• 한국독성학회:학술대회논문집
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• 한국독성학회 2000년도 국제심포지움 및 추계학술대회
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• pp.45-67
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• 2000

2-Amino-3,8-dimethylimidazo[4,5-f]quinoxaline (MeIQx) is a mutagenic and carcinogenic heterocyclic amino found in cooked meat. The in vivo mutagenicity and hepatocarcinogenicity of MeIQx were examined in mice harboring the lacZ mutation reporter gene ($Muta^{TM}$ Mice) and bitransgenic mice over-expressing the c-myc oncogene. C57B1/$\lambda$lacZ and bitransgenic c-myc (albumin promoter)/$\lambda$lacZ mice were bred and weaned onto an AIN-76 based diet containing $0.06\%$ (w/w) MeIQx or onto control diet. After 30 weeks on diet, only male bitransgenic mice on MeIQx developed hepatocellular carcinoma ($100\%$ incidence) indicating that there was synergism between c-myc over-expression and MeIQx. By 40 weeks, hepatic tumor incidence was $100\%$ ($17\%$) and $44\%$ ($0\%$) in male c-myc/$\lambda$lacZ and C57B1/$\lambda$lacZ mice given MeIQx (or control) diet, respectively, indicating that either MeIQx or c-myc over-expression alone eventually induced hepatic tumors. At either time point, mutant frequency in the lacZ gene was at least 40-fold higher in MeIQx-treated mice than in control mice of either strain. These findings suggest that MeIQx-induced hepatocarcinogenesis is associated with MeIQx-induced mutations. Elevated mutant frequency in MeIQx-treated mice also occurred concomitant with the formation of MeIQx-guanine adducts as detected by the $^{32}P$-postlabeling assay. Irrespective of strain or diet, sequence analysis of the lacZ mutants from male mouse liver showed that the principal sequence alteration was a single guanine-base substitution. Adenine mutations, however, were detected only in animals on control diet. MeIQx-fed mice harboring the c-myc oncogene showed a l.4-2.6-fold higher mutant frequency in the lacZ gene than mice not carrying the transgene. Although there was a trend toward higher adduct levels in c-myc mice, MeIQx-DNA adduct levels were not significantly different between c-myc/$\lambda$lacZ and C57B1/$\lambda$lacZ mice after 30 weeks on diet. Thus, it appeared that factors in addition to MeIQx-DNA adduct levels, such as the enhance rate of proliferation associated with c-myc over-expression, may have accounted for a higher mutant frequency in c-myc mice. In the control diet groups, the lacZ mutant frequency was significantly higher in c-myc/$\lambda$lacZ mice than in 057B1/$\lambda$1acZ mice. The findings are consistent with the notion that c-myc over-expression is associated with an increase in mutagenesis. The mechanism for the synergistic effects of c-myc over-expression on MeIQx hepatocarcinogenicity appears to involve an enhancement of MeIQx-induced mutations.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권3호
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• pp.175-182
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• 1995

벼는 임성 식물체의 재분화 뿐만 아니라 유전적으로 안정된 형질전환 식물체를 얻을 수 있는 가장 성공적인 단자엽 식물중 하나이다. 그러나 우리나라에서는 아직 유전적으로 안정된 임성 형질전환 벼품종에 대한 보고가 없었다. 본 연구에서 우리나라의 재배종인 낙동벼로부터 임성 형질전환식물체를 얼을 수 있음을 증명하였다. 현탁뱅양세포로부터 분리된 원형질체를 이용하여 PEG로 HPT와 GUS Plasmids늘 함께 형질전환시켰다. 다섯번의 실험을 통하여 hygromycin 저항성 캘러스는 평균 1.73%이였다. 소식물체는 항생제 저항성 캘러스로부터 재분화되었고 식물체 재분화효율은 약 27%이었다. 항생제에 저항성이 있는 캘러스에서 GUS 유전자가 발현되는 캘러스는 평균 35%였다. R0형질전환식물체는 성숙 개화하여 Rl 종자를 생성하였다. Rl 종자와 유모의 해부학적 GUS 활성을 분석하여 CaMV35S 프로모터 의해 GUS 유전자가 적절히 발현되는 것을 확인하였다. 또한 우리는 Rl세대에서 HPT유전자가 멘델 법칙에 따라 유전됨을 확인하였다

