• 제목/요약/키워드: DNA-RNA helicase

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Rho-dependent Transcription Termination: More Questions than Answers

  • Banerjee Sharmistha;Chalissery Jisha;Bandey Irfan;Sen Ranjan
    • Journal of Microbiology
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    • 제44권1호
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    • pp.11-22
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    • 2006
  • Escherichia coli protein Rho is required for the factor-dependent transcription termination by an RNA polymerase and is essential for the viability of the cell. It is a homohexameric protein that recognizes and binds preferably to C-rich sites in the transcribed RNA. Once bound to RNA, it utilizes RNA-dependent ATPase activity and subsequently ATPase-dependent helicase activity to unwind RNA-DNA hybrids and release RNA from a transcribing elongation complex. Studies over the past few decades have highlighted Rho as a molecule and have revealed much of its mechanistic properties. The recently solved crystal structure could explain many of its physiological functions in terms of its structure. Despite all these efforts, many of the fundamental questions pertaining to Rho recognition sites, differential ATPase activity in response to different RNAs, translocation of Rho along the nascent transcript, interactions with elongation complex and finally unwinding and release of RNA remain obscure. In the present review we have attempted to summarize 'the knowns' and 'the unknowns' of the Rho protein revealed by the recent developments in this field. An attempt has also been made to understand the physiology of Rho in the light of its phylogeny.

Isolation of HRD3 gene, a homologous RAD3 gene from fission yeast Schizosaccharomyces pombe

  • Choi, In-Soon;Jin, Yong-Hwan;Park, Sang-Dai
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.77-82
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    • 1996
  • The RAD3 gene of Saccharomyces cerevisiae is required for excision repair and is essential for cell viability. RAD3 encoded protein possesses a single stranded DNA-dependent ATPase and DNA-RNA helicase activies. To examine the extent of conservation of structure and function of RAD3 during eukaryotic evolution, we have cloned the RAD3 homolog, HRD3, from the distantly related yeast Schizosaccharomyces pombe. Here, we report the partial cloning and characterization of HRD3 gene (Homologous of RAD3 gene) which was isolated by PCR amplification using conserved domain of Saccharomyces cerevisiae RAD3 gene. Chromosomal DNA isolated from S. pombe had similar restriction patterns to those from S. cerevisiae, as determined by Southern blot analysis. The 2. 8 kb transcript of mRNA was identified by Northern hybridization. The level of transcript did not increase upon UV-irradiation, suggesting that the HRD3 gene in S. pombe is not UV-inducible.

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Saccharomyces cerevisiae에서 Dna2 helicase/endonuclease와 YHR122W 단백질의 상호작용 (Dna2 Helicase/endonuclease Interacts with a Novel Protein YHR122W Protein in Saccharomyces cerevisiae)

  • 이현선;최도희;권성훈;김나연;이인환;김현정;배성호
    • 미생물학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • Saccharomyces cerevisiae Dna2 helicase/endonuclease는 진핵세포 DNA 복제과정의 Okazaki fragment processing에서 RNA primer를 제거하는데 필수적인 역할을 한다. Genome-wide scale의 면역침전 실험결과, 기능이 알려져 있지 않은 단백질인 YHR122W가 Dna2 단백질과 상호작용한다고 예측되었다 (1). 본 연구에서는 이를 확인하기 위하여 YHR122W 유전자를 효모에서 과량발현시킨 결과, $dna2\Delta405N$ 돌연변이의 온도감수성 표현형이 억제되는 유전학적 상호작용을 관찰하였다. YHR122W 단백질이 Dna2 단백질과 직접적인 삼호작용을 하는지 확인하기 위하여 YHR122W를 대장균에서 재조합 단백질로 발현시키고 단백질을 정제하였다. Enzyme-linked immunosorbent assay를 통한 분석에서 YHR122W 단백질과 Dna2 단백질 사이의 상호작용을 확인하였다. 뿐만 아니라 YHR122W-Dna2 상호작용은 생리적 염도인 150 mM NaCl농도에서 가장 강한 결합을 보였다. 이러한 유전학적 상호작용과 물리적인 상호작용은 YHR122W가 생체내에서 Dna2의 기능과 밀접한 연관이 있을 가능성을 제시하고 있다.

유기용매 내성 세균 Pseudomonas sp. BCNU106 균주에서 차별적으로 상향 발현되는 유전자군의 톨루엔 내성과의 연관성 (Differentially Up-expressed Genes Involved in Toluene Tolerance in Pseudomonas sp. BCNU106)

  • 주우홍;배윤위;김다솜;김동완
    • 생명과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.88-95
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    • 2020
  • 유기용매 내성 세균인 Pseudomonas sp. BCNU 106을 10%(v/v) 톨루엔에 노출시킨 후 8시간 동안 random arbitrarily primed polymerase chain reaction (RAP-PCR)기법을 이용하여 메신져 RNA 발현 레벨을 조사하였다. 총 100개의 상향발현된 발현 산물 중에서 50개의 상보적인 단편들이 반복적으로 재현성있게 발현되는 것으로 확인되어, 이들을 클로닝을 하였으며 나아가 유전자 염기서열을 결정하였다. Blast analysis 결과, 톨루엔은 LysR family transcriptional regulator 그리고 RNA polymerase factor sigma-32같은 전사와 관련된 유전자들의 발현 레벨을 적응적으로 증가시키는 것으로 확인되었다. 그리고 톨루엔 스트레스 존재 하에서 inorganic ion 수송과 대사와 관련된 catalase와 Mn2+/Fe2+ transporter 유전자의 발현이 증가되었으며, 신호전달과 대사와 기능적으로 관련된 type IV pilus assembly PilZ와 multi-sensor signal transduction histidine kinase 유전자들의 발현 증가도 확인되었다. 한편 톨루엔 노출 후 탄수화물 수송과 대사와 관련된 beta-hexosaminidase 유전자발현 레벨이 증가하였다. 나아가 DNA polymerase III subunit epsilon, DNA-3-methyladenine glycosylase II와 DEAD/DEAH box helicase domain-containing 유전자들과 같은 DNA 복제, 재조합 그리고 수복에 관련성이 있는 유전자들의 발현 레벨 그리고 심지어는 ABC transporter 유전자와 같은 방어 메커니즘에 관련성이 있는 유전자들의 발현 레벨이 적응적으로 증가되는 것으로 밝혀졌다. 특히 10% 톨루엔 존재하에서 ABC transportor, Mn2+/Fe2+ transporter 및 β-hexosaminidase 유전자에 해당하는 RNA들이 괄목하게 유도되는 것이 확인되었다. 그러므로 유기용매 내성 세균 Pseudomonas sp. BCNU 106이 유기용매에 대하여 내성을 나타내는데 있어서 방어 메커니즘, 세포내 이온 항상성 그리고 바이오 필름 형성이 필수적인 것으로 확인되었다.

Isolation and Characterization of New Family Genes of DNA Damage in Fission Yeast

  • Choi, In-Soon
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.28-33
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    • 1999
  • The SNF2 family includes proteins from a variety of species with roles I cellular processes such as transcriptional regulation, recombination and various types of DNA repair. Several proteins with unknown function are also included in this family. Here, we report the cloning and characterization of hrp 2+ gene (helicase related gene from S. pombe) which was isolated by PCR amplication using the conserved domain of SNF2 motifs within the ERCC6 gene which encodes a protein involved in DNA excision repair. The hrp2+ gene was isolated by screening with yeast S. pombe genomic library. The isolated cloned contained 6.5 kb insert DNA. Southern blot analysis confirmed that S. pombe chromosome contains the same DNA as hrp2+ gene and this gene exists as a single copy in S. pombe genome. The 4.7 kb transcript of mRNA was identified by Northern blot. To examined the transcriptional regulation of hrp2+ gene, DNA damaging agents were treated. These results indicated that the hrp2+ gene may not be directly involved in DNA replication, but may be involved in damage response pathway.

분열형 효모인 Schizosaccharomyces pombe 로부터 rqh1 돌연변이의 DNA damaging agent sensitivity를 보상하는 유전자의 특성 연구 (Isolation and Characterization of DNA Damaging Agent Sensitivity of rqh1 mutant from Schizosaccharomyce pombe)

  • 이인혜;최인순
    • 생명과학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.39-44
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    • 2007
  • 분열형 효모에서 Rqh1은 Top3과 함께 vegetative growth에 필수적이다. $rqh^-$ 돌연변이는 DNA damaging agent에 민감성을 보이는데 이때, 부적절한 유전자 발현, 세포 신장, 염색체의 불안전성, 비정상적인 다중격막, 발아의 결핍을 포함한 넓은 범위의 표현형을 보인다. rqh1-overexpression cell 역시 rqh1 deletion mutant에서 보이는 DNA damaging agent 민감성을 관찰할 수 있다. 논문은 nmtl promoter를 가지는 PREP vector에 Rqhl이 과발현 할 때 나타나는 DNA damaging agent 민감성를 보상하는 유전자를 찾아 $rqh1^+$의 기능을 알아보는 것이다. 여기서 보상능이 보이는 rqh156, rqh172 두 개의 돌연변이를 골라냈다. rqhl deletion mutant의 DNA damaging agent 민감성은 rqh156, rqh172의 발현에 의해 보상 되어지는 것을 확인하였다.

