• BMB Reports
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• 제29권5호
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• pp.448-454
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• 1996

Bacteriophage ${\phi}FC1$ is a temperate phage which was identified as a prophage in the Enterococcus faecalis KBL703 chromosome. Phage ${\phi}FC1$ integrates into the host chromosome by site-specific recombination. The phage attachment site P (attP) was localized within the 0.65-kb XhoI-HindIII fragment and the nucleotide sequence of the region was determined. An open reading frame (mj1) which adjoined the phage attachment site encoded a deduced protein related to the site-specific recombinase family. The organization of this region was comparable to other site-specific recombination systems. The molecular weight of the expressed MJ1 in E. coli was in good agreement with the predicted 53,537 Da of the mj1 gene product. Elucidation of the phage-specific integration process in this study would provide useful genetic tools such as a chromosomal integration system.

• Journal of Microbiology
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• 제35권2호
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• pp.92-96
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• 1997

A new site-specific recombinase sin, as a component of a putatie transposon has been cloned and its base sequence has been determined. The proposed sin shows a hish degree of homology with pI9789-sin and pSK1-sin. There is a large (16 bp) inverted repeat downstream of proposed sin and the postulate dhelix-turn-helix motif is located at the extreme C-terminus of the poposed Sin. The transposase gene (tnpA) and .betha.-lactamase gene (blaZ) are located upstream of sin and arsenate reductase gene (arsC) and arsenic efflux pump protein gene (ars B) are downstream. This genetic arrangement seems to be a part of a new putative transposon because there is no known transposon with a gene arrangement of tnpA-blaZ-sin-arsC.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.808-819
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• 2023

본 연구에서는 미생물균총에서 B. licheniformis K12 균주의 양상을 확인하기 위한 선발마커 개발을 시도하였다. Bacillus licheniformis는 바위게 내장에서 유산생산균주로써 분리되었다. 본 균주는 중온에서 성장이 양호할 뿐만 아니라 유전체 분석결과 protease, amylase, cellulase, lipase, protease, xylanase 등 다양한 고분자 물질들을 분해할 수 있는 효소류들을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, bacteriocin 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 5개 부위를 확보하였다. 후보마커는 recombinase 부위 3개(BLK1, 2, 3) integrase 부위 1개(BLK4), phase 관련 1개(BLK5)로 나타났다. 후보 선발마커로써 Bacillus species가 다른 B. licheniformis, B. velezensis, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BLK1 recombinase, BLK2 recombinase family protein, BLK4 site-specific integrase 등에서 B. licheniformis에서 특이적인 위치에 PCR 산물이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, B. licheniformis 표준균주로써 subspecies에 대한 PCR을 수행한 결과 BLK1 및 3이 선발마커로써 양호한 것으로 나타났다. 따라서 BLK1이 미생물균총에서 종(species) 및 아종(subspecies) 선발마커로써 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 식물병연구
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• 제26권4호
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• pp.195-201
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• 2020

Xanthomonas oryzae pv. oryzae는 벼 흰잎마름병을 일으키는 세균이며, 벼 흰잎마름병은 벼 주요 재배지에서 꾸준하게 발생하고 있다. 본 연구에서는 벼흰잎마름병균을 신속하고 간편하게 검출하기 위해 등온증폭법 중 하나인 recombinase polymerase amplification (RPA)를 적용하여 현장진단 등을 위한 유전자기반 진단법을 개발하였다. RPA법은 짧은 시간의 등온 조건에서 유전자 증폭이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서 개발한 벼 흰잎마름병 RPA 진단법은 39℃에서 5분간만 반응하면 목표유전자의 증폭이 이루어지므로 기존 진단법보다 신속하고 간편하며 우리나라에 존재하는 K1-K3a의 4종 레이스에 모두 적용가능하며, DNA 추출 없이 식물체 잎의 즙액으로 증폭반응 수행이 가능하며 기존 Taq 기반 PCR보다 약 10배 검출 민감도가 높고 고가의 thermal cycler 없이도 항온수조, 발열블록 혹은 체온을 이용한 증폭반응 수행이 가능하다. 벼흰잎마름병은 벼의 농작물재해보험 대상재해 병충해 중의 하나이므로 과학적 진단결과가 요구되나, 일선 농촌지도 현장에서는 유전자기반 진단을 위한 장비, 기술 등의 부족으로 분자진단이 어려웠다. 본 연구에서 개발한 벼 흰잎마름병 RPA 진단을 활용한다 면 병징 의심부위 마쇄액을 주형으로, 손으로 5분 동안 반응시키는 것만으로도 신속하고 간편하게 벼 흰잎마름병의 목표유전자 증폭산물을 형성하므로 벼 흰잎마름병 진단의 최일선에서 활용할 수 있을 것이다.

