• Title/Summary/Keyword: Gene Expression Patterns

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cDNA Microarray Analysis of the Gene Expression Profile of Swine Muscle

  • Kim, Chul Wook;Chang, Kyu Tae;Hong, Yeon Hee;Jung, Won Yong;Kwon, Eun Jung;Cho, Kwang Keun;Chung, Ki Hwa;Kim, Byeong Woo;Lee, Jung Gyu;Yeo, Jung Sou;Kang, Yang Su;Joo, Young Kuk
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제18권8호
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    • pp.1080-1087
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    • 2005
  • By screening specific genes related to the muscle growth of swine using cDNA microarray technology, a total of 5 novel genes (GF (growth factor) I, II, III, IV and V) were identified. Results of southern blotting to investigate the number of copies of these genes in the genome of swine indicated that GF I, GF III, and GF V existed as one copy and GF II, and GF IV existed as more than two copies. It was suggested that there are many isoforms of these genes in the genome of swine. Also, results of northern blotting to investigate whether these genes were expressed in grown muscle, using GF I, III, and V indicated that all the genes were much more expressed in the muscle of swine with body weight of 90 kg. Expression patterns of these genes in other organs, namely muscle and propagation and fat tissues, were investigated by extracting RNA from the tissues. These genes were not expressed in the propagation and fat tissues, but were expressed in the muscle tissue. To determine the mechanism of muscle growth, further studies should be preceded using the 3 specific genes related to muscle growth, that is GF I, III, and V.

Expression of a Bacillus subtilis Endoglucanase in Protease-Deficient Bacillus subtilis Strains

  • Yang, Mi-Jeong;Jung, Sun-Hwa;Shin, Eun-Sun;Kim, Jung-Ho;Yun, Han-Dae;Wong, Sui-Lam;Kim, Ho-On
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권2호
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    • pp.430-434
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    • 2004
  • Three extracellular protease-deficient Bacillus subtilis strains were transformed with the plasmid pCK98 containing the endo-$\beta$-1,4-glucanase (Eng) gene of B. subtilis BSE616. The three transformants, B. subtilis DB104 (pCK98), WB600 (pCK98) and WB700 (pCK98), produced the same high level of enzyme activity and showed similar patterns of cell growth and enzyme production. When B. subtilis DB 104 (pCK98), a two-extracellular protease deficient strain, was cultured for 22 h, almost all the secreted enzyme was found to be in the completely cleaved form by both activity staining and Western blotting studies. B. subtilis WB600 (pCK98), a six-extracellular protease-deficient strain, produced a partially cleaved form in addition to the intact form of the enzyme, although the degree of internal cleavage of the enzyme was greatly reduced. With B. subtilis WB700 (pCK98), a seven-extracellular protease-deficient strain, almost all the enzyme was produced as the intact uncleaved form. This study illustrates that a role of the V pr protease is to degrade foreign proteins produced in B. subtilis and WB700 is a suitable expression system for producing the intact form of the Eng and other foreign proteins that may lose at least part of their efficacy due to internal proteolytic cleavage.

The Transcription Cofactor Swi6 of the Fusarium graminearum Is Involved in Fusarium Graminearum Virus 1 Infection-Induced Phenotypic Alterations

  • Son, Moonil;Lee, Yoonseung;Kim, Kook-Hyung
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제32권4호
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    • pp.281-289
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    • 2016
  • The transcription cofactor Swi6 plays important roles in regulating vegetative growth and meiosis in Saccharomyces cerevisiae. Functions of Swi6 ortholog were also characterized in Fusarium graminearum which is one of the devastating plant pathogenic fungi. Here, we report possible role of FgSwi6 in the interaction between F. graminearum and Fusarium graminearum virus 1 (FgV1) strain DK21. FgV1 perturbs biological characteristics of host fungi such as vegetative growth, sporulation, pigmentation, and reduction of the virulence (hypovirulence) of its fungal host. To characterize function(s) of FgSWI6 gene during FgV1 infection, targeted deletion, over-expression, and complementation mutants were generated and further infected successfully with FgV1. Deletion of FgSwi6 led to severe reduction of vegetative growth even aerial mycelia while over-expression did not affect any remarkable alteration of phenotype in virus-free isolates. Virus-infected (VI) FgSWI6 deletion isolate exhibited completely delayed vegetative growth. However, VI FgSWI6 over-expression mutant grew faster than any other VI isolates. To verify whether these different growth patterns in VI isolates, viral RNA quantification was carried out using qRT-PCR. Surprisingly, viral RNA accumulations in VI isolates were similar regardless of introduced mutations. These results provide evidence that FgSWI6 might play important role(s) in FgV1 induced phenotype alteration such as delayed vegetative growth.