효모에서 절제회복에 관여하는 HRD3 유전자 과 발현이 숙주세포에 미치는 영향 (Overexpressed HRD3 Protein Required for Excision Repair of Schizosaccharomyces pombe is Toxic to the Host Cell)

  • 최인순
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제18권4호
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    • pp.287-294
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    • 2003
  • 출아형 효모 Saccharomyces cerevisiae RAD3 유전자는 절제회복 및 세포의 생존에 필수적이며, DNA dependent ATPase와 DNA-RNA helicase활성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 분열형 효모 Schizosaccharomyces pombe에서 절제회복과 세포의 생존에 필수적인 출아형 효모 RADS유전자와 유사한 유전자를 S. pombe genomic DNA library에서 분리하여 그 특성을 연구하였다. 분리한 RADS 유사유전자를 HRD3 유전자라 명명하였다. 발현 vector pET3a를 이용하여 분리한 HRD3 유전자를 과 발현하였을 때 HRD3단백질은 숙주단백질의 합성 억제 또는 분해 촉진을 유발하여 숙주세포인 대장균에 독성 효과를 나타냄이 관찰되었다. HRD3유전자와 lacZ유전자를 융합시킨 여러 가지 재조합 vector를 만들어 이들 융합단백질을 분리하였다. 이 결과 HRD3단백질의 카르복실 말단 부위가 DNA회복기능과 대장균에서의 독성효과를 나타내는 중요한 부위로 생각된다.

팔딱이 지렁이(Perionyx excavatus) DDX3 유전자의 동정 및 특성 (Identification and characteristics of DDX3 gene in the earthworm, Perionyx excavatus)

  • 박상길;배윤환;박순철
    • 유기물자원화
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    • 제23권1호
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    • pp.70-81
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    • 2015
  • Helicase는 NTP 결합의 화학적 에너지를 이용하여 이중가닥의 DNA와 RNA를 단일가닥으로 분해하여 다양한 생체반응에 기여하는 단백질로 알려져 있으며, 이 중 DEAD-box의 단백질은 주로 RNA와 관련된 대부분의 생화학적 반응에 작용하는 ATP 의존성 helicase로 알려져 있다. 또한 이 단백질 부류에 속하는 DEAD-box3 (DDX3) gene은 척추동물뿐만 아니라 무척추동물에서의 유성 생식과 무성 생식에서 생식세포 발달 및 재생과정 중 줄기세포 분화에 중요한 역할을 하는 인자로 알려져 있다. 이에 본 연구는 강한 재생능력을 가진 것으로 알려져 있는 팔딱이 지렁이(Perionyx excavatus)에서 DDX3 gene을 동정하고 그 발현양상을 알아보고자 환대를 포함하는 성체 지렁이의 두부를 절단하여 total RNA를 추출하고, 이를 주형으로 RT-PCR을 수행하여 full length의 DDX3 gene인 Pe-DDX3를 검출하였다. Pe-DDX3는 607개 아미노산 서열로 이루어져 있으며, DEAD-box 단백질 그룹 내에서 특이적으로 보존되어 있는 9개의 motif가 존재하고 있다. 다른 분류군에 속하는 동물들과의 multiple alignment를 통해 서열 내에 보존되어 있는 아미노산 서열을 확인할 수 있었으며, 아미노산 차원에서의 계통수 분석을 통해 DDX3 (PL10) 하부그룹에 속하는 것을 알 수 있었으며, 또한, 같은 그룹에 속하는 동물 중 P. dumerilii의 PL10a, b 단백질과 가장 가까운 유연관계를 확인 할 수 있었다.

Efficient Target Site Selection for an RNA-cleaving DNAzyme through Combinatorial Library Screening

  • Kim, Ki-Sun;Choi, Woo-Hyung;Gong, Soo-Jeong;Oh, Sang-taek;Kim, Jae-Hyun;Kim, Dong-Eun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권5호
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    • pp.657-662
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    • 2006
  • Identification of accessible sites in targeted RNAs is a major limitation to the effectiveness of antisense oligonucleotides. A class of antisense oligodeoxynucleotides, known as the “10-23” DNA enzyme or DNAzyme, which is a small catalytic DNA, has been shown to efficiently cleave target RNA at purine-pyrimidine junctions in vitro. We have designed a strategy to identify accessible cleavage sites in the target RNA, which is hepatitis C virus nonstructural gene 3 (HCV NS3) RNA that encodes viral helicase and protease, from a pool of random DNAzyme library. A pool of DNAzymes of 58 nucleotides-length that possess randomized annealing arms, catalytic core sequence, and fixed 5'/3'-end flanking sequences was designed and screened for their ability to cleave the target RNA. The screening procedure, which includes binding of DNAzyme pool to the target RNA under inactive condition, selection and amplification of active DNAzymes, incubation of the selected DNAzymes with the target RNA, and target site identification on sequencing gels, identified 16 potential cleavage sites in the target RNA. Corresponding DNAzymes were constructed for the selected target sites and were tested for RNA-cleavage in terms of kinetics and accessibility. These selected DNAzymes were effective in cleaving the target RNA in the presence of $Mg^{2+}$. This strategy can be applicable to identify accessible sites in any target RNA for antisense oligonucleotides-based gene inactivation methods.