• 대한의생명과학회지
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• 제11권2호
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• pp.165-173
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• 2005

A potent demethylating agent, 5-Azacytidine (5-AzaC) has been widely used as in many studies on DNA methylation, regulation of gene expression, and cancer biology. The mechanisms of the demethylating activity were known to be formation of complex between DNA and DNA methyltransferase (MTase), which depletes cellular MTase activity. However, 5-AzaC can also induce hypermethylation of a transgene in a transgenic cell line, G12 cells and it was explained as a result of defense mechanisms to inactivate foreign gene(s) somehow. This finding evoked the question that whether the phenomenon of hypermethylation induced by 5-AzaC is limited to the transgene or it can be occurred in endogenous gene(s). In order to answer the question, mutagenicity test of 5-AzaC and molecular characterization of mutants obtained from the test were performed using an endogenous gene, thymidine kinase (tk) in Chinese hamster V79 cells. When V79 and V79-J3 subclone cells were treated with 1, 2.5 ,5, $10{\mu}M$ of 5-AzaC for 48 hours, their maximum mutant frequencies were revealed as $6\times10^{-3}\;at\;5{\mu}M$(350-fold induction over background) and $8\times10^{-3}\;at\;2.5{\mu}M$ (l,800-fold induction over background) respectively. Since the induction rates were too high to be induced by true mutations, many trifluorothymidine (TFT)-resistant $(TFT^R)$ cells were subjected to Northern blot analysis to check the presence of tk transcripts. Surprisingly, all clones tested possessed the transcripts in a similar level, that implicates the $TFT^R$ phenotype induced by 5-AzaC has not given rise to hypermethylation of the gene in spite of unusually high mutation frequency. In addition, it has shown that the TK activity in the pool of 5-AzaC-induced $TFT^R$ cells has about a half of that in spontaneously-induced $TFT^R$ cells or in non-selected parental V79-J3 cells. This result suggests that the mechanism(s) underlying the TFT-resistance between spontaneously occurred and 5-AzaC-induced cells may be different. These findings have shown that the $TFT^R$ phenotype induced by 5-AzaC has not given rise to hypermethylation of the tk gene, and 5-AzaC may be induced by one or combined pathways among many drug resistance mechanisms. The exact mechanisms for the 5-AzaC-induced $TFT^R$ phenotype remain to elucidate.

• 한국육종학회지
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• 제42권5호
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• pp.540-546
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• 2010

콩의 PR10 유전자(GmPR10)를 벼에 형질전환하여 GmPR10 전이 유전자의 발현 정도와 내염성 관련 형질의 반응 사이의 인과관계를 조사하여 염 스트레스에 대한 GmPR10 생리적 기능을 분석하고 내염성 유전자원을 개발하였다. 1. 전이 유전자는 형질전환 계통에 따라 게놈 내에 1 ~ 6개의 사본이 도입되었고, 선발된 8개의 형질전환 계통 모두에서 전이 유전자가 발현되었으며, 발현 정도는 계통에 따라 변이를 보였다. 2. $T_1$세대 2계통의 형질전환 식물체와 비 형질전환 식물체에 125mM NaCl을 시간별로 처리한 결과, 전이 유전자 GmPR10의 전사체 검출양은 2계통의 형질전환체에서 모두 염처리 6시간까지 증가하였고, 12시간 이후에는 감소하였다. 3. 세포의 전해질 누출율은 형질전환체가 비 형질전환체에 비해 낮았고, 뿌리가 잎보다 낮았다. 또한, 전이 유전자 전사체의 검출량이 높을수록 전해질 누출율은 낮았다. 4. NaCl 용액에서의 생육 정도는 형질전환체가 비 형질전환체보다 현저히 양호하였으며 GmPR10 전이 유전자의 발현이 높을수록 생육 정도가 더 좋았다. 결론적으로 GmPR10 은 내염성을 증진시키는 기능이 있으며, GmPR10 전이유전자의 발현이 높은 계통은 내염성 벼 육성용 소재로 이용할 수 있을 것으로 평가된다.

