• 원예과학기술지
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• 제32권1호
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• pp.91-99
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• 2014

본 연구는 배추에서의 저온 저항성 유전자를 개발하는데 목적이 있으며 이를 위해 먼저 저온($4^{\circ}C$) 스트레스가 처리된 내혼계배추를 대상으로 한 KBGP-24K oligo chip의 결과 [BrEMD(Brassica rapa EST and Microarray Database)]를 분석하였다. 그 결과 23,929개의 배추 unigene 중 저온 처리시 대조군 대비 5배 이상 발현이 증가하는 417개(1.7%)의 저온 반응 유전자를 1차 선발하고, 이들 중 기능이 정확히 알려지지 않았으나 완전장을 갖추고 있는 BrCSR로 명명한 유전자를 선발하였다. 이 유전자의 저온 저항성을 분석하기 위하여 형질전환용 과발현 vector인 pSL101 binary vector를 제작하여 담배에 형질전환시켰다. BrCSR이 과발현된 $T_1$ 세대 담배 형질전환체들은 PCR과 Southern hybridization 분석에 의해 선발하였고, BrCSR의 기능은 저온 처리 시 유전자의 발현 수준 분석과 표현형 검정을 통해 확인하였다. Quantitative real-time RT-PCR과 Northern blot hybridization 분석 결과, 형질전환 담배에서 BrCSR의 발현이 대조군보다 약 2배 정도 높게 발현되었으며 실제로 $4^{\circ}C$ 처리 후 표현형 분석에서 BrCSR이 과발현된 형질전환체들이 대조군보다 우수한 저온 저항성을 보여 주었다. 위 결과들에 근거하여 BrCSR 유전자가 저온 환경 하에서 식물의 생장과 저항성 향상에 중요한 역할을 담당하고 있음을 확인할 수 있었다.

• 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

• 환경생물
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• 제25권4호
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• pp.326-335
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• 2007

농업생태계에 심겨진 탄저병 저항성 유전자인 PepEST 유전자가 내재된 유전자변형 고추의 환경위해성을 평가하기 위하여 2006년 고추의 생육기간 동안 절지동물의 군집구조를 3회(6월 20일, 7월 25일, 8월 28일)에 걸쳐 조사하였다. 두 가지의 고추 즉 모본(nTR, WT512)와 유전자 변형 고추(TR, line 68)의 꽃과 잎에 서식하는 곤충을 포함한 절지동물의 군집구조를 파악하기 위하여 곤충을 포획할 수 있는 진공 흡입기를 이용하여 절지동물을 정량적으로 채집하였다. 생육 기간 중에서 7월에 가장 많은 종수, 종다양도, 그리고 종구성의 차이를 보여주었지만(P<0.05), 각 생육기간별 두 작물간의 군집구조는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 각 분류군 별로 통계적인 유의성을 검증한 결과, 초식자의 먹이 기능군이 통계적인 유의성을 나타냈으며 (P<0.05), 그초식자군의 고추에 대한 잠재적인 피해 가능성을 검정한 결과, 섬서구메뚜기, 진딧물, 그리고 총채벌레의 잠재적 피해가능성이 크다고 판단되었다. 지금까지 수행된 본 연구결과를 근거로 판단하여 볼 때, 유전자 변형 고추로 인한 비표적 생물체의 군집구조의 차이가 없었으므로, 환경위해도는 없는 것으로 판단되지만, 추후 환경 위해도의 잠재 가능성 때문에, 환경위해성 평가연구가 지속적으로 수행되어야 한다고 결론 내릴 수 있다.

