• 제목/요약/키워드: transient gene expression

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유전자총과 아그로박테리움을 이용한 여러 가지 한국 잔디류의 형질전환체계 확립 (Establishment of a transformation protocol combination particle bombardment with Agrobacterium tumefaciens in different zoysiagrass cultivars)

  • 김종보;김경덕;박대섭
    • 아시안잔디학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.141-148
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    • 2004
  • 다양한 Zoysiagrass 4가지 품종들을 식물재료로 사용하여 Agrobacterium만 이용한 방법 그리고 particle bombardment로 배발생캘러스에 상처를 낸 후, Agrobacterium으로 공동배양 시키는 2가지 다른 형질전환 방법을 비교하였다. 예비실험에서 일반적으로 형질전환에 널리 사용되는 kanamycin과 PPT(phospinitricin)의 적적선발농도에 대해서 실험하였는데, kanamycin의 경우 300mg/l 그리고 PPT의 경위 50mg/l의 농도에서 가장 효과적인 선발 효율을 나타내었다. Agrobacterium을 이용한 형질전환은 Agrobacterium을 2일간 배양시킨 다음, 박테리아 농도를 O.D 600nm=1.0-1.2로 맞추고, 배발생캘러스를 30분간 간염 시키는 방법이 효과적이었는데, particle bombardment를 이용하여 캘러스에 상처를 유발시킨 후, Agrobacterium으로 감염시키면 3배 이상 높은 형질전환 수율을 획득할 수 있었다. 이상의 결과는 한국잔디 형질전환에 있어서 particle bombardment과 Agrobacterium을 병행하여 실시한 최초의 보고이고, 이러한 시스템을 기반으로 하여 향후 한국잔디를 포함하여 다른 난지형 및 한지형 잔디의 품종개량에 널리 이용되리라 생각된다.

난소 내 황체조직에서 발정주기별 H-Ras, RLIP76, Angiogenic Receptors mRNA와 Protein의 발현 (Expression of H-ras, RLIP76 mRNA and Protein, and Angiogenic Receptors in Corpus Luteum Tissues during Estrous Cycles)

  • 김민성;이상희;이승형
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.457-461
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    • 2018
  • 황체는 발정주기에 따라 형성과 퇴행이 반복되는 일시적인 내분비기관이다. 본 연구에서는 황체와 종양의 혈관신생과정이 기능적과 구조적 기전이 유사하다는 가정하에 실시하였다. 먼저, 우리는 혈관신생관련 수용체인 VEGFR2와 Tie 2 mRNA와 단백질 발현을 검토하였다. 또한, RLIP76와 H-ras의 발현도 측정하였다. 그 결과, 초기와 중기황체에서 VEGFR2와 Tie 2 mRNA와 단백질의 발현되었으나, 후기황체에서는 발현이 감소하였다. H-ras의 경우, mRMA와 단백질 모두 초기와 중기황체에서 발현되었으나, 후기황체에서는 발현되지 않았다. RLIP76 mRNA은 모든 황체주기에서 발현되었고, 단백질은 초기황체에서 강하게 발현되었다. 이상의 결과를 토대로, RLIP76와 H-ras는 황체의 기능에 관여하고, 황체의 혈관신생과정 메커니즘에 중요한 역할을 할 것이다.

Attenuation of Postischemic Genomic Alteration by Mesenchymal Stem Cells: a Microarray Study