• 원예과학기술지
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• 제31권1호
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• pp.95-102
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• 2013

이원적 전사유도 시스템(binary trans-activation system)은 도입유전자의 발현을 조절하는 기작(mechanism) 중에 하나로, 목적 유전자의 발현이 전사활성 인자를 가지고 있는 식물체와의 교배를 통해서만 발현되는 시스템이다. 본 연구에서는 이원적 전사유도 시스템을 원예 작물의 우수한 유전자원 및 신품종 보호 방법으로 이용하고자, 배추에서 이 시스템의 기능을 검정하였다. 배추작물에서 이원적 전사유도 시스템의 이용가능성을 검정하기 위하여 activator construct(35SLhGBart)와 reporter construct(pOpGUS1300)를 작성하였고 공동형질전환방법으로 배추에 형질전환하였다. 두 종류의 카세트가 도입된 형질전환체는 항생제를 이용하여 선발하였으며, 재분화된 신초의 GUS 유전자 발현으로 이 시스템의 활성을 확인하였다. 또한 이 시스템을 조직 특이적으로 유도하기 위하여 애기장대의 자성 배우체 특이적 프로모터를 이용하여 activator construct(795LhGBart)를 작성하여 애기장대에 형질전환 하였다. 공동형질전환된 애기장대는 자성 배우체에서 조직 특이적인 발현을 나타냈다. 이러한 결과는 이원적 전사유도 시스템이 목적유전자의 발현을 배추의 $F_1$ 종자에서 선택적으로 유도하는 방법으로써 우수한 유전자원 및 신품종 보호에 이용될 수 있다는 것을 보여주는 것이라고 생각된다.

• 원예과학기술지
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• 제18권5호
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• pp.594-598
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• 2000

본 실험은 형질전환 담배내에서의 배유 특이 promoter에 의한 gus 유전자의 조직 특이적 발현 여부와 전이유전자의 후대로의 유전 양상을 확인하고자 수행하였다. 배유 특이 promoter에 의해 유도되는 gus 유전자(Z4pro-gus)와 kanamycin 저항성유전자를 운반하는 BV3 construct를 A. tumerfaciens을 이용하여 담배 형질전환체를 유기시켰다. 형질전환체 중에서 8개체를 선발하여 nptII primer를 이용하여 PCR을 실시한 결과 8개체 모두에서 700bp의 PCR 산물을 얻을 수 있었다. Promoter에 따른 유전자의 발현양상을 알아보기 위하여 Z4pro-gus가 전이된 형질전환체의 잎과 CaMV35S와 gus 유전자(35Spro-gus)로 구성된 pBI121 construct를 전이시킨 형질전환체의 잎으로부터의 발색정도를 비교하였다. 그 결과 Z4pro-gus가 전이된 형질전환체의 경우 잎에서 매우 부분적으로 극소량 발색되었으나 35Spro-gus가 전이된 형질전환체의 잎에서는 상대적으로 많은 양의 발색정도를 보여 promoter에 따른 발현정도의 차이를 보였다. 보다 명확한 Z4 promoter의 조직 특이 발현 양상을 확인하기 위하여 Z4pro-gus로 형질전환시킨 $T_0$ 식물체를 자가수분하여 얻은 $R_1$ 종자와 35Spro-gus를 형질전환시켜 같은 방법으로 얻은 $R_1$ 종자를 histochemical assay하였다. 그 결과 35Spro-gus로 형질전환된 담배 종자는 절단면 전체에서 gus 유전자가 발현되어 배유뿐만 아니라 종자 내 다른 조직에서도 발색되는 양상을 나타내었으나 Z4pro-gus를 형질전환 시켜 얻은 종자의 경우는 배유 부분만이 조직 특이적으로 파랗게 발색되었고 배 또는 그 이외의 조직에서는 gus 발색이 전혀 관찰되지 않았다. Kanamycin 저항성검정을 실시한 결과 모든 계통에서 전이유전자가 후대로 안정적으로 전이됨을 확인할 수 있었다.

