• 제목/요약/키워드: 형질전환초파리

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증가된 글루타민에 의해 초래되는 뇌신경질환의 초파리 모델에 대한 연구 (Expression of Expanded Polyglutamine Disease Proteins in Drosophila (Drosophila Polyglutamine Disease Models))

  • 신상민;백경훈;진동규
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제48권4호
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    • pp.425-432
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    • 2005
  • 목 적 : 폴리글루타민 질환은 해당 발현단백질의 연속되는 글루타민 아미노산 서열이 신장되기 때문에 일어나는 질환군이다. 현 연구는 폴리글루타민 질환 형질전환 초파리 모델들이 환자들 에서와 유사한 장애를 나타내는지 확인하기 위해 수행되었다. 방 법 : 폴리글루타민 질환 (SCA3) 형질전환 초파리를 대상으로 벽을 기어오르는 운동 능력을 검사하였다. 또한 유전학적인 방법을 통해서 아폽토시스를 억제하는 bcl-2 유전자와 화학적 샤페론이 뇌신경의 퇴행에 어떤 영향을 미치는지 확인하였으며 향후의 연구를 위해 척수소뇌 운동실조증 타입 2 (SCA2) 질환을 발현하는 형질전환 초파리를 생산하였다. 결 과 : SCA3 형질전환 초파리에서 신장된 폴리글루타민 배열을 지니는 질환성 초파리의 경우 신경계에서 해당 단백질을 발현하였을 경우 전형적인 운동 능력 상실을 나타냈다. 아폽토시스를 억제하는 유전자인 bcl-2를 함께 발현했을 경우, 신장된 단백질의 유독한 영향을 약화시키지 못했지만, 화학적 샤페론인글리세롤의 경우 적어도 눈에서의 유독한 영향은 억제하는 것으로 보인다. 본 연구진에 의해 개발된 SCA2 형질전환 초파리의 경우 유해 단백질의 발현 정도가 낮아서 정확한 분석이 어려웠다. 결 론 : SCA3 형질전환 초파리는 환자들에서 발견되는 운동실조증을 보였다. 글리세롤과 같은 화학적 샤페론이 현재 치료가 전무한 이 종류의 질환군의 치료에 효과적일 것으로 사료된다.

형질전환 초파리를 이용한 Drosophila raf 유전자 발현조절영역에 존재하는 STAT결합부위의 역할에 관한 연구 (Analysis of the Role of STAT Binding Site in the Drosophila raf Promoter Region Using Transgenic Flies)

  • Park, Hyun Sook;Kim, Young Shin;Kwon, Eun Jeong;Yoo, Mi Ae
    • 생명과학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.50-57
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    • 1999
  • STAT들은 다양한 cytokine이나 성장호르몬 등에 의해 활성화되어 핵으로 빠르게 이동되어 유전자 발현을 조절한다. 우리는 D-raf 유전자의 5' 발현조절영역에서 STAT결합부위 염기서열을 발견하였다. 본 연구는 D-raf 유전자발현조절에 있어서 STAT결합부위의 역할을 형질전환 초파리를 사용하여 조사하였다. STAT결합부위에 염기치환돌연변이를 도입시킨 D-raf promoter부분을 P인자 벡터의 IacZ유전자에 융합시킴으로써 리포터 플라스미드 pDraf-STATmut-lacZ를 제작하였다. 이 리포터 플라스미드를 이용하여 얻은 Draf-STATmut-lacZ형질전환 초파리의 lacZ발현을 발생단계별, 조직별로 조사한 결과, 거의 모든 발생단계에서 정상형 Draf-lacZ 형질전환 초파리의 lacZ발현에 비해 크게 감소하였다. 본 연구결과들은 STAT결합배열 부위가 D-raf유전자발현조절에 있어서 중요한 역할을 함을 개체수준에서 증명하고 있다.

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형질전환 초파리를 이용한 Mdr49A 유전자의 살충제 교차저항성 기능 구명 (Molecular Mechanism of ABC Transporter Mdr49A Associated with a Positive Cross-Resistance in Transgenic Drosophila)

  • 성건묵
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제59권4호
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    • pp.341-348
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    • 2020
  • ATP-binding cassette (ABC) transporter는 다양한 기질을 세포 밖과 세포 안으로 수송하는 대표적인 수송단백질이다. 곤충에서 ABC transporter는 살충제에 대한 저항성을 발달시키는 중요한 역할을 한다. 현재까지 모델곤충인 초파리를 대상으로 ABC transporter의 살충제 교차저항성에 관한 연구는 많이 수행되어오지 않았다. 본 연구에서는 ABC transporter에 속하는 Mdr49A 유전자가 여섯 종류의 살충제에 보이는 교차저항성 기작을 형질전환 초파리를 이용하여 구명하였다. 초파리 91-R과 91-C 계통은 공통된 조상으로부터 유래되었으며 91-R은 60년 이상 DDT에 노출되었지만 91-C는 어떠한 살충제에도 노출되지 않고 유지되어 왔다. 91-R 계통의 MDR49A 단백질에서 유래된 3개의 아미노산 돌연변이를 형질전환 초파리에 과발현 시켰을 때 carbofuran에 대해서 2.0~6.7배 그리고 permethrin에 대해서 2.5~10.5배의 교차저항성을 나타낸 반면 다른 약제, abamectin, imidacloprid, methoxychlor, prothiofos에 대해서는 어떠한 교차저항성도 나타내지 않았다. 이상의 결과는 Mdr49A 유전자의 과발현과 더불어 3개의 아미노산 돌연변이는 두 개 약제, carbofuran과 permethrin에 대해 교차저항성 기능을 한다고 제시하고 있다.