  • Choi, Chunggab;Oh, Seung-Hun;Noh, Jeong-Eun;Jeong, Yong-Woo;Kim, Soonhag;Ko, Jung Jae;Kim, Ok-Joon;Song, Jihwan
    • Molecules and Cells
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    • 제39권4호
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    • pp.337-344
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    • 2016
  • Intravenous administration of mesenchymal stem cells (IV-MSC) protects the ischemic rat brain in a stroke model, but the molecular mechanism underlying its therapeutic effect is unclear. We compared genomic profiles using the mRNA microarray technique in a rodent stroke model. Rats were treated with $1{\times}10^6$ IV-MSC or saline (sham group) 2 h after transient middle cerebral artery occlusion (MCAo). mRNA microarray was conducted 72 h after MCAo using brain tissue from normal rats (normal group) and the sham and MSC groups. Predicted pathway analysis was performed in differentially expressed genes (DEGs), and functional tests and immunohistochemistry for inflammation-related proteins were performed. We identified 857 DEGs between the sham and normal groups, with the majority of them (88.7%) upregulated in sham group. Predicted pathway analysis revealed that cerebral ischemia activated 10 signaling pathways mainly related to inflammation and cell cycle. IV-MSC attenuated the numbers of dysregulated genes in cerebral ischemia (118 DEGs between the MSC and normal groups). In addition, a total of 218 transcripts were differentially expressed between the MSC and sham groups, and most of them (175/218 DEGs, 80.2%) were downregulated in the MSC group. IV-MSC reduced the number of Iba-$1^+$ cells in the peri-infarct area, reduced the overall infarct size, and improved functional deficits in MCAo rats. In conclusion, transcriptome analysis revealed that IV-MSC attenuated postischemic genomic alterations in the ischemic brain. Amelioration of dysregulated inflammation- and cell cycle-related gene expression in the host brain is one of the molecular mechanisms of IV-MSC therapy for cerebral ischemia.

Calpain protease에 의한 cyclin D3의 post-translation조절 (Calpain Protease-dependent Post-translational Regulation of Cyclin D3)

  • 황원덕;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-7
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    • 2015
  • 칼슘 의존적으로 활성화되는 neutral protease calpain에 의한 단백질 분해는 세포의 성장을 조절하는데 중요한 단백질들의 역할에 매우 중요한 역할을 한다. Cyclin의 분해는 세포주기의 진행을 위한 필연적인 과정이다. D-type cyclins는 외부자극이나 신호에 의하여 세포주기의 G1 초기에 합성이 된 후 cyclin-dependent kinases (cdk4 및 cdk6)와의 결합하여 세포주기 S기 진입을 촉진하는 역할을 한다. 본 연구에서는 cyclin D3 단백질이 calpain protease에 의하여 번역 후 수준에서 조절 받고 있음을 제시하였다. 본 실험의 조건에서 lovastatin과 actinomycin D가 처리된 PC-3-M 전립선 암세포에서 cyclin D3 단백질의 발현이 완전히 사라졌지만, calpain inhibitor인 LLnL의 처리에 의하여 정상 수준으로 회복되었음을 알 수 있었다. 그러나 26S proteasome의 선택적 억제제인 lactacystin, lysosome 억제제인 ammonium chloride 및 chloroquine, serine protease 억제제인 PMSF는 동일 조건에서 lovastatin과 actinomycin D 처리에 의한 cyclin D3 단백질의 발현저하를 억제하지는 못하였다. In vitro 조건에서 순수 분리된 calpain은 cyclin D3 단백질을 칼슘 농도 의존적으로 분해하였으며, cyclin D3 단백질의 반감기는 LLnL 처리에 의하여 매우 유의적으로 증가되었다. 또한 calpain 저해인자인 calpastatin의 과발현은 PC-3-M 세포에서 뿐만 아니라 NIH 3T3 섬유아세포에서도 cyclin D3 단백질의 반감기 및 안전성을 증대시켰다. 이러한 결과는 cyclin D3 단백질이 칼슘에 의해 활성화 되는 protease calpain에 의해 조절됨을 보여주는 것이다.

토마토 재분화 효율 향상 및 엽록체 형질전환 조건 (Effect of cultivar and ascorbic acid on in vitro shoot regeneration and development of bombardment-mediated plastid transformation of tomato (Lycopersicon esculentum))