• 한국가축번식학회지
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• 제24권4호
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• pp.439-449
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• 2000

본 연구에서는 정자와 외래유전자인 EGFP 유전자를 공배양한 후 정자직접 주입술로 난자를 수정시켜 EGFP 유전자의 발현을 조사하였다. 정자는 외래유전자의 도입이 용이하도록 동결융해, 0.03% Tween-20과 0.02%의 Triton X-100의 처리를 통하여 정자두부의 원형질막을 제거하여 공시하였다. 수정된 난자는 소 난관상피세포가 포함된 CR1aa 배양액에서 공배양을 통하여 체외발달시켰으며, 난자의 발달에 따라 EGFP 유전자의 발현을 형광 현미경 하에서 조사하였다. 원형질막이 제거된 정자로부터 수정란의 정상수정을 확인하기 위하여 18시간째 2PN 2PB를 조사한 결과, 발생율은 각각 DTT 처리구 44.6%, DTT와 Twen-20 처리구 48.4%, DTT와 동결융해 처리구 44.4%, 그리고 DTT와 Triton X-100 처리구 42.9%였다. 수정란의 초기 배 분할율은 DTT 처리구 49.1 %, DTT와 Tween-20 처리구 58.5%, DTT와 동결융해 처리구 43.9% 그리고 DTT와 Triton X-100 처리구 48.4%였으며, 배반포 형성율은 DTT 처리구 10.2%, DTT와 Tween-20 처리구 13.0%, DTT와 동결융해 처리구 6.8% 그리고 DTT와 Triton X-100 처리구 6.5%였다. 이들 발달된 수정란 중 도입된 EGFP 유전자의 발현율은 DTT 처리구 3.8%, DTT와 Tween-20 처리구 11.1%, DTT와 동결융해 처리구 13.8% 그리고 DTT와 Triton X-100 처리구 8.9%로 나타났으며, 대부분의 발현은 모자이크 형태로 관찰되었다. 따라서 본 연구의 결과에 의하면 소에서 원형질막을 제거한 정자와 외래유전자의 공배양과 이 정자의 난자내 직접도입법에 의해 외래유전자를 가진 형질전환 소 수정란과 형질전환 소 생산이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국가금학회지
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• 제36권2호
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• pp.177-186
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• 2009