• 원예과학기술지
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• 제34권1호
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• pp.112-121
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• 2016

GM작물의 개발은 병 저항성, 제초제 저항성, 스트레스 저항성, 기능성 물질의 증진 등의 목적으로 기존 작물에 존재하지 않은 새로운 형질을 도입시킬 수 있게 하였다. 이렇게 개발된 GM작물의 상업화를 위해서는 형질전환 식물체에 도입된 T-DNA가 여러 세대에 걸쳐 안정적인 유전과 표현형의 발현이 요구된다. 본 연구는 암 예방 효과가 있는 PEITC 물질이 증가된 형질전환체, IGA 계통의 $T_1$ 및 $T_2$ 세대에서 도입된 T-DNA의 안정성을 확인하였다. 이를 위해 $T_1$ 세대의 IGA 1-3번 계통과 $T_2$ 세대의 IGA 1-3-5번 계통을 PCR로 선발하였으며 선발된 $T_1$ 세대의 IGA 1-3번 계통에서 도입된 T-DNA의 삽입위치를 VA-TAIL PCR로 확인한 결과 배추 게놈 내 intergenic 부위에 삽입되었음을 확인하였다. 또한, 도입 유전자의 세대별 안정성은 IGA 1-3번 계통과 IGA 1-3-5번 계통에서 T-DNA의 내부구조와 flanking 지역을 PCR 분석으로 비교함으로써 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 IGA1번 계통으로 도입된 T-DNA는 구조의 변이 없이 안정적으로 후대로 유전 되었으며, IGA 1번 계통의 $T_1$ 및 $T_2$ 세대의 PEITC 함량의 증가로 표현형적 형질 또한 안정적으로 유전 되는 것으로 확인하였다. 마지막으로 IGA 1번 계통의 $T_1$ 및 $T_2$ 세대에서 QR 활성을 확인하여 암 예방 효과 또한 확인하였다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제28권3호
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• pp.203-207
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• 2004

형질전환 동물의 유선에서 특이적으로 발현되도록 고안된 pBIL-10 발현 벡터를 이용하여 인간 IL-10 유전자가 삽입되어 한 계통으로 확립된 형질전환 생쥐에서 이 유전자가 장기 세대까지 안정적으로 전이되고, 또한 발현 수준도 지속적으로 유지되는지를 조사하였다. 이를 위해 제 8 세대의 수컷 hIL-10 형질전환 생쥐를 실험에 공시하였고, 제 15 세대까지의 전이율과 hIL-10 유전자의 발현 수준을 분석하였다, 제 8 세대 생쥐의 계대 번식에 의한 자손 중 50.9±5.8％가 형질전환 생쥐로 판명되었다. 또한 제 9 세대에서 외래 유전자의 전이율은 66.0±20.1％이렀고, 제 10 세대에서 외래 유전자의 전이율은 61.5±16.7％이었고, 제 11 세대에서 외래 유전자의 전이율은 41.1±8.4％이었고, 제 12 세대에서 외래 유전자의 전이율은 40.7±20.3％이었고, 제 13 세대에서 외래 유전자의 전이율은 61.3±10.8％이었고, 제 14 세대에서 외래 유전자의 전이율은 49.2±18.8％이었고, 제 15 세대에서 외래 유전자의 전이율은 43.8±25.9％이었다. 이러한 결과로 hIL-10 형질전환 생쥐는 그 외래유전자의 유전적 손상이 없이 장기 세대까지 안정적으로 전이되는 것으로 판다된다. 제 9 세대의 암컷 형질전환 생쥐로부터 유즙내 인간 hIL-10의 발현 수준을 분석하였을 때, 그 농도는 평균 3.6± 1.2 mg/ml의 수준에서 측정되었다. 제 10세대에서는 유즙내 인간 hIL-10의 발현 수준을 분석하였을 때, 그 농도는 평균 4.2±0.9 mg/ml의 수준에서 측정되었고, 제 11세대에서는 유즙내 인간 hIL-10의 발현 수준을 분석하였을 때, 그 농도는 평균 5.7± 1.5 mg/ml의 수준에서 측정되었고, 제 12세대에서는 유즙내 인간 hIL-10의 발현 수준을 분석하였을 때, 그 농도는 평균 6.3±3.5 mg/ml의 수준으로 측정되었고, 제 13세대에서는 유즙내 인간 hIL-10의 발현 수준을 분석하였을 때, 그 농도는 평균 6.8±4.5 mg/ml의 수준으로 측정되었고, 제 14세대에서는 유즙내 인간 hIL-10의 발현 수준을 분석하였을 때, 그 농도는 평균 6.8±3.1 mg/ml의 수준으로 측정되었다. 이러한 수준은 제 1 세대의 것보다 높은 결과로 형질전환 생쥐에서 인간 IL-10 유전자의 발현은 최소한 15 세대까지 지속적으로 유지된다는 것을 알 수 있었으며, 장기 세대까지도 발현수준이 유지될 것으로 판단된다. 이러한 연구결과는 계통으로 확립된 형질전환 동물에 부여된 새로운 유전형질은 지속적으로 후대로 유전될 수 있음을 제시한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권3호
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• pp.561-572
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• 2017