형질전환 초파리에서 Heterocyclic Amines와 Aflatoxin $B_1$에 의한 체세포 돌연변이 유발의 고감수성에 관한 연구 (Hypersensitivity of Somatic Mutations and Mitotic Recombinations Induced by Heterocyclic amines and Aflatoxin $B_1$ in Transgenic Drosophila)

  • 최영현;유미애;이원호
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.315-320
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    • 1996
  • Drosophila의 actin 5C 유전자 promoter에 쥐의 DNA polymerase $\beta$cDNA를 도입시킨 형질전환 초파리가 고감수성 환경성 변이원 검출계로 사용할 수 있는지를 조사하였다. 체세포 염색체 재조환과 체세포 염색체 돌연변이의 검출을 위해서는 geterozygous(mwh/+) 계통을 사용하였다. 염색체상의 결실이나 비분리 등에 의한 small mwh spot의 자연 발생적 빈도는 non-transgenic w 계통과 transgenic p[pol $\beta$]-130 계통에서 각각 0.351 및 0.606 정도였다. 체세포 염색체 재조환에 의한 large mwh spot의 자연 발생적 빈도의 경우는 transgenic p[pol $\beta$]-130 계통(0.063)이 non-transgenic w 계통(0.021)에 비해 약 3배 정도 높게 나타났다. IQ, Glu-P-1 및 {TEX}$AFB_{1}${/TEX} 등의 돌연변이원의 처리에 의한 경우, 두 종류의 mutant clone의 발생 빈도는 쥐의 DNA polymerase $\beta$가 도입된 transgenic p[pol $\beta$]-130 계통이 non-transgenic w 계통에 비하여 모두 약 2-3배 정도 높게 나타났다. 본 연구의 결과는 쥐의 DNA polymerase $\beta$가 최소한 체세포 염색체 돌연변이 유발이나 체세포 염색체 재조환의 생성 과정에 관여함을 의미하며, 형질전환 초파리 계통이 환경성 변이원 검출계로서 충분한 응용가능성이 있음을 보여 주었다.

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노랑초파리 난자 형성과정 동안의 경계세포의 분화 (Differentiation of Border Cells During Oogenesis in Drosophila melanogaster)

  • 계명찬;조경상;이정주
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제2권1호
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    • pp.45-52
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    • 1998
  • 강화인자 검출법을 이용 X염색체에 P[1ArB]이 형질전환되어 극세포 및 경게세포에서 표시유전자 lacZ를 발현하는 노랑초파리 (EDL 149)를 이용하여 난자형성과정 동안의 경계새포의 분화 및 이동을 조사하였다. 경계세포는 9기 난포의 선단에 위치한 난포 세포로부터 분화하여 9기와 10기에 이동하는 것을 확인하였다. 난소내 \beta -galactosidase의 활성은 우화 후 처음 4일간 급격히 증가하는 것을 확인하였으며 이 시기는 난포 내에서 경계세포가 분화하는 시기와 일치하였다. EDL149의 P[1ArB]삽입의 동형접합체의 난포 내에서 일부 경계세포의 불완전한 이동 또는 지연이 관찰되었다. 감수분열을 진행중인 정소내 세포 및 더듬이에서 확인된 lacZ 유전자의 발현양상은 P[1ArB]의 삽입부위가 난소특이 유전자부위가 아니지만 경계세포 이동의 조절에 역할을 하는 유전자임을 암시한다. 이 형질전환초파리 및 삽입위치 부근의 유전자는 발생중 진행되는 세포이동의 연구에 좋은 모델로 생각된다.

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인간 신장질환 유발인자가 발현하는 형질전환 초파리 구축 (Construction of the Transgenic Drosophila melanogaster Expressing a Human Megsin Gene.)

