Park, Ji-Young;Kim, Hyun-Soon;Youm, Jung-Won;Kim, Mi-Sun;Kim, Ki-Sun;Joung, Hyouk;Jeon, Jae-Heung
Journal of Applied Biological Chemistry
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v.49
no.1
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pp.1-7
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2006
Differential display reverse transcription PCR (DDRT-PCR) analysis was performed on lily 'Marcopolo' bulb scale for isolation of expressed genes during bulblet formation. Cu/Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) of 872 bp gene, with ability to scavenge reactive oxygen in stress environment, was isolated. Northern blot analysis showed expression levels of LSOD maximized 12 days after bulblet formation. Ti plasmid vectors were constructed with sense and antisense expressions of LSOD gene and transformed into potato. Southern blot analysis of transgenic potatoes revealed different copies of T-DNA were incorporated into potato genome. In transgenic potatoes, lily SOD gene was overexpressed in sense lines and not in antisense lines. In native polyacrylamide gel electrophoresis analysis, additional engineered LSOD was detected in sense overexpressed transgenic line only. Transgenic potatoes were subjected to oxidative stress, such as herbicide methyl viologen (MV). Transgenic potato lines with sense orientation exhibited increased tolerance to MV, whereas in antisense lines exhibited decreased tolerance. In vitro tuberization of transgenic potato with sense orientation was promoted, but was inhibited in transgenic potato with antisense orientation.
Kim, Hyun-Soon;Jeon, Jae-Heung;Kim, Cheol-Jung;Hyouk Joung
Journal of Plant Biotechnology
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v.4
no.4
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pp.155-161
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2002
The HCV gene was expressed in potato plants under the control of the constitutive CaMV 355 promoter or tuber-specific patatin promoter. Solanum tuberosum plants carrying a plant expression vector harboring the encoding region of HCV gene were generated by Agrobacterium tumefaciens-mediated in vitro transformation methods. The presence of HCV gene in the plant genome was detected by PCR and DNA hybridization experiments. We obtained the 5 lines of transgenic potato with the pMBPHCV construct and 4 lines of transgenic potato with the pATHCV construct. The HCV transgenic stably integrated into the potato genome, as well as their transcription. HCV mRNA was identified in leaf and tuber tissues of transgenic plants by Northern blot analysis. The transgenic potato plants produced the expected transcript, and the corresponding HCV protein accumulated in individual transgenic plants.
Transgenic animal and cell line models which are recently developed and used in toxicology fields combined with molecular biological technique, are powerful tools to study the mechanism of mutation in vivo and in vitro, respectively. Transgenic models, which have exogenous DNA incorporated into their genome, carry recoverable shuttle vector containing reporter genes to assess endogenous effects or alteration in specific genes related to disease processes. The lac I and lac Z gnee most widely used as a mutational target in transgenic systems. The assay is performed by treatment with putative mutagenic agents, isolation of genomic DNA from cells or tissues, exposure the isolated DNA to in vitro packaging extract, plating and sequencing. The results from these processes provide not only mutant frequency as quantitative evaluation but also mutational spectrum as qualitative evaluation of various agents. Therefore we introduce and review the principle, detailed procedure and application of transgenic mutagenesis assay system in toxicology fields especially in mutagenesis and carcinogenesis.
The present study was conducted to evaluate the efficiency of transgenic rabbit production by DNA microinjection using EGFP (Enhanced Green Fluorescent Protein) gene. In this experiment EGFP coding sequences fused to CMV promoter were microinjected into rabbit one-cell embryos, and then GFP expression and gene integration were evaluated in preimplantation embryos and fetuses recovered on day 15 of pregnancy to determine efficiency of transgenic rabbit production. Effect of DNA concentration was also tested on development in vitro following microinjection and transgene integration in fetuses. Development of embryos in vitro was decreased by DNA microinjection, but the rates of pregnancy and implantation were not significantly affected by microinjection. As development progressed in vitro percentage of GFP expression in rabbit embryos was decreased, resulting GFP expression detected in 37.5% of blastocysts. The efficiencies for production of transgenic fetuses were 4.0% and 7.6%, respectively, when $10ng/{\mu}l$ and $20ng/{\mu}l$ of DNA concentration were microinjected. Transgenic fetuses were confirmed by GFP expression and PCR analysis of fetus genomic DNA. These results indicated that DNA microinjection itself damaged embryo development and DNA concentration affected the efficiency of transgenic rabbit production.
The functional utility of a transgenic marine medaka Oryzias dancena strain carrying the red fluorescent protein (RFP) gene driven by an endogenous choriogenin H (chgH) promoter was evaluated for its ability to detect waterborne $17{\alpha}$-ethinylestradiol (EE2), a synthetic estrogen derivative. The chgH:rfp transgenic marine medaka larvae showed an age-dependent tendency in the efficiency of EE2-mediated transgene expression, in which transgenic larvae older than 6 days post-hatching displayed a more effective response in their transgene expression to EE2 than did younger hatchlings. During experimental exposures to high concentrations of EE2 (200 to 1,000 ng/L), the transgenic responses in the hatchlings were broadly dose- and duration-dependent. With exposures using lower doses of EE2 (25, 50 and 100 ng/L), EE2-induced transgenic RFP was also observed in the transgenic larvae, although the lower doses required exposure of longer duration. Under the EE2 exposure and microscope assay conditions used in our study, transgenic marine medaka larvae exhibited a similar degree of EE2-mediated RFP phenotype expression at various salinity levels (0, 15 and 30 ppt).
