• 제목/요약/키워드: Gene Cloning

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Molecular Cloning and Characterization of a Novel Stem-specific Gene from Camptotheca acuminata

  • Pi, Yan;Liao, Zhihua;Chai, Yourong;Zeng, Hainian;Wang, Peng;Gong, Yifu;Pang, Yongzhen;Sun, Xiaofen;Tang, Kexuan
    • BMB Reports
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    • 제39권1호
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    • pp.68-75
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    • 2006
  • In higher plants, P450s participate in the biosynthesis of many important secondary metabolites. Here we reported for the first time the isolation of a new cytochrome P450 cDNA that expressed in a stem-specific manner from Camptotheca acuminata (designated as CaSS), a native medicinal plant species in China, using RACE-PCR. The full-length cDNA of CaSS was 1735 bp long containing a 1530 bp open reading frame (ORF) encoding a polypeptide of 509 amino acids. Bioinformatic analysis revealed that CASS contained a heme-binding domain PFGXGRRXCX and showed homology to other plant cytochrome P450 monooxygenases and hydroxylases. Southern blotting analysis revealed that there was only one copy of the CaSS present in the genome of Camptotheca acuminata. Northern blotting analysis revealed that CaSS expressed, in a tissue-specific manner, highly in stem and lowly in root, leaf and flower. Our study suggests that CaSS is likely to be involved in the phenylpropanoid pathway.

토마토 유전자원의 Ralstonia solanacearum에 의한 풋마름병 저항성 평가 (Resistance Evaluation of Tomato Germplasm against Bacterial Wilt by Ralstonia solanacearum)

  • 정은주;주해진;최수연;이승엽;정용훈;이명환;공현기;이선우
    • 식물병연구
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    • 제20권4호
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    • pp.253-258
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    • 2014
  • Ralstonia solanacearum에 의해 발생하는 토마토 풋마름병에 대하여 저항성 품종이나 육성계통을 선발하기 위하여 국립농업유전자원센터로부터 국내 유전자원을 분양받아 국내 병원균에 대한 저항성 여부를 평가하였다. 한국에서 분리된 R. solanacearum SL341 균주로 52개의 품종과 계통의 저항성을 Hawaii 7996 품종과 Moneymaker 품종을 각각 저항성, 감수성 대조품종으로 사용하여 저항성 반응을 평가하였다. 그 결과 32개의 품종이 감수성이며, 10개의 품종과 계통은 저항성이 고정되지 않은 품종으로 나타났다. 5개의 시판품종과 5개의 육성 계통이 저항성 반응을 보였다. 본 연구결과를 통해 5개의 육성 계통은 저항성/방어반응의 후속연구와 저항성 품종 육종에 활용할 수 있음을 제시한다.

진핵생물 유전자 조작을 위한 효모 vector계 이용에 관한 기초연구 -생효모 형질전환 최적조건과 숙주별 plasmid안정성에 관하여 - (Development of Yeast-Vector System for Eukaryotic Gene Cloning - Optimum Condition for Intact Yeast Cell Transformation and Plasmid Stability in the Transformants -)

  • 기우경;조성환;김범규;조무제
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.125-131
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    • 1986
  • 각 효모 숙주 및 vector에 따라 lithium염 처리에 의한 생효모형질전환 최적 조건을 얻기 위하여 5종의 효모 숙주(S. cerevisiae Dl3-lA, DKD-5D, DBY-746, MC-16 및 S2022D)에 3종의 효모plasmid vector(YRp 7, YEp 13 및 YIp 5 )의 형질전환 실험과 아울러 이들 각 형질전환체내에서 도입된 plasmid들의 안정성을 조사하였다. lithium 염의 경우 LiCl가 Li-acetate에 비하여 좋은 효과를 보였으며 LiCl처리에 의한 최적 형질전환 조건은 각 숙주-vector계에 있어서 공히 균체 배양 시간은 16시간 (5.4 $\times$ $10^6$ - 2.4$\times$$10^8$cells/$m{\ell}$ ) 내외, LiCl의 농도는 0.1-0.2M, PEG(4000)의 농도는 35%, induction시간은 60분 내외 열처리는 42$^{\circ}C$에서 5분간, LiCi처리 buffer는 0.1M tris-HCl(pH 7.6)에서 가장 높은 형질전환 빈도를 보였다. 한편 Protoplast 형질전환법과 형질전환빈도를 비교해 본 결과 DKD-5 D(YEp13)과 Dl3-lA(YRp7)의 경우는 protoplast법이 DKD-5D(YRp 7), 및 DBY-746(YEp 13)에서는 LiCl처리법이 형질전환 빈도가 높았으며 MC-16(YEp 13)의 경우는 양방법에서 공히 비교적 낮은 빈도를 보였다. 각 형질전환체내에서의 도입된 plasmid의 안정성은 선택배지에서 배양했을 경우- YRp 7이 Dl3-lA 및 DKD- 5D 숙주에서 70세대후에는 80-85%가 유실되었으나 YEp13은 DKD-5D 및 DBY-746에서 35%밖에 유실되지 않았으며 MC-16숙주에서는 55% 유실로서 비교적 안정하였다. 또한 비선택배지에 배양시에는 선택배지에 배양했을 경우 보다 안정성이 다소 낮았으나 같은 경향은 보였다.

