• Journal of Plant Biology
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• 제37권3호
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• pp.371-380
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• 1994

To determine the patterns and the levels of expression of the cauliflower mosaic virus (CaMV 35S) promoter and the rice actin 1 (Act1) promoter in rice, transgenic rice plants containing CaMV 35S-$\beta$-glucuronidase (GUS) and Act1-GUS constructs were generated and examined by fluorometric and histochemical analyses. The fluorometric analysis of stably transformed calluses showed that the activity of the rice Act1 promoter was stronger than that of the CaMV 35S promoter in rice cells. In a histochemcial study of the transgenic rices, it was shown that the GUS activity directed by the CaMV 35S promoter was localized mainly in parenchymal cells of vascular tissues of leaves and roots and mesophyll cells of leaves. These results are similar to those of potato, a dicot plant. In contrast, rice plant transformed with Act1-GUS fusion construct revealed strong GUS activity in parenchymal cells of vascular tissue, mesophyll cells, epidermal cells, bulliform cells, guard subsidiary cells of leaves and most cells of the root, suggesting that the rice Act1 promoter is more constitutive than the CaMV 35S promoter. It was also confirmed that in both types of transgenic rice little or no staining was localized in metaxylen tracheary elements of vascular tissue from leaves or roots. These results indicate that the rice Act1 promoter can be utilized more successfully for expression of a variety of foreign gene in rice than the CaMV 35S promoter.

• 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.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권2호
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• pp.111-116
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• 2003

Xylan 분해 균주인 Bacillus stearothermophilus No. 236 분리균의 $\beta$-xylosidase 생산 유전자(xylA)의 염기 서열 및 transcription start site를 결정한 이전 연구 결과에 의하면 xylA 유전자는 매우 특이하게 UUG codon에서 translation이 시작되며 initiation codon 15dp 윗쪽에는 promoter로 추정되는 염기 서열을 가지고 있는 것으로 분석되었다. 이와 같은 xylA 유전자 promoter region의 구조는 E. coli에 클로닝된 xalA 유전자를 이용한 실험 결과로도 확인되었다. xalA promoter의 -10 element는 CATAAT로서 6개의 염기 중 5개가 그리고 -35 element의 경우는 TTGTTA로서 6개의 염기 중 4개가 consensus sequence와 일치되었으나 두 hexamer 사이의 거리가 최적 거리에서 크게 벗어난 12 bp인 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 $\beta$-xylosidase의 대량 생산을 위한 연구의 일환으로 xalA promoter sequence의 체계적 구조 변화에 의한 promoter strength에 미치는 효과를 E. coli와 B. subtilis두 숙주 세포에서 조사 분석해 본 결과, 첫째로 두 promoter elements사이의 거리를 최적거리인 17 bp로 바꾸었을 때 xalA의 발현율은 E. coli에서는 1.6배, B. subtilis에서는 2.5배 정도 증가함을 보여주었다. 그리고 -35 element는 consensus sequence와 같이 5'쪽에서 네번째 위치에 있는 T$\longrightarrow$A로 변이 시켰을 때 E. coli경우 2.3배, 특히 B. subtilis에서는 35배나 되는 가장 높은 promoter 활성의 증가를 보였다. 그러나 -10 sequence의 경우 consensus sequence와 같이 5' 쪽에서 첫번째 위치에 있는 C$\longrightarrow$T로 transition시켰을 때 예상외로 오히려 발현율이 5~15배까지 낮아지는 특이한 결과를 얻었다. 따라서 본 연구 결과 xalA promoter의 경우 -10 sequence인 CATAAT의 C와 -35 element의 두 염기가 promoter활성에 있어 가장 중요한 염기임을 알 수 있었다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제20권2호
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• pp.158-163
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• 2004