  • 노경희;이기종;박종석;김종범;이승범;서석철
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제37권1호
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    • pp.77-83
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    • 2010
  • 국립원예특작과학원에서 분양받은 토마토 18계통을 공시하여 재분화가 잘되는 적정 품종을 탐색한 결과, 계통번호 2001-58에서의 재분화율이 93%로 양호하였다. 또한 식물체로의 재분화 과정에서 보여 지는 갈변현상과 phenolic compound에 의한 식물조직의 괴사현상을 막기 위하여 항산화제인 ascorbic acid와 cystein을 단용 또는 혼용으로 첨가한 후 토마토 재분화에 미치는 영향을 살펴 본 결과, ascorbic acid $200{\sim}300\;{\mu}M/L$ 처리구에서 줄기형성율 및 생체중이 증가되는 현상을 관찰할 수 있었다. 토마토 엽록체 형질전환체 선발을 위해 spectinomycin의 적정 농도를 살펴본 결과, 재분화배지에 spectinomycin 20~25 mg/L 농도가 첨가되어진 처리구에서 재분화가 거의 이루어지지 않았다. 토마토 엽록체 형질전환을 위해 토마토 엽록체 게놈 일부를 분리하여 염기서열을 분석하여 담배와 비교 분석한 결과, homology가 매우 높음을 알 수 있었다. Homologous recombination에 의한 엽록체 형질전환이 되기 위해서 분리한 토마토 엽록체 게놈 일부를 border sequence로 이용하였고, transient assay를 위해 GFP 유전자가 포함된 토마토 엽록체 형질전환용 운반체 pKRT22-AG를 제작하였다. Bombardment을 한 후 원형질체를 나출하여 공초점 현미경하에서 관찰한 결과 엽록체 내에서만 GFP가 발현됨을 알 수 있었으며, DNA 농도 $1\;{\mu}g$, $0.6\;{\mu}m$ gold particle 1 mg, target distance 9 cm 조건이 가장 좋았다.

Protein kinase C 및 MAPK pathway가 Runx2의 전사 활성에 미치는 영향 (THE EFFECT OF PKC PATHWAY & MAPK PATHWAY ON RUNX2 TRANSCRIPTIONAL ACTIVITY)

  • 김은정;김현정;류현모;김현정;김영진;남순현
    • 대한소아치과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.337-344
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    • 2002
  • 조골 세포의 분화에 중요한 역할을 하는 전사 인자인 Runx2는 그 역할은 많이 알려져 있지만, 이를 조절하는 신호 전달체계에 대해서는 많이 알려지지 않았다. 이에 본 연구에서는 조골 세포의 분화 및 증식에 영향을 미친다고 알려진 PKC 및 MAPK pathway가 Runx2에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. PKC활성화에 따른 Runx2의 전사 활성 및 발현 양상을 관찰하기 위해 6XOSE2-C2C12 cell에 PKC 활성제를 처리하여 luciferase assay와 Northern blot analysis를 시행하였다. MAPK 활성화에 따른 Runx2의 전사 활성을 관찰하기 위해 MAPK 활성제를 6XOSE2-C2C12 cell에 처리하여 luciferase assay를 시행하였다. 두 신호 전달 체계의 활성화에 따른 골 표지 유전자의 전사 양상을 관찰하기 위해 osteocalcin과 osteopontin을 transient transfection한 C2C12 cell에 각 신호 전달 체계의 활성제를 처리하여 luciferase assay를 시행하였다. 또한 각 신호 전달 체계가 상호 작용하는지 알아보기 위하여 MAPK 억제제를 전처리하여 MAPK pathway를 차단한 1 시간 뒤 PKC 활성제를 처리하고 luciferase assay를 시행하여 Runx2의 전사 활성을 관찰하였다. 이상의 실험으로 다음과 같은 결론을 얻었다. - PKC pathway의 활성화는 Runx2의 전사 활성 및 발현을 증가시키고 이로 인해 그의 영향을 받는 골 표지 유전자 (osteopontin, osteocalcin)의 전사도 증가한다. - MAPK pathway의 활성화는 Runx2 및 골 표지 유전자 (osteopontin, osteocalcin)의 전사활성을 증가시킨다. - PKC pathway는 MAPK pathway를 경유하여 Runx2의 전사 활성을 조절한다.