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Ochrobactrum anthropi JW-2 유래의 Paraquat 내성유전자 PqrA의 주변 유전자군 분석 (Cloning and Characterization of the Paraquat Resistance-Related Genes from Ochrobactrum anthropi JW-2)

  • 배은경;이효신;원성혜;이병현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.15-22
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    • 2006
  • Ochrobactrum anthropi JW-2의 염색체 DNA로부터 paraquat 내성 유전자 pqrA를 포함하는 4,971 bp의 DNA 염기서열을 결정하였다. 염기서열 분석 결과 2개의 불완전한 ORF(orf1, orf5)와 4개의 완전한 ORF(orf2, pqrA, orf3, orf4)가 존재하는 것으로 나타났는데 orf1, pqrA, orf4, orf5는 direct strand에 orf2와 orf3은 reverse complementary strand 존재하였다. Orf1은 개시코돈이 결손된 불완전한 서열로서, response regulator receiver의 ATP binding region과 상동성을 나타내었다. Orf2는 tetR family에 속하는 transcription repressor와 높은 상동성을 나타내었고 H-T-H motif가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 orf2가 pqrA 유전자의 전사조절에 관여하는 repressor로 추정되어 pqrR2로 명명하였다. Orf3은 lysR type의 transcription activator와 높은 상동성을 나타내었고 N-terminal 부위에 H-T-H motif와 C-terminal 부위에 substrate binding domain이 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 orf3은 pqrA의 전사조절에 관여하는 transcription activator로 추정되어 pqrR1로 명명하였다. Orf4는 amino acid ABC transporter의 periplasmic amino acid-binding protein과 상동성을 나타내었으며, orf5는 종결 코돈이 없는 불완전한 ORF로서 amino acid ABC transporter의 permease protein과 상동성을 나타내었다. 이와 같은 결과로 미루어 pqrA 유전자 주위에 존재하는 전사조절 유전자들이 paraquat 내성유전자인 pqrA의 발현조절을 통하여 paraquat에 대한 내성획득에 관여하는 것으로 판단되었다.

Purification and Characterization of a Novel Extracellular Thermostable Alkaline Protease from Streptomyces sp. M30

  • Xin, Yan;Sun, Zhibin;Chen, Qiongzhen;Wang, Jue;Wang, Yicheng;Luogong, Linfeng;Li, Shuhuan;Dong, Weiliang;Cui, Zhongli;Huang, Yan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권11호
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    • pp.1944-1953
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    • 2015
  • A novel alkaline protease from Streptomyces sp. M30, SapHM, was purified by ammonium sulfate precipitation, hydrophobic interaction chromatography, and DEAE-Sepharose chromatography, with a yield of 15.5% and a specific activity of 29,070 U/mg. Tryptic fragments of the purified SapHM were obtained by electrospray ionization quadrupole time-of-flight mass spectrometry. Nucleotide sequence analysis revealed that the gene sapHM contained 1,179 bp, corresponding to 392 amino acids with conserved Asp156, His187, and Ser339 residues of alkaline protease. The first 24 amino acid residues were predicted to be a signal peptide, and the molecular mass of the mature peptide was 37.1 kDa based on amino acid sequences and mass spectrometry. Pure SapHM was optimally active at 80℃ in 50 mM glycine-NaOH buffer (pH 9.0), and was broadly stable at 0-50℃ and pH 4.0-9.0. The protease relative activity was increased in the presence of Ni2+, Mn2+, and Cu2+ to 112%, 113%, and 147% of control, respectively. Pure SapHM was also activated by dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, Tween 80, and urea. The activity of the purified enzyme was completely inhibited by phenylmethylsulfonyl fluoride, indicating that it is a serine-type protease. The Km and Vmax values were estimated to be 35.7 mg/ml, and 5 × 104 U/mg for casein. Substrate specificity analysis showed that SapH was active on casein, bovine serum albumin, and bovine serum fibrin.

남극 로스해에서 분리한 Croceibacter atlanticus균 유래 리파아제의 생산, 고정화, 효소특성 연구 (Production, Immobilization, and Characterization of Croceibacter atlanticus Lipase Isolated from the Antarctic Ross Sea)

  • 박채경;김형권
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.234-243
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    • 2018
  • 남극해에는 산업적으로 유용한 신규 효소촉매를 생산하는 미생물들이 들어 있다. 우리는 로스해(Ross Sea)로부터 분리한 여러 저온성 박테리아를 조사하였으며, 그 중에서 지방분해 능력이 뛰어난 Croceibacter atlanticus (No. 40-F12)를 찾았다. Shotgun 클로닝 방법으로 리파아제 유전자(lipCA)를 찾았으며 Escherichia coli 균에서 LipCA 효소를 발현하였다. Spain Arreo metagenome alpha/beta hydrolase를 기준으로 LipCA 상동구조모델을 만들어서 분석한 결과, ${\alpha}/{\beta}$ hydrolase fold, Gly-X-Ser-X-Gly motif, 그리고 lid 구조를 갖고 있기 때문에 전형적인 리파아제 효소임이 밝혀졌다. Ammonium sulfate 침전법과 겔여과 크로마토그래피를 통해서 세포추출액으로부터 LipCA 효소를 순수하게 분리한 후, 최적 온도, pH, 안정성, 기질특이성, 유기용매 안정성 등의 효소특성을 규명하였다. LipCA를 cross-linked enzyme aggregate (CLEA) 방법으로 고정화하고 효소특성을 조사, 비교하였다. 고정화를 통해 온도, pH, 유기용매에 대한 안정성이 증가하였고 기질특이성의 변화는 관찰되지 않았다. $LipCA^{CLEA}$는 원심분리 방법으로 쉽게 회수되었고 4번의 재사용 후에 40% 이상의 활성이 잔재하였다. 이 논문은 C. atlanticus 리파아제의 발현, 특성규명, Cross-linked Enzyme Aggregated 고정화를 바탕으로 안정성을 높여 산업적 활용 가능성을 제시한 최초의 보고이다.

The Porcine FoxO1, FoxO3a and FoxO4 Genes: Cloning, Mapping, Expression and Association Analysis with Meat Production Traits

  • Yu, Jing;Zhou, Quan-Yong;Zhu, Meng-Jin;Li, Chang-Chun;Liu, Bang;Fan, Bin;Zhao, Shu-Hong
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권5호
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    • pp.627-632
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    • 2007
  • FoxO1, FoxO3a and FoxO4 belong to the FoxO gene family, which play important roles in the PI3K/PKB pathway. In this study, we cloned the porcine FoxO1, FoxO3a and FoxO4 sequences and assigned them to SSC11p11-15, SSC1p13 and SSC xq13 using somatic cell hybrid panel (SCHP) and radiation hybrid panel (IMpRH). RT-PCR results showed that these three genes are expressed in multiple tissues. Sequencing of PCR products from different breeds identified a synonymous T/C polymorphism in exon 2 of FoxO3a. This FoxO3a single nucleotide polymorphism (SNP) can be detected by AvaII restriction enzyme. The allele frequencies of this SNP were investigated in Dahuabai, Meishan, Tongcheng, Yushan, Large White, and Duroc pigs. Association of the genotypes with growth and carcass traits showed that different genotypes of FoxO3a were associated with carcass length and backfat thickness between 6th and 7th ribs (BTR) and drip loss (p<0.05).

Cloning, Heterologous Expression, and Characterization of Novel Protease-Resistant ${\alpha}$-Galactosidase from New Sphingomonas Strain

  • Zhou, Junpei;Dong, Yanyan;Li, Junjun;Zhang, Rui;Tang, Xianghua;Mu, Yuelin;Xu, Bo;Wu, Qian;Huang, Zunxi
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제22권11호
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    • pp.1532-1539
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    • 2012
  • The ${\alpha}$-galactosidase-coding gene agaAJB13 was cloned from Sphingomonas sp. JB13 showing 16S rDNA (1,343 bp) identities of ${\leq}97.2%$ with other identified Sphingomonas strains. agaAJB13 (2,217 bp; 64.9% GC content) encodes a 738-residue polypeptide (AgaAJB13) with a calculated mass of 82.3 kDa. AgaAJB13 showed the highest identity of 61.4% with the putative glycosyl hydrolase family 36 ${\alpha}$-galactosidase from Granulicella mallensis MP5ACTX8 (EFI56085). AgaAJB13 also showed <37% identities with reported protease-resistant or Sphingomonas ${\alpha}$-galactosidases. A sequence analysis revealed different catalytic motifs between reported Sphingomonas ${\alpha}$-galactosidases (KXD and RXXXD) and AgaAJB13 (KWD and SDXXDXXXR). Recombinant AgaAJB13 (rAgaAJB13) was expressed in Escherichia coli BL21 (DE3). The purified rAgaAJB13 was characterized using p-nitrophenyl-${\alpha}$-D-galactopyranoside as the substrate and showed an apparent optimum at pH 5.0 and $60^{\circ}C$ and strong resistance to trypsin and proteinase K digestion. Compared with reported proteaseresistant ${\alpha}$-galactosidases showing thermolability at $50^{\circ}C$ or $60^{\circ}C$ and specific activities of <71 U/mg with or without protease treatments, rAgaAJB13 exhibited a better thermal stability (half-life of >60 min at $60^{\circ}C$) and higher specific activities (225.0-256.5 U/mg). These sequence and enzymatic properties suggest AgaAJB13 is the first identified and characterized Sphingomonas ${\alpha}$-galactosidase, and shows novel protease resistance with a potential value for basic research and industrial applications.