• 한국가축번식학회지
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• 제19권4호
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• pp.283-291
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• 1996

Transgenic animal을 응용할 수 있는 분야에서는 이식유전자의 기능을 정확하게 규명하고 이를 바탕으로 실질적인 유전적인 개량을 이루기 위해서 이식유전자의 발현을 조절할 수 있는 정교한 system이 필요하다. 유전자의 미세주입법에 의해 transgenic animal을 생산할 수 있는데 이용되고 있는 tissue-specific promoter에 의한 이식유전자의 발현조절은 필요로 하는 시기나 양 등을 인위적으로 조절하고자 하는데 한계점을 갖고 있다. 이러한 이식유전자 발현의 문제점을 극복하기 위해 효모의 recombinase나 미생물의 repressor 단백질과 이들의 binding site인 operator sequence를 이용하여 인위적으로 이식유전자의 발현을 조절할 수 있는 system이 개발되고 있다. Cre/loxP system은 site-specific recombination에 의해 DNA sequence를 제거함으로서 이식유전자의 발현을 조절할 수 있다. 이식유전자 발현의 장소와 양을 조절하기 위해서는 미생물이 이용하고 있는 repressor와 이들의 operator sequence를 적용하여 ligand binary system이 개발되었다. Lac repressor system에서는 isopropyl-$\beta$-D-thiogalactoside (IPTG)가 이식유전자 발현을 조절할 수 있는 positive regulator로서 작용하고, tetracycline-VP16 system에서는 tetracycline이나 유사물질들이 negative regulator로서 이용할 수 있다. 이러한 binary system은 transgenic animal에서 이식유전자 발현의 장소와 시기 또한 양을 효과적으로 조절하는데 적용할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 기존의 binary system과 함께 새로운 regulatory system의 장점을 이용하여 보다 완벽한 이식유전자의 인위적인 조절 system을 이룩함으로서 transgenic animal technology의 실용화를 앞당길 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권5호
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• pp.826-830
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• 2018

A Cre/loxP-${\delta}$-integration system was developed to allow sequential and simultaneous integration of a multiple gene expression cassette in Saccharomyces cerevisiae. To allow repeated integrations, the reusable Candida glabrata MARKER (CgMARKER) carrying loxP sequences was used, and the integrated CgMARKER was efficiently removed by inducing Cre recombinase. The XYLP and XYLB genes encoding endoxylanase and ${\beta}$-xylosidase, respectively, were used as model genes for xylan metabolism in this system, and the copy number of these genes was increased to 15.8 and 16.9 copies/cell, respectively, by repeated integration. This integration system is a promising approach for the easy construction of yeast strains with enhanced metabolic pathways through multicopy gene expression.