Characterization of Arabidopsis RopGEF family genes in response to abiotic stresses

  • Shin, Dong Ho;Kim, Tae-Lim;Kwon, Yong-Kook;Cho, Man-Ho;Yoo, Jihye;Jeon, Jong-Seong;Hahn, Tae-Ryong;Bhoo, Seong Hee
    • Plant Biotechnology Reports
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    • 제3권3호
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    • pp.183-190
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    • 2009
  • Rho-related GTPase of plants (ROP) plays an important role in plant growth and development as a signaling protein. Plant RopGEFs are recently identified ROP activator proteins in Arabidopsis. In this study, we cloned 14 RopGEFs in Arabidopsis and characterized their expression patterns in response to abiotic stresses. Fourteen RopGEF genes were categorized into three groups based on their amino acid homologies and molecular sizes. Most RopGEFs were expressed predominantly in flower but some RopGEFs displayed a tissue-specific expression pattern. RopGEF1, 4, 5, and 11 were expressed in all tissues including root and leaves whereas RopGEF7, 8, 9, and 13 were expressed only in flowers. The transcript levels of 14 RopGEFs were changed significantly depending upon abiotic stresses such as cold, heat, drought and salts. RopGEF5 transcription was up-regulated by salt and drought treatment but down-regulated by heat. RopGEF14 transcript level was also increased by salt but decreased by heat stress. The transcript levels of RopGEF1, 7, 9, and 12 were enhanced in response to heat stress but showed no changes in response to cold stresses. Drought stress activated Group 3 RopGEFs such as RopGEF5 and 7. Taken together, 14 RopGEFs are responding to the abiotic stresses individually or as a group.

GATA2-Mediated Transcriptional Activation of Notch3 Promotes Pancreatic Cancer Liver Metastasis

  • Lin, Heng;Hu Peng;Zhang, Hongyu;Deng, Yong;Yang, Zhiqing;Zhang, Leida
    • Molecules and Cells
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    • 제45권5호
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    • pp.329-342
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    • 2022
  • The liver is the predominant metastatic site for pancreatic cancer. However, the factors that determine the liver metastasis and the specific molecular mechanisms are still unclear. In this study, we used human pancreatic cancer cell line Hs766T to establish Hs766T-L3, a subline of Hs766T with stable liver metastatic ability. We performed RNA sequencing of Hs766T-L3 and its parental cell line Hs766T, and revealed huge differences in gene expression patterns and pathway activation between these two cell lines. We correlated the difference in pathway activation with the expression of the four core transcriptional factors including STAT1, NR2F2, GATA2, and SMAD4. Using the TCGA database, we examined the relative expression of these transcription factors (TFs) in pan-cancer and their relationship with the prognosis of the pancreatic cancer. Among these TFs, we considered GATA2 is closely involved in tumor metastasis and may serve as a potential metastatic driver. Further in vitro and in vivo experiments confirmed that GATA2-mediated transcriptional activation of Notch3 promotes the liver metastasis of Hs766T-L3, and knockdown of either GATA2 or Notch3 reduces the metastatic ability of Hs766T-L3. Therefore, we claim that GATA2 may serve as a metastatic driver of pancreatic cancer and a potential therapeutic target to treat liver metastasis of pancreatic cancer.

해양 와편모조류 Prorocentrum minimum 기원 신규 탄산무수화효소(CAs) 유전자 3종의 차등 pH 대응 발현 (Differential Expression of Three Novel Carbonic Anhydrases (CAs) Genes in Marine Dinoflagellate Prorocentrum minimum Against Various pH Conditions)

  • 신정민;이하은;김한솔;기장서
    • Ocean and Polar Research
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    • 제44권3호
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    • pp.209-220
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    • 2022
  • Carbonic anhydrase (CA) is a key controller of the carbon concentrating mechanism (CCM), and is known to be affected by ambient pH and CO2 compositions. Herein, we characterized three novel CAs genes (PmCA1, 2, and 3) from the marine dinoflagellate Prorocentrum minimum, and evaluated the relative expressions of the PmCAs and photosynthetic genes PmatpB and PmrbcL under different pH conditions. Each PmCA was predicted to have amino acid residues constituting the zinc binding site. With signal peptide, PmCA1 and PmCA2 were predicted to be intracellular CAs located in the cytoplasm and chloroplast membrane, respectively. On the other hand, PmCA3 was predicted to be extracellular CA located in the plasma membrane. Also, PmCA1 was classified into the beta family, and PmCA2 and PmCA3 were classified into the alpha family via phylogenic analysis. The photosynthesis efficiency of P. minimum was similar at pH 7 to 9, and decreased significantly at pH 6 and pH 10. Overall, relative gene expression levels of the three PmCAs decreased at low pH, and increased as pH increased. Photosynthesis related genes, PmatