Since the RNA interference (RNAi) had been discovered in many organisms, small non-coding RNA-mediated gene silencing technology, including RNAi have been widely applied to analysis of gene function, as well as crop improvement. Despite the usefulness of RNAi technology, RNAi transgenic crops have various potential environmental risks, including off-target and non-target effects. In this study, we developed methods that can be effectively applied to environmental risk assessment of RNAi transgenic crops and verified these methods in 35S::dsRNAi_eGFP rice transgenic plant we generated. Off-target genes, which can be non-specifically suppressed by the expression of dsRNAi_eGFP, were predicted by using the published web tool, pssRNAit, and verified by comparing their expressions between wild-type (WT) and 35S::dsRNAi_eGFP transgenic rice. Also, we verified the non-target effects of the 35S:: dsRNAi_eGFP plant by evaluating horizontal and vertical transfer of small interfering RNAs (siRNAs) produced in the 35S::dsRNAi_eGFP plant into neighboring WT rice and rhizosphere microorganisms, respectively. Our results suggested that the methods we developed, could be widely applied to various RNAi transgenic crops for their environmental risk assessment.
본 연구는 USCG phase-II의 형식승인 기준인 자연상태 생물군집의 75 % 이상 유지하여야 하는 평가체계에 대비하여 자연생물군집 농축 및 선박평형수관리시스템(Ballast Water Management System, BWMS) 처리 전 후 생물사멸시험을 실시하였다. 자연 식물플랑크톤군집의 농축 조사는 중영양수계인 장목만과 부영양화수계의 마산만에서 동계에 수행하였다. 장목만과 마산만에서 1톤 기준으로 생물을 농축하였을 경우, $10-50{\mu}m$ 크기 생물 현존량은 $4.7{\times}10^4cells\;mL^{-1}$과 $0.8{\times}10^4cells\;mL^{-1}$ 이었고, 농축생물의 생존율은 90.4 %와 88.0 %로 각각 나타났다. 특히 장목만에서는 Skeletonema costatum-like species 같은 체인을 형성하는 소형 규조류가 극우점한 반면, 마산만에서는 $<10{\mu}m$보다 작은 편모조류 및 체인을 형성하지 않는 대형 와편모조류(Akashiwo sanguinea, Heterocapsa triquetra)가 우점하였다. 이와 같은 우점종 세포크기의 차이로 장목만 농축효율이 마산만보다 높게 나타났다. BWMS 장비를 통과한 처리 당일 생물 사멸률은 장목만이 90.4 %로, 마산만의 93 %보다 약간 낮았고, 장목만에서 BWMS 처리 5일 경과 후, 대조군의 대상생물의 사멸률은 6.7 %로 나타났다. 처리군에서는 >99 %로 대부분 사멸되어, 시험생물로서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 결과적으로 동계와 같이 해역내 생물량이 낮을 경우, 주간 8시간 수행한 네트의 생물농축만으로 는 USCG Phase II의 형식승인 기준인 500톤 탱크에 $1.0{\times}10^3cells\;mL^{-1}$ 이상으로 자연생물 개체수 밀도를 충족하기는 쉽지 않다는 것을 파악하였고, 이를 보완하기 위해서는 일정기간 자연생물을 대량 배양 및 채집할 수 있는 시스템 도입이 필요할 것으로 판단된다.
진동만 명주리 잘피밭에 서식하는 어류의 종조성 및 계절변동을 조사하기 위해서 2001년 8월 부터 2003년 7월까지 소형 비임트롤을 이용하여 어류를 매월 채집하였다. 조사기간 동안 어류는 총 33종이 채집되었다. 쥐노래미, 흰베도라치, 실양태, 가시망둑, 베도라치, 그물코쥐치, 실고기, 그리고 조피볼락이 많이 채집되었는데, 이들은 채집된 총 개체수의 79.5%를 차지하였다. 본 조사해역에서 채집된 어류는 대부분이 평균 15 cm 이하의 소형 어종이거나 대형 어종의 유어들로 구성되어 있었다. 잘피밭 어류군집은 뚜렷한 계절변동을 보였는데, 채집 개체수는 2002년 4월에서 6월 사이에 아주 높았으나, 생체량은 2001년과 2002년 9월에 각각 가장 높은 수치를 나타내었다. 대체적으로 겨울철에서는 채집 개체수 및 생체량이 모두 낮았다. 어류 군집의 계절변동은 잘피의현존량 및 먹이생물의 양적변동과 관계가 있었다.