Chlorella is a eukaryotic microalgae which shares metabolic pathways with higher plants. These charac-teristics make chlorella a potential candidate for eukaryotic overexpression systems. Recently, a foreign flounder growth hormone gene was stably introduced and expressed in transformed Chlorella ellipsoidea by using a modified plant transformation vector that contains cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S pro-moter and the phleomycin resistant Sh ble gene as a selection marker. In this study, this same vector was modified by incorporating a promoter and a 3' UTR region of the 33kDa peptide gene from a chlorella virus that was isolated in our laboratory. The 33kDa gene promoter was used to replace the 35S promoter and the 3' UTR was introduced to separate the target gene and downstream Sh ble gene. Three different chlorella transformation vectors containing human erythropoietin (EPO) gene were constructed. The mp335EPO vector consists of a promoter from the 33kDa peptide gene, whereas the mp3353EPO vector contains the same promoter from the 33kDa peptide gene and its 3' UTR. The mp35S33pEPO vector contains the 35S promoter and the 3' UTR from the 33 kDa peptide gene. There was no significant difference in the expression levels of EPO protein in chlorella cells transformed with either of three of the transformation vectors. These data indicate that the promoters from the chlorella virus are comparable to the most common CaMV 35S promoter. Furthermore, these data suggest that other promoters from this virus can be used in future construction of chlorella transformation system for higher expression of target proteins.

• Journal of Plant Biology
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• 제37권1호
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• pp.17-25
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• 1994

Two potato (Solanum tuberosum L.) cultivars were transformed by Agrobacterium tumefaciens harboring cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter and $\beta$-glucuronidase (GUS) gene. Expression patterns of the CaMV 35S promoter according to tissue types and developmental stages, and genetic stability of GUS gene were investigated in the clonal progenies of transgenic potatoes. Kanamycin-resistant shoot emerged from tuber disc after 4 weeks of culture, and root was induced 6 weeks after culture on the selection medium. Shooting frequency of cvs. Superior and Dejima were 43% and 27%, respectively. Mature transformants and their clonal progenies showed no phenotypical abnormality. GUS activity was expressed primarily at parenchymatous cells of phloem tissue around the vascular cambium in the stem and root, and higher activity was found at the apical meristem of shoot, root and adventious shoot bud. GUS activity was higher at tubers of young explants than at stored tubers. These facts indicate that expression level of the CaMV 35S promoter differed according to tissue types and developmental stages of the organs. The GUS gene was stably inherited to each clonal progeny and normally expressed.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제3권4호
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• pp.325-331
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• 2009

To efficiently express a gene of interest in transgenic plants, the choice of promoter is a crucial factor as it directly affects the expression of the transgene that will yield the desired phenotype. The Arabidopsis ${\beta}-carotene$ hydroxylase 1 gene (AtBch1) shows constitutive and ubiquitous expression and was thus selected as one of best candidates for constitutive promoter analysis by both in silico northern blotting and semi-quantitative RT-PCR analysis. To investigate AtBch1 promoter activity, the 1,981-bp 5'-upstream region of this gene was fused with ${\beta}-glucuronidase$ (GUS) and transformed into Arabidopsis. Through the molecular characterization of transgenic leaf tissues, the AtBch1 promoter generated strong activity that drives 1.8- and 2-fold higher GUS expression than the cauliflower mosaic virus 35S (35S) promoter at the transcriptional and translational levels, respectively. Furthermore, the GUS enzyme activity driven by the AtBch1 promoter was 2.8-fold higher than that produced by the 35S promoter. By histochemical GUS staining, the ubiquitous expression of the AtBch1 promoter was observed in all tissues of Arabidopsis. Semi-quantitative RT-PCR analysis with different tissues further showed that this promoter serves as a strong constitutive driver of transgene expression in dicot plants.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권4호
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• pp.229-233
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• 2002

식물의 항산화력을 증진하여 식물병원균 저항성 작물을 개발하고자, 철분 결합 단백질인 대두의 ferritin 유전자를 CaMV 35S와 hsr203J promoter에 연결하여 감자에 형질전환하였다. PCR및 Northern분석에 의한 형질전환 감자에 ferritin 유전자가 존재하는 것과 이들 유전자 식물체내에서 발현되는 것을 확인하였다. ferritin 유전자를 담배 유래 병원균 특이 발현promoter인 hsr203J와 연결하여 획득된 형질전환 감자 식물체는 감자역병균 접종 후 24시간대에서 전사체 발현량이 가장 많았으며 그 후 줄어드는 경향을 나타내었다. 유전자 도입이 확인된 형질전환체 감자괴경의 철분 함량은 CaMV 35S와 ferritin 유전자 도입 형질전환체가 2.5배, hsr203J promoter와 ferritin 유전자 도입 형질전환체가 1.5배 각각 증가하는 것으로 나타냈다. 또한 이들 형질전환체는 감자 무름병균에 대한 저항성 증진효과를 관찰할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제7권3호
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• pp.155-160
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• 1992