The global commercial cultivation of transgenic crops, including glyphosate-tolerant soybean, has increased widely in recent decades with potential impact on the environment. The bulk of previous studies showed different results on the effects of the release of transgenic plants on the soil microbial community, especially rhizosphere bacteria. In this study, comparative analyses of the bacterial communities in the rhizosphere soils and surrounding soils were performed between the glyphosate-tolerant soybean line NZL06-698 (or simply N698), containing a glyphosate-insensitive EPSPS gene, and its control cultivar Mengdou12 (or simply MD12), by a 16S ribosomal RNA gene (16S rDNA) amplicon sequencing-based Illumina MiSeq platform. No statistically significant difference was found in the overall alpha diversity of the rhizosphere bacterial communities, although the species richness and evenness of the bacteria increased in the rhizosphere of N698 compared with that of MD12. Some influence on phylogenetic diversity of the rhizosphere bacterial communities was found between N698 and MD12 by beta diversity analysis based on weighted UniFrac distance. Furthermore, the relative abundances of part rhizosphere bacterial phyla and genera, which included some nitrogen-fixing bacteria, were significantly different between N698 and MD12. Our present results indicate some impact of the glyphosate-tolerant soybean line N698 on the phylogenetic diversity of rhizosphere bacterial communities together with a significant difference in the relative abundances of part rhizosphere bacteria at different classification levels as compared with its control cultivar MD12, when a comparative analysis of surrounding soils between N698 and MD12 was used as a systematic contrast study.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제49권2호
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• pp.37-42
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• 2007

락토페린 cDNA 유전자를 도입시킨 누에 형질전환 실험을 수행한 결과, 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 사람 GI-101 세포주의 mRNA로부터 클로닝 된 락토페린 cDNA 유전자의 개시코돈 ATG와 종결코돈 TAA를 포함하는 open reading frame(2,136 bp) 영역을 확인하였다. 2. Sf9 배양세포의 조추출물 시료에 의한 Western blot 분석 결과, 락토페린으로 추정되는 약 80kDa의 단백질 발현을 확인하였다. 3. 누에 형질전환에 높은 전이효율과 활성을 나타내는 트랜스포존을 이용한 전이벡터 pPIGA3GFP를 개조하여 락토페린 cDNA를 삽입시킨 전이벡터 pPT-HLf를 구축하였다. 4. DNA 미량 주사법에 의한 누에 형질전환 개체의 발현 비율은 약 6.7% 정도를 나타냈다. 5. 형질전환 누에(G0) 동일한 세대간 교배 및 처리하지 않은 성충간의 역교배에 의한 차세대(G1) 개체로부터 락토페린 유전자와 동일한 크기의 2.1 kb DNA 단편을 확인 할 수 있었으며, 형질전환 G1 세대의 조추출물 시료에 의한 Western blot 분석 결과, 표준 락토페린 항체와 반응하는 약 80 kDa의 단백질 발현을 확인할 수 있었다.