경남 통영 풍화 잘피밭에서 2010년 11월부터 2011년 10월까지 예인망(surf net)으로 채집하여 어류의 종조성 특성을 조사하였다. 조사기간 동안 총 30종, 5,511개체, 6,933.4 g의 어류가 채집되었다. 우점종은 베도라치(Pholis nebulosa), 실고기(Syngnathus schlegeli), 그물코쥐치(Rudarius ercodes), 가시망둑(Pseudoblennius cottoides), 볼락(Sebastes inermis), 실비늘치(Aulichthys japonicus)로 총 출현 개체수의 93.4%를 차지하였다. 출현한 대부분의 어류는 크기가 작거나 대형 어종의 유어들로 이루어져 있었다. 잘피의 밀도는 2011년 4월이 가장 높았으며 2011년 1월이 가장 낮았다. 수온과 잘피의 밀도 및 중량, 주 먹이생물의 양적 변동이 어류 군집의 계절변동에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 풍화 잘피밭이 많은 어종들에게 좋은 성육장의 역할을 하고 있는 것으로 생각된다.
Plants have evolved along with pathogens, and they have developed sophisticated defense systems against specific microorganisms to survive. G-protons are considered one of the upstream signaling components working as a key for the defense signal transduction pathway. For activation and inactivation of G-protein, GTP-biding proteins are involved. GTP -binding proteins are found in all organisms. Small GTP-binding proteins, having masses of 21 to 30kD, belong to a superfamily, often named the Ras supefamily because the founding members are encoded by human Ras genes initially discovered as cellular homologs of the viral ras oncogene. Members of this supefamily share several common structural features, including several guanine nucleotide binding domains and an effector binding domain. However, exhibiting a remarkable diversity in both structure and function. They are important molecular switches that cycle between the GDP-bound inactive form into the GTP-bound active form through GDP/GTP replacement. In addition, most GTP-binding proteins cycle between membrane-bound and cytosolic forms. such as the RAC family are cytosolic signal transduction proteins that often are involved in processing of extracellular stimuli. Plant RAC proteins are implicated in regulation of plant cell architecture secondary wall formation, meristem signaling, and defense against pathogens. But their molecular mechanisms and functions are not well known. We isolated a RacB homolog from rice to study its role of defense against pathogens. We introduced the constitutively active and the dominant negative forms of the GTP-hinging protein OsRacB into the wild type rice. The dominant negative foms are using two forms (full-sequence and specific RNA interference with RacB). Employing southern, and protein analysis, we examine to different things between the wild type and the transformed plant. And analyzing biolistic bombardment of onion epidermal cell with GFP-RacB fusion protein revealed association with the nucle.
Natural products are a rich source of biologically active small molecules and a fertile area for lead discovery of new drugs [10, 52]. For instance, 5% of the 1,031 new chemical entities approved as drugs by the US Food and Drug Administration (FDA) were natural products between 1981 and 2002, and another 23% were natural product-derived molecules [53]. These molecules have evolved through millions of years of natural selection to interact with biomolecules in the cells or organisms and offer unrivaled chemical and structural diversity [14, 37]. Nonetheless, a large percentage of nature remains unexplored, in particular, in the marine and microbial environments. Therefore, natural products are still major valuable sources of innovative therapeutic agents for human diseases. However, even when a natural product is found to exhibit biological activity, the cellular target and mode of action of the compound are mostly mysterious. This is also true of many natural products that are currently under clinical trials or have already been approved as clinical drugs [11]. The lack of information on a definitive cellular target for a biologically active natural product prevents the rational design and development of more potent therapeutics. Therefore, there is a great need for new techniques to expedite the rapid identification and validation of cellular targets for biologically active natural products. Chemical genomics is a new integrated research engine toward functional studies of genome and drug discovery [40, 69]. The identification and validation of cellular receptors of biologically active small molecules is one of the key goals of the discipline. This eventually facilitates subsequent rational drug design, and provides valuable information on the receptors in cellular processes. Indeed, several biologically crucial proteins have already been identified as targets for natural products using chemical genomics approach (Table 1). Herein, the representative case studies of chemical genomics using natural products derived from microbes, marine sources, and plants will be introduced.
도루묵의 식성을 조사하기 위해 강원도 삼척 연안해역에서 기선저인망을 이용하여 2003년 4월부터 2004년 3월까지 매월 채집된 2,115개체의 도루묵 위내용물을 분석하였다. 도루묵의 가장 중요한 먹이생물은 단각류(Amphipoda)였으며, 다음으로 곤쟁이류(Mysidacea), 두족류(Cephalopoda), 어류(Pisces)가 중요한 먹이생물이었다. 그 밖에 난바다곤쟁이류(Euphausiacea), 난(Eggs), 이매패류(Bivalvia), 선형동물(Nematoda), 해초류(Seagrass) 등도 도루묵의 위내용물 중에서 발견되었으나, 그 양이 매우 적었다. 도루묵은 성장함에 따라 먹이생물 조성의 변화를 보였는데, 가장 작은 크기군인 체장 9~10 cm 크기군에서는 곤쟁이류와 단각류가 중요한 먹이생물이었다. 도루묵의 크기가 더욱 증가함에 따라 체장 16~23 cm 크기군에서는 단각류의 점유율은 더욱 증가하였으며, 두족류와 어류의 점유율이 증가하였다.