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국내 밀 43개 품종에 대한 아그로박테리움 형질전환 효율성 검정 (Comparison of Agrobacterium-mediated Transformation Efficiency in 43 Korean Wheat Cultivars)

  • 김재윤;이건희;이하늘;현도윤
    • 현장농수산연구지
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    • 제25권4호
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    • pp.138-147
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    • 2024
  • 본 연구는 국내 밀 43 품종에 대한 A. tumefaciens 형질 전환 효율을 검정하기 위해 GUS staining 분석을 수행한 것으로서 대부분의 밀 형질전환 연구가 특정 품종에 국한되어 있기 때문에 국내 장려 밀 품종에 대한 형질전환 효율에 영향을 미치는 조건에 대한 검정이 필요하다. 국내 밀 품종 중 32개에서 1개 이상의 조직에 염색된 신호가 관찰되었으며 4개 품종에서는 염색된 신호가 관찰되지 않았고 6개 품종에서 과도한 A. tumefaciens 성장이 관찰되었고, 7개 품종은 미성숙배의 크기 등의 이유로 GUS staining 분석이 불가능하여 추가 분석에서 제외하였다. 국내 밀 품종별 A. tumefaciens 감염 효율 비교 결과, 백립계 8개 품종 및 적립계 28개 품종에서는 평균적으로 유의한 차이가 없었다. 특히 조농밀, 조품밀, 새올밀, 조중밀, 새금강밀 등 적립계 품종에서 90% 이상의 높은 감염 효율이 관찰되었고, 전체 품종 중 22개는 50% 이상의 효율을 나타내었다. 본 연구를 통하여 조농밀 및 새올밀은 미성숙배에서 전체 조직에서 강한 GUS 발현으로 형질전환에 적합한 품종으로 나타났으며 금강 품종은 백립계에서 상대적으로 높은 발현을 보여 A. tumefaciens을 이용한 형질전환에 적합한 것으로 확인되었다. 추가적인 연구를 통해 품종의 조직배양 효율을 검정하고, 안정적인 GUS 발현 효율을 조사하는 것이 필요하며, 이를 통해 밀 형질전환에 이용 가능한 품종을 더욱 정밀하게 선발할 수 있을 것으로 판단된다. 해당 연구 결과는 국내 밀품종의 형질전환 효율을 높이기 위한 기초 자료로 활용 가능할 것이다.

TPA로 분화된 U937 세포에서 사람 세포거대바이러스에 의한 c-jun Promoter 활성도의 변화 (The Change of c-jun Promoter Activity in TPA-Induced U937 Cells Infected with Human Cytomegalovirus (HCMV))

  • 박정규;김대중;김진희;한태희;황응수;최명식;국윤호;최성배;차창룡
    • 대한바이러스학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.129-136
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    • 1999
  • Transient transfection assay has been done to evaluate whether the c-jun activation would be prerequisite to the induction of permissiveness against human cytomegalovirus using in vitro cell model in which U937 has been induced to express CD11b and CD14 to become potential monocyte/macrophage cells by TPA treatment. U937 cells were treated with $10\;{\mu}M$, $50\;{\mu}M$ or $100\;{\mu}M$ of TPA. The cell morphology change was observed and the expression of the CD11b and CD14 was confirmed by FACS. Differentiated cells were transfected with pJLuc reporter vector which contained the wild type murine c-jun promoter spanning the SP1, CTF, ATF/CREB and MEF-2 binding sites upstream of the firefly luciferase gene. After 48 hrs of transfection, the cells were infected with HCMV Towne strain and the luciferase activity was assessed at 1 hand 4 h pi. The transfection assay showed no activation of the c-jun promoter at 1 h pi, instead, it showed 2 times increase of the its activity at 4 h pi. There was no difference of the c-jun promoter activation between TPA treated and untreated U937 cells, implying that c-jun activation might not be prerequisite for allowing cells to be premissive to HCMV, although HCMV infection itself could activate c-jun promoter.

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미토콘드리아 저해제인 rotenone의 일시적 처리가 쥐의 뇌실 하 영역 신경 줄기 세포에 미치는 영향 (Effects of Transient Treatment with Rotenone, a Mitochondrial Inhibitor, on Mouse Subventricular Zone Neural Stem Cells)