• 생명과학회지
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• 제17권4호
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• pp.587-592
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• 2007

생쥐 유전자를 과발현 시키거나 제거하는 유전자 조작 기술의 발달은 배 발생 단계나 출생 후 특정한 세포에서의 특정 단계에서의 유전자 기능을 이해하는 많은 기여를 하고 있다. 특히, 높은 상동 재조합 활성을 가지는 생쥐 배 줄기세포를 이용한 유전자 적중 기법은 인간 질환을 이해하는데 필수적인 동물 모델 개발에 중요한 기여를 하였다. 최근에는 Cre과 Flp와 같은 염기서열 특이적 재조합 효소와 라이겐드에 의한 조절 시스템의 도입으로 좀 더 정확하고 정교한 유전자 발현 조절을 위해 개발되어 복잡한 생명현상을 지배하는 메카니즘과 시간과 공간에서 작동하는 유전자의 기능을 이해하는데 많은 기여를 하고 있다. 마우스 게놈을 세밀하게 조작할 수 있는 새로운 분자생물학적 도구의 적용으로 in vivo상에서 유전자의 다양한 기능을 좀 더 정확하게 이해할 수 있는 기회가 열릴 것으로 기대된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권5호
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• pp.745-753
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• 2008

Gene-manipulated mice were discovered for the first time about a quarter century ago. Since then, numerous sophisticated technologies have been developed and applied to answer key questions about the fundamental roles of the genes of interest. Functional genomics can be characterized into gain-of-function and loss-of-function, which are called transgenic and knock-out studies, respectively. To make transgenic mice, the most widely used technique is the microinjection of transgene-containing vectors into the embryonic pronucleus. However, there are critical drawbacks: namely position effects, integration of unknown copies of a foreign gene, and instability of the foreign DNA within the host genome. To overcome these problems, the ROSA26 locus was used for the knock-in site of a transgene. Usage of this locus is discussed for the gain of function study as well as for several brilliant approaches such as conditional/inducible transgenic system, reproducible/inducible knockdown system, specific cell ablation by Cre-mediated expression of DTA, Cre-ERTM mice as a useful tool for temporal gene regulation, MORE mice as a germ line delete and site specific recombinase system. Techniques to make null mutant mice include complicated steps: vector design and construction, colony selection of embryonic stem (ES) cells, production of chimera mice, confirmation of germ line transmission, and so forth. It is tedious and labor intensive work and difficult to approach. Thus, it is not readily accessible by most researchers. In order to overcome such limitations, technical breakthroughs such as reporter knock-in and gene knock-out system, production of homozygous mutant ES cells from a single targeting vector, and production of mutant mice from tetraploid embryos are developed. With these upcoming progresses, it is important to consider how we could develop these systems further and expand to other animal models such as pigs and monkeys that have more physiological similarities to humans.

• Journal of Microbiology
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• 제35권2호
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• pp.141-148
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• 1997

Alcaligenes xylosoxydans strain SMN3 capable of utilizing biphenyl grew not only on phenol, and benzoate, but also on salicylate. Catabolisms of biphenyl and salicylate appear to be interrelated since benzoate is a common metabolic intermediate of these compounds. Enzyme levels in the excatechol 2. 3-dioxygenas which is meta-cleavage enzyme of catechol, but did not induce catechol 1, 2-dioxygenase. All the oxidative enzymes of biphenyl and 2, 3,-dihydroxybiphenyl (23DHBP) were induced when the cells were grown on biphenyl and salicylate, respectively. Biphenyl and salicylate could be a good inducer in the oxidation of biphenyl and 2, 3-dihydroxybiphenyl. The two enzymes for the degradation of biphenyl and salicylate were induced after growth on either biphenyl or salicylate, suggesting the presence of a common regulatory element. However, benzoate could not induce the enzymes responsible for the oxidation of these compounds. Biphenyl and salicylate were good inducers for indigo formation due to the activity of biphenyl dioxygenase. These results suggested that indole oxidation is a property of bacterial dioxygenase that form cis-dihydrodiols from aromatic hydrocarbon including biphenyl.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권2호
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• pp.212-219
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• 2010

Selectable marker gene systems are vital for the development of transgenic plants, but the presence of selectable marker genes encoding antibiotic or herbicide resistance in genetically modified plants poses a number of problems. A lot of research results and various techniques have been developed to produce marker-free GM plants. The aim of this review is to describe the principal methods used for eliminating selectable marker genes to generate marker-free GM plants, concentrating on the three significant methods(co-transformation, site-specific recombinase-mediated excision, non-selected transformation) in several marker-free techniques.