형질전환 동물에 있어서 외래 유전자의 조절되지 않은 과다 발현은 생리적인 부작용이나 독성을 나타내게 된다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 외래 유전자 발현 조절 system인 tetracycline-inducible expression system(Tet system)을 도입하였다. 그러나 종래의 Tet system을 이용한 유전자 발현 조절은 system 자체의 구성 요소로 인한 미미한 leaky 현상 때문에 완벽하게 이루어지지 않는다. 본 연구에서는 보다 완벽한 외래 유전자의 발현 조절 system을 구축하기 위하여 rtTA 대신 진일보한 형태의 $rtTA2^SM2$를 도입하고 TRE 부분을 TRE-tight로 대체하였다. 확립된 retrovirus vector system을 이용하여 다양한 표적세포와 형질전환 닭으로부터 혈소판 생산의 일차적인 조절자이며, 조혈간세포의 생존과 증식에 있어서 매우 중요한 역할을 하는 human thrombopoietin(hTPO)를 생산하고자 하였다. In vitro 상의 연구에서, CEF 세포에서 발현되는 hTPO가 가장 높은 발현량과 발현 유도율을 나타내었으며, 상업적으로 판매되고 있는 hTPO나 다른 표적세포에서 생산된 hTPO에 비해 생물학적 활성이 가장 높은 것으로 확인되었다. 고농도로 농축한 재조합 retrovirus를 stage X단계의 계란의 배반엽 층에 미세주입하여 대리 난각 방법으로 배양한 결과, 미세주입한 138개의 계란 중 21일 후에 15개의 계란에서 병아리가 부화하였으며, 그 중 8마리가 형질전환 개체로 확인되었다. 이 형질전환 닭은 사료 1 g 당 0.5 mg의 doxycycline을 첨가하여 2주간 식이하였으며, 그 후 혈액을 채취하여 hTPO 농도를 측정한 결과 200ng/mL로 확인되었다. 또한 형질전환 개체 중 수컷의 정자에서 hTPO 유전자의 존재를 확인함으로써 germLine transmission의 가능성을 입증하였다. 이상의 연구 결과는 사람의 cytokine 단백질의 대량생산을 위한 생체반응기로서의 형질전환 닭의 생산 가능성을 제시한 데 의의가 있다.

• 미생물학회지
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• 제47권1호
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• pp.1-6
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• 2011

암의 유전자치료에서 암세포로의 선택적 유전자전달 매체의 부족은 치료효과의 감소를 야기하는 문제이다. 본 연구에서는 난소암 유전자치료의 효율을 높이기 위한 목적으로 난소암세포로 선택적인 유전자전달을 하도록 개량된 아데노바이러스 벡터를 제조하고, 그 효율성을 난소암세포주를 이용하여 조사하였다. 난소암세포에 과다발현하는 분자인 ErbB receptor를 표적하도록 아데노바이러스 외피단백질 fiber에 ErbB receptor에 대한 ligand인 heregulin으로부터 유래한 펩티드를 부착하였다. 53개의 아미노산으로 구성된 외부 펩티드를 fiber에 부착하였을 때 바이러스 감염에 중요한 기능을 하는 fiber 삼량체 구조 형성에 영향을 미치지 않았다. Fiber를 조작한 개량 아데노바이러스는 야생형 fiber를 가진 1세대 아데노바이러스 벡터에 비해 선택적으로 난소암으로 유전자를 전달하는 비율이 증가하였다. 특히 항암제에 저항성을 가진 난소암세포주 OVCAR3에서 유전자전달 효율이 약 5배 증가되었다. 따라서 난소암의 유전자치료에서 개량된 아데노바이러스로 치료 유전자를 전달하면 치료의 효율성을 향상시킬 수 있을 것이다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제36권1호
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• pp.39-47
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• 2013

The expression of transgenic traits in genetically modified crops is sometimes associated with decreases in crop performance or fitness. These decreases in performance or fitness of transgenic plants in unfavourable conditions may provide valuable information about the ecological consequences of transgene escape. In a glasshouse trial, we tested the cost associated with resistance to herbicides by comparing the growth, yield, and competitive ability of transgenic rice with its parental non-transgenic line. This new line was developed for constitutive overexpression of protoporphyrinogen oxidase (PPO) to increase resistance to herbicides. We evaluated nine agronomic traits of transgenic and non-transgenic rice grown in a replacement series design over four densities. Competitive ability was also assessed between transgenic and non-transgenic plants by analyzing their relative yields based on biomass and seed weight data. Our results indicated that non-transgenic plants showed greater performance than did the transgenic plants when those genotypes were grown in mixtures. The non-transgenic rice plants exhibited superior competitive ability at certain combinations of planting densities and genotype proportions. These results suggest that PPO-herbicide resistance incurs some costs in plant performance and competitive ability.