  • 구태원;권기상;권오유
    • 생명과학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.719-722
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    • 2007
  • IgA nephropathy(IgAN)의 정확한 병리적 기전은 아직 완전히 알려지지 못했지만 유전적 혹은 환경적요인인 깊이 관여하는 것으로 알려져 있다. 최근엔 IgA의 구조 이상이나 과다한 IgA가 생산되어 사구체에 침착되어 병변이 일어나는 것이 보고되고 있다. Megsin은 glomerular mesangium에서 지배적으로 발현되며 IgAN에서 과발현된다. Megsin의 생물학적 기능을 이해하기위하여 인간형 megsin이 과발현하는 D. melanogaster 형질전환체(actin-gal4>UAS-Megsin fly)를 만들었다. 이 형질전환체의 유전적 표현형은 melanin deficiency-abdomen이며 도입된 유전자와 단백질의 발현은 각각 RT-PCR과 Western blotting을 로 확인되었으며 megsin 유전자는 안정적으로 자손에게 유전되었다.

인간 유래 Stem Cell Factor (hSCF) 재조합단백질이 발현되는 누에형질전환체 제작 (Construction of Transgenic Silkworms Expressing Human Stem Cell Factor (hSCF))

  • 김성완;윤은영;김성렬;박승원;강석우;권오유;구태원
    • 생명과학회지
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    • 제21권12호
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    • pp.1726-1731
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 누에형질전환체를 이용하여 재조합단백질 대량생산 시스템을 개발하는 것으로서, 본 실험에서는 hSCF유전자를 이용하여 누에에서 재조합단백질을 생산하였다. 실험에 사용된 piggyBac 전이벡터는 hSCF 유전자의 발현 조절을 위해 초파리 유래의 dHsp70 promoter를 사용하였고, EGFP marker유전자는 3xP3 promoter로 발현을 조절하였다. 총 1,020 개의 누에알에 microinjection 하여 G1 세대에서 22 bloods의 형질전환체를 선발하였고, 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 GFP 형광을 관찰 할 수 있었다. hSCF 재조합단백질의 발현은 Western blot 분석으로 확인 할 수 있었고, inverse PCR 분석을 통해서 누에 게놈에 전이벡터가 삽입된 것을 확인할 수 있었다. 지금까지의 실험 결과에서 hSCF 재조합 단백질이 누에에서 생산될 수 있음을 확인 할 수 있었다. 비록 누에에서 생산된 hSCF 재조합단백질의 생리활성에 대한 실험이 추후에 요구되지만, 이러한 실험결과는 piggyBac 전이벡터와 microinjection 법으로 누에에서 고부가가치의 재조합단백질을 대량생산 할 수 있음을 보여 주었다고 할 수 있겠다. 따라서 누에를 유용물질 생산을 위한 생체반응기로서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

홍삼(紅蔘) 수추출물(水抽出物)이 치매조백질(痴呆蚤白質) APP 형질전환(形質轉換) 초파리에 미치는 영향(影響) (Study of anti-Alzheimer Activities from Ginseng Radix Rubra Water Extract by Alzheimer's Protein APP-transgenic Fly)

  • 김영준;김진형;윤종현;정은영;김태헌;유영수;강형원
    • 동의신경정신과학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.235-247
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    • 2009
  • Objectives : Ginseng Radix Rubra water extract(RGE) has been used in vivo test for its beneficial effects on neuronal survival and neuroprotective functions, particularly in connection with APP-related dementias and Alzheimer's disease (AD). APP derived from proteolytic processing of the ${\beta}$-amyloid precursor protein (APP), including the amyloid-${\beta}$ peptide (A${\beta}$), plays a critical role in the pathogenesis of Alzheimer's dementia. Methods : We determined that RGE inhibits formation of APP, which are the behavior, and possibly causative, feature of AD. Results and Conclusions : In the cells, RGE significantly activated antiapoptosis and decreased the activity of APP-grim, a key enzyme in the apoptosis cell-signaling cascade. These results suggest that neuronal damage in AD might be due to two factors: a direct APP toxicity and multiple cellular and molecular neuroprotective mechanisms, including attenuation of apoptosis and direct inhibition of APP, underlie the neuroprotective effects of RGE.

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Dimethyl sulfoxide에 의한 세포내 칼슘이온 농도 증가가 안정적으로 형질 전환된 초파리 S2 세포에서 재조합 사람 cyclooxygenase 1의 발현에 미치는 영향 (An Increased Intracellular Calcium Ion Concentration in Response to Dimethyl Sulfoxide Correlates with Enhanced Expression of Recombinant Human Cyclooxygenase 1 in Stably Transfected Drosophila melanogaster S2 Cells)

  • 장경화;박종화;김도형;정하영;황보전;이현호;이희영;손동화;김원용;정인식
    • KSBB Journal
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    • 제27권5호
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    • pp.313-318
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    • 2012
  • Dimethyl sulfoxide (DMSO) increased the intracellular calcium ion concentration in stably transfected Drosophila melanogaster S2 cells expressing recombinant cyclooxygenase 1 (COX-1). DMSO did not increase the Drosophila NOS (dNOS) transcript level in calcium chelator-treated cells. Expression of recombinant COX-1 due to DMSO was diminished in cells treated with calcium chelators or channel blockers. Our results indicate that an increased intracellular calcium ion concentration due to DMSO is associated with up-regulation of the dNOS gene, leading to enhanced expression of COX-1.