행이 지연됨이 관찰되었고 감마선 혹은 UV에 좀더 민감해지는 현상이 관찰되어 CSN이 checkpoint 조절에 관여한다는 것을 보여주었다. 곰팡이의 CSN 경우 구조적으로 더욱 상위 개체들의 그것과 더욱 유사한데, CSN이 생체 시계 리듬, 빛과 연관한 호르몬 생산, 곰팡이의 발달 과정 및 생식 주기를 조절함이 보고되었다. 또한 Aspergillus nidulans의 경우 상위개체에서 보여준 DNA 합성 및 손상, 세포 주기 조절에서의 기능이 알려지면서 CSN은 곰팡이 생활사에 필수적인 여러 과정들을 조절하는 중요한 인자임을 알 수 있다. 이로써 식물이나 포유동물 등에서 보고되었던 CSN의 주요 기능을 미생물에서도 대부분 공유하고 있음을 알 수 있고 이들이 CRL을 통한 주요 세포 활성 조절 연구에 좋은 툴로서 활용할 수 있음을 시사하고 있다.