Mar (Multiple-Antibiotic-Resistance) Operon 돌연변이 대장균의 그람음성 세균들간 전파 가능성에 대한 근거 (Evidences that Suggest the Spread of Multiple-Antibiotic-Resistance (mar) Operon of Escherichia coli Mutants among Gram-Negative Bacilli)

  • Byung-Tae Park
    • 대한의생명과학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.17-26
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    • 1999
  • Mar (multiple-antibiotic-resistance) 대장균의 marRAB 돌연변이가 그람음성 세균들 사이로 전파 될수 있는지를 알아보기 위해서, 염색체 위의 marRAB 돌연변이를 $\lambda$placMu9 (Km$^{r}$)를 이용하여 대장균의 다른 균주내의 pUC19 (Lac$^{+}$, Ap$^{r}$)의 클로닝 사이트, S. typhimurium 및 P. aeruginosa의 염색체 위로 각각 전달시킨 후, Mar phenotype, Km$^{r}$, Lac$^{-}$, 혹은 Ap$^{r}$ 균주를 선택한 다음, salicylate (SAL)의 유도 (induction) 유무에 따른 항생제 내성검사를 실시하였다. pUC19의 보유 유무에 관계없이 대조군인 야생형 대장균 JM109, NM522에 비해서, pUC19::marRAB 돌연변이를 가진 JM109 혹은 NM522의 대부분 균주들은 항생제 내성 수준들이 훨씬 더 높았으며, Mar표현형의 유도도 SAL에 의해서 훨씬 더 높게 나타났다. 하지만 일부 소수의 항생제에 대해서는 예외적으로 내성 수준이 더 낮게 나타났는데, 야생형 JM109 균주에서는 chloramphenicol (Cm)과 tetracycline (Tc)이 , pUC19::marRAB 돌연변이를 가진 NM522 균주 에서는 Tc와 ciprofloxacin (Cp)에 대한 내성 수준이 각각 더 낮게 나타났다. S. typhimurium 및 P. aeruginosa에 대한 같은 실험의 결과도 야생형 대장균의 경우와 거의 대부분 일치하였다. 형질전환 (transformation)과 형질도입 (transduction)의 방법을 주로 사용한 이 실험의 결과는, marRAB 돌연변이가 그람음성 세균들 사이로 전파될 수 있음을 간접적으로 암시한다.

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Effects of Cell Cycle Regulators on the Cell Cycle Synchronization of Porcine induced Pluripotent Stem Cells

  • Kwon, Dae-Jin;Hwang, In-Sul;Kwak, Tae-Uk;Yang, Hyeon;Park, Mi-Ryung;Ock, Sun-A;Oh, Keon Bong;Woo, Jae-Seok;Im, Gi-Sun;Hwang, Seongsoo
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제21권1호
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    • pp.47-54
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    • 2017
  • Unlike mouse results, cloning efficiency of nuclear transfer from porcine induced pluripotent stem cells (piPSCs) is very low. The present study was performed to investigate the effect of cell cycle inhibitors on the cell cycle synchronization of piPSCs. piPSCs were generated using combination of six human transcriptional factors under stem cell culture condition. To examine the efficiency of cell cycle synchronization, piPSCs were cultured on a matrigel coated plate with stem cell media and they were treated with staurosporine (STA, 20 nM), daidzein (DAI, $100{\mu}M$), roscovitine (ROSC, $10{\mu}M$), or olomoucine (OLO, $200{\mu}M$) for 12 h. Flow Cytometry (FACs) data showed that piPSCs in control were in G1 ($37.5{\pm}0.2%$), S ($34.0{\pm}0.6%$) and G2/M ($28.5{\pm}0.4%$). The proportion of cells at G1 in DAI group was significantly higher than that in control, while STA, ROSC and OLO treatments could not block the cell cycle of piPSCs. Both of viability and apoptosis were affected by STA and ROSC treatment, but there were no significantly differences between control and DAI groups. Real-Time qPCR and FACs results revealed that DAI treatment did not affect the expression of pluripotent gene, Oct4. In case of OLO, it did not affect both of viability and apoptosis, but Oct4 expression was significantly decreased. Our results suggest that DAI could be used for synchronizing piPSCs at G1 stage and has any deleterious effect on survival and pluripotency sustaining of piPSCs.