식량으로 쓰이는 식물 단백질은 공통적으로 Isoleucine, Lysine, Methionine, Threonine, Tryptoplan등 5가지 필수아미노산이 결핍되어있다. 본 연구에서는 이러한 필수아미노산을 다량 함유한 단백질을 발현시킬 수 있는 합성유전자를 fekaqo에서 높은 수준으로 발현시키고자 강한 식물 promoter로 알려진 CaMV 35S, CaMV duplicate 35S promoters를 사용하였다. 형질 전환 및 재분화된 식물을 분석한 결과 본 합성 유전자가 식물 nuclear genome 안으로 도입을 안정하여 잘되었고 mRNA수준까지는 유의적인 증가를 보였으나 단백질 수준에서는 유의적 수준의 증가를 관찰할 수 없었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제2권3호
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• pp.135-142
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• 2000

The activity of promoter sequences was evaluated in garlic cells using the $\beta$-glucuronidase (GUS) gene as a reporter. Histochemical GUS assay indicated transient GUS activity in leaf, callus and root cells 48 hours after particle bombardment transformation. Quantitative fluorometric assays in extracts of transformed leaves demonstrated that the CsVMV promoter induced the highest level of gene expression, which was, on average, ten fold the level induced by CaMV35S and by the Arabidopsis Act2 promoters and two fold the level expression observed with a construct containing a double CaMV35S plus the untranslated leader sequence from AMV. No activity or very low levels were observed when cells were transformed with plasmids rontaining the typical monocot promoters, Actl, from rice or the Ubi-1, from maize. The green fluorescent protein (GFP) was also tested as a marker gene for garlic transformation. Intense fluorescence was observed in leaf, callus and root cells transformed with a construct containing the gfp gene under control of the CaMV35 Promoter. No fluorescence was detected when the gfp was under control of the Ubi-1 promoter.

• Journal of Plant Biology
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• 제35권3호
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• pp.237-245
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• 1992

감자 (Solanum tuberosum L. cv. Superior)에서 cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter의 발현 양상 및 외래 유전자의 발현에 미치는 intron fragment의 효과를 조사하기 위하여 옥수수의 alcohol dehydrogenase 1-S (Adh1-S) intron 1의 249 base pairs 와 ${\beta}-glucuronidase$ (GUS) 유전자를 결합한, CaMV 35S/deleted Adh1 intron-GUS 구조의 유전자 전달벡터를 제조하고 이를 Agrobacterium tumefaciens를 매개로 형질전환을 유도하였다. 유전자 전달벡터인 pLS201는 17.7 kilobase pairs로서 형질전환의 초기 선별에 용이한 kanamycin 저항성 유전자와 GUS 유전자를 갖는 구조로 제조되었다. 형질전환된 개체의 조직화학적 분석 결과 CaMV 35S promoter에 의한 GUS 유전자는 모든 기관에서 발현되었고, 줄기 및 뿌리에서는 세포분열이 활발한 유관속 형성층을 중심으로 강한 발현을 나타내었다. GUS 유전자의 발현에 미치는 intron fragment의 효과를 조사하기 위하여 CaMV 35S/GUS 구조의 plasmid (pBI121)를 형질전환된 개체를 대조구하여 GUS 활성을 조사한 결과 pLS201의 잎, 줄기, 뿌리에서 각각 30, 34, 42배 높은 활성을 보여, 옥수수 탈수소 효소 유전자의 절단된 인트론이 GUS 유전자의 발현을 증가시킴을 알 수 있었다.