• 한국가축번식학회지
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• 제27권1호
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• pp.53-59
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• 2003

본 연구에서는 한우 태아의 시기별로 35일령, 50일령, 70일령 및 90일령의 fetal fibroblast cell line을 생산하였고, bovine-specific primer와 Y chromosome-specific primer를 이용하여 PCR에 의해 성을 판별하여 각각 암수 2 line의 한우 fetal fibroblast cell line을 확립하였다. 이들 cell line을 계대배양하여 passage number가 10 이상에서 염색체 분석을 실시하였는데 모두에서 80%이상의 세포가 60개의 정상 염색체수의 나타내어 계대배양이 karyotype에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. Serum starvation과 confluent 배양 방법을 이용하여 Go 상태로 유도되었는지 확인하기 위해 PCNA antibody를 이용하여 Western blotting 분석을 실시하였는데 PCNA 발현이 현저히 감소되는 것을 확인할 수 있었고, 다시 정상 medium으로 환원시켰을 때 세포분열이 재개되어 Go상태로 유도되었음을 확인할 수 있었다. 또한 serum stravation 방법이 conflent한 배양방법보다 PCNA 발현양이 적은 것으로 나타나 좀더 효율적인 Go 상태 세포 주기 조절방법으로 판명되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권6호
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• pp.886-892
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• 2017

Objective: Transgenic technology is widely used for industrial applications and basic research. Systems that allow for genetic modification play a crucial role in biotechnology for a number of purposes, including the functional analysis of specific genes and the production of exogenous proteins. In this study, we examined and verified the cumate-inducible transgene expression system in chicken DF1 and quail QM7 cells, as well as loxP element-mediated transgene recombination using Cre recombinase in DF1 cells. Methods: After stable transfer of the transgene with piggyBac transposon and transposase, transgene expression was induced by an appropriate concentration of cumate. Additionally, we showed that the transgene can be replaced with additional transgenes by co-transfection with the Cre recombinase expression vector. Results: In the cumate-GFP DF1 and QM7 cells, green fluorescent protein (GFP) expression was repressed in the off state in the absence of cumate, and the GFP transgene expression was successfully induced in the presence of cumate. In the cumate-MyoD DF1 cells, MyoD transgene expression was induced by cumate, and the genes controlled by MyoD were upregulated according to the number of days in culture. Additionally, for the translocation experiments, a stable enhanced green fluorescent protein (eGFP)-expressing DF1 cell line transfected with the loxP66-eGFP-loxP71 vector was established, and DsRed-positive and eGFP-negative cells were observed after 14 days of co-transfection with the DsRed transgene and Cre recombinase indicating that the eGFP transgene was excised, and the DsRed transgene was replaced by Cre recombination. Conclusion: Transgene induction or replacement cassette systems in avian cells can be applied in functional genomics studies of specific genes and adapted further for efficient generation of transgenic poultry to modulate target gene expression.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제4권3호
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• pp.213-222
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• 2010

Within their natural habitat, crops are often subjected to drought and heat stress, which suppress crop growth and decrease crop production. Causing overaccumulation of glycinebetaine (GB) has been used to enhance the crop yield under stress. Here, we investigated the response of wheat (Triticum aestivum L.) photosynthesis to drought, heat stress and their combination with a transgenic wheat line (T6) overaccumulating GB and its wild-type (WT) Shi4185. Drought stress (DS) was imposed by controlling irrigation until the relative water content (RWC) of the flag leaves decreased to between 78 and 82%. Heat stress (HS) was applied by exposing wheat plants to $40^{\circ}C$ for 4 h. A combination of drought and heat stress was applied by subjecting the drought-stressed plants to a heat stress as above. The results indicated that all stresses decreased photosynthesis, but the combination of drought and heat stress exacerbated the negative effects on photosynthesis more than exposure to drought or heat stress alone. Drought stress decreased the transpiration rate (Tr), stomatal conductance (Gs) and intercellular $CO_2$ concentration (Ci), while heat stress increased all of these; the deprivation of water was greater under drought stress than heat stress, but heat stress decreased the antioxidant enzyme activity to a greater extent. Overaccumulated GB could alleviate the decrease of photosynthesis caused by all stresses tested. These suggest that GB induces an increase of osmotic adjustments for drought tolerance, while its improvement of the antioxidative defense system including antioxidative enzymes and antioxidants may be more important for heat tolerance.