Osteoprotegerin (OPG) is a secreted glycoprotein that regulates bone resorption by inhibiting differentiation and activation of osteoclast, thereby potentially useful for the treatment of many bone diseases associated with increased bone loss. In this study, we designed a novel cDNA expression cassette by modifying the potent and mammary gland-specific goat ${\beta}$-casein/hGH hybrid gene construct and examined human OPG (hOPG) cDNA expression in transgenic mice. Six transgenic mice all successfully expressed hOPG in their milk at the level of 0.06-2,000 ${\mu}g/ml$. An estimated molecular weight of the milk hOPG was 55 kDa in SDS-PAGE, which is the same as a naturally glycosylated monomer. This hOPG expression was highly specific to the mammary glands of transgenic mice. hOPG mRNA was not detected in any organs analyzed except mammary gland. Functional integrity of milk hOPG was evaluated by TRAP (tartrate-resistant acid phosphatase) activity assay in bone marrow cell cultures. OPG ligand (OPG-L) treatment increased TRAP activity by two fold but it was completely abolished by co-treatment with transgenic milk containing hOPG. Taken together, our novel cDNA expression cassette could direct an efficient expression of biologically active hOPG, a potential candidate pharmaceutical for bone diseases, only in the mammary gland of transgenic mice.
Codonopsis lanceolata (Campanulaceae) has been used in traditional medicines, as its roots contain several kinds of triterpenoid saponin with high medicinal values. In this work, we induced transgenic hairy roots of C. lanceolata and analyzed triterpenoid saponins from the hairy roots and hairy root-derived transgenic plants. Hairy roots were obtained from leaf explants by the transformation of Agrobacterium rhizogenes R1000. Transgenic hairy root lines were confirmed by the transcriptional activities of rolA, B, C, and D genes by RT-PCR. Transgenic root lines actively proliferated on hormone-free medium but not in nontransformed roots. Hairy roots contained richer triterpenoids (lancemaside A, foetidissimoside A, and aster saponin Hb) than nontransformed roots. Transgenic plants were regenerated from the hairy roots via somatic embryogenesis. They showed phenotypic alterations such as shortened shoots and an increased number of axillary buds and adventitious roots. The transgenic plants also contained higher triterpenoid levels than wild-type plants. These results suggest that hairy roots and transgenic plants of C. lanceolata could be used as medicinal materials for the production of triterpene saponins.
Kim, Hyun-Soon;Youm, Jung Won;Lee, Jeong-Hwan;Jeon, Jae-Heung;Ko, Kisung
Horticultural Science & Technology
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v.32
no.3
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pp.375-381
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2014
Transgenic potato was generated to express recombinant 5 repeated ${\beta}$-amyloid ($A{\beta}$) peptides, potential antigens to be applied as a preventive accine for Alzheimer's disease using Agrobacterium mediated transformation. The $A{\beta}$ peptides were fused to the human IgG Fc fragment enhancing protein and KDEL, which is the endoplasmic reticulum (ER) retention signal ($5A{\beta}$-FcK). The $5A{\beta}$-FcK, was expressed under the control of the duplicated 35S promoter. PCR analysis confirmed the presence of the transgene in several transgenic potato lines. Southern blot analysis showed only a single gene copy number in transgenic line 22, whereas multiple gene copy numbers were shown for transgenic lines 31 and 44. Northern blot analysis showed that line 22 had stronger mRNA levels when compared to lines 31 and 44. Immunoblot analysis confirmed that the $5A{\beta}$-FcK protein was expressed in the transgenic potato plant. These results indicate that $5A{\beta}$ fused to Fc can be expressed in potato plants.
This study was carried out to establish genetic transformation of Rot 3 gene into perilla plants and to evaluate aromatic compounds, brightness, anthocyanin contents and leaf index in Rot 3 overexpressing transgenic lines. Rot 3 transmitted successfully from T$_1$ to T$_2$ generation showing stable gene expression. It revealed that there was no difference between transgenic and non-transgenic plants in major agronomic characteristics of progeny analysis. There was not much difference in aromatic compounds and leaf brightness did not showed variations between transgenic and non-transgenic, but leaf index was distinguished, respectively.
We carried out to study the function of ArgE in transgenic rice plants, which were confirmed by PCR analysis and hygromycin selection. Transgenic rice plants were with selectable marker gene(HPT) inserted in genome of the rice. Southern analysis with hpt probe confirmed by two restriction enzymes that copy numbers of the selectable gene was introduced into the plant genome. We displayed that the relationship between drought stress and ArgE gene with the overexpressing rice plants. From this result, we observed that the degree of leaves damage has no difference in control and transgenic lines. The total RNAs were extracted from 6 weeks-seedling in normal condition in order to examine their expression levels with ArgE-overexpressed transgenic rice. In particular, expression patterns of genes encoding enzymes involved in abiotic stress, including drought and salt stresses. OsGF14a and OsSalt were investigated by reverse transcription-PCR(RT-PCR). Expression levels of the OsSalt gene decreased significantly in transgenic rice plants compared to control plant. However, ion leakage measurement did not demonstrate any leaves damage change between control and ArgE transgenic plants exposure to mannitol treatment. These results suggest that expression of the ArgE is not involved in tolerance for drought stress in rice but may playa role of signaling networks for salt-induced genes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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