Gao, Wei;Chen, Aodong;Zhang, Bowen;Kong, Ping;Liu, Chenli;Zhao, Jie
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제28권4호
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pp.485-493
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2015
This study evaluated the in situ ruminal degradability, and subsequent small intestinal digestibility (SID) of dry matter, crude protein (CP), and amino acids (AA) of cottonseed meal (CSM), sunflower seed meal (SFSM) and distillers dried grains with solubles (DDGS) by using the modified three-step in vitro procedure. The ruminal degradability and subsequent SID of AA in rumen-undegradable protein (RUP-AA) varied among three protein supplements. The result show that the effective degradability of DM for SFSM, CSM, and DDGS was 60.8%, 56.4%, and 41.0% and their ruminal fermentable organic matter was 60.0%, 55.9%, and 39.9%, respectively. The ruminal degradable protein (RDP) content in CP for SFSM, CSM, and DDGS was 68.3%, 39.0%, and 32.9%, respectively, at the ruminal solid passage rate of 1.84%/h. The SFSM is a good source of RDP for rumen micro-organisms; however, the SID of RUP of SFSM was lower. The DDGS and CSM are good sources of RUP for lambs to digest in the small intestine to complement ruminal microbial AA of growing lambs. Individual RUP-AA from each protein source was selectively removed by the rumen microorganisms, especially for Trp, Arg, His, and Lys (p<0.01). The SID of individual RUP-AA was different within specific RUP origin (p<0.01). Limiting amino acid was Leu for RUP of CSM and Lys for both RUP of SFSM and DDGS, respectively. Therefore, different protein supplements with specific limitations should be selected and combined carefully in growing lambs ration to optimize AA balance.
순천만 갯벌의 세균 군집의 다양성을 조사하기 위해 16S rDNA의 다양성을 조사하였다. 갯벌로부터 전체 핵산을 분리한 후, 세균에 상보적인 universal primer로 증폭된 16S rDNA로부터 클론 라이브러리를 만들었다. 총 111개의 클론으로부터 HaeIII를 이용하여 amplified rDNA restriction analysis (ARDRA)를 수행하고, Gelcompar II 프로그램을 이용하여 pattern을 clustering하였다. 111개의 클론 중 100가지의 서로 다른 RFLP type이 조사되었고, 이들 중 전체 클론 라이브러리를 대표할 수 있는 20개의 클론을 선별하여 부분적인 염기서열을 분석하여 세균 다양성을 분석하였다. 20개의 클론중에는 RDP와 GenBank에서 제공하는 small subunit RNA database와 동일한 클론은 존재하지 않았으며, 이미 알려진 배양 가능한 세균의 16S rRNA 염기서열과 비교 하였을때 77∼96.8%의 유사도를 보였다. 또한 이들 20개의 클론은 alpha-, delta-, gamma-Proteobacteria, low G+C Gram positive bacteria, high G+C Gram positive bacteria, Sphingobacteria (Cytophaga); Cyanobacteria (Chloroplast)등 주요한 7개 lineage에 속했으며, 클론들 중 Proteobacteria가 우점종을 차지하고 있었다.
1994년 1월부터 1994년 12월까지 광양만 대도주변 잘 피밭에서 채집된 붕장어의 식성을 조사하였다. 붕장어의 주요 먹이는 어류, 새우류 및 게류였다. 그밖에 옆새우류, 복족류, 두족류, 갯지렁이류, 곤쟁이류, 쿠마류, 등각류 등이 위내용물 중 발견되었다. 붕장어가 성장함에 따라 먹이생물의 조성이 점차 변하였다. 체장이 작은 붕장어는 새우류, 어류, 게류 그리고 옆새우류를 고르게 먹었으나, 체장이 증가하면서 옆새우류와 새우류의 점유율은 점차 감소하였고, 어류의 점유율은 점차 증가하였다. 붕장어는 계절에 따른 환경 생물의 조성과는 관계없이 특정 생물을 먹이로 선호하는 경향을 보였다. 특히 어류는 다른 환경 생물에 비해 잘피밭 환경에서 출현량이 많지 않았음에도 불구하고 연중 지속적으로 선택되는 먹이생물이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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