  • 박기엽;김만수
    • 생명과학회지
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    • 제29권12호
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    • pp.1329-1336
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    • 2019
  • 뇌에서 뇌실하 영역은 자가 복제 및 신경세포와 교세포로 분화하는 신경줄기세포가 위치한 곳이다. 이러한 신경줄기세포는 태어난 직후 뿐만 아니라, 성인기까지 존재한다. 세포 증식과 분화에 대한 결정은 세포 안과 밖의 상황에 따라 조절될 필요가 있기에, 많은 세포 내부 또는 세포 외부의 인자들이 이러한 결정에 관여한다. 이러한 인자들 중에서 미토콘드리아는 신경줄기세포의 운명 결정에 관여함이 보고된 바 있다. 본 저자들의 이전 논문에서, 미토콘드리아 저해제인 rotenone을 장시간 처리했을 때, 신경세포로의 분화가 거의 일어나지 않았음을 보여주었다. 이번 연구에서, rotenone을 뇌실하 영역 신경줄기세포에 단기간 처리했을 때의 영향에 대해 조사하였다. 이를 통해 다음과 같은 결과를 관찰하였다. (1) 하루 동안 rotenone을 처리하자 신경세포로의 분화가 크게 감소하였고, 특히 분화 초기 단계가 더 민감하게 억제되었다. (2) 일시적 증식세포인 Mash1+ 세포의 수가 rotenone을 하루 처리한 후 감소하였다. (3) 분화가 된 Tuj1+ 신경세포와 Olig2+ 희소 돌기 아교 세포 (oligodendrocytes) 모두 rotenone을 단기간 처리하자 감소하였다. 반면, glial fibrillary acidic protein (GFAP)+성상 세포 (astrocytes)의 수는 변화하지 않았다. (4) sulfiredoxin 1 (Srxn1) 유전자 발현이 rotenone을 하루 처리한 후 증가하였는데, 이는 nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (Nrf2) 신호전달 경로가 활성화 되었음을 말해준다. 이러한 실험 결과는 기능을 갖춘 미토콘드리아가 신경세포 또는 희소 돌기 아교 세포로의 분화 뿐 아니라, 이미 분화가 끝난 신경세포의 유지에도 필요함을 확인해 주었다. 또한, 이러한 결과는 rotenone과 같은 미토콘드리아의 저해제에 짧은 시간 노출 되더라도 신경줄기세포의 신경세포로의 분화 가능성에 장기적인 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

새로운 스트레스 단백질인 VISP의 세포내 위치 (Subcellular Localization of Novel Stress Protein VISP)

  • 문창훈;윤원준;고명석;김현주;박정우
    • 미생물학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.271-276
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    • 2006
  • 이전의 연구 결과 어류 rhabdovirus에 감염된 세포에서 virus-inducible stress protein (VISP)의 발현이 증가함을 확인하였다. 본 연구에서는 VISP의 세포내 위치를 확인하였으며, 또한 세포내 위치 결정에 중요한 역할을 담당하는 VISP의 부위를 확인하였다. 먼저 endogenous VISP의 세포내 위치를 확인하기 위하여 CHSE-214 세포를 VISP에 대한 단클론항체를 사용하여 염색한 후 confocal microscope로 관찰하였다. 그 결과 VISP가 세포의 핵 주변에 점구조를 형성함이 확인되었다. 이를 확인하기 위하여 VISP에 enhanced green fluorescent protein (EGFP)이 붙은 fusion gene을 발현하는 plasmid를 제조하였다. EGFP-VISP를 발현하는 plasmid 벡터를 세포에 transfection 시킨 후 confocal microscope로 관찰한 결과 핵 주변에 점구조를 형성함이 확인되었다. VISP의 아미노산서열 중 핵 주변의 점구조 형성에 관여하는 부분을 확인하기 위하여 VISP의 다양한 deletion mutant들을 제조하였다. 이 mutant를 사용한 transfection 실험 결과 VISP의 C-terminal 부위(aa 612-710)가 핵주변의 점구조 형성에 중요한 역할을 담당함이 확인되었으며, 이 부분의 functional motif 분석결과 691-TLTSLLL-697 부위에 nuclear receptor binding motif가 존재함이 확인되었다. 이와 같은 결과들을 종합하면, VISP는 핵 주변에 존재하며 VISP의 C-terminal부위가 혀 주위 분포에 중요한 역할을 담당함을 알 수 있었다. 이후의 연구로부터 VISP의 핵 주위 분포가 IHNV의 성장에 미치는 영향이 확인되면 IHNV 병원성의 새로운 기작을 밝혀내는 중요한 자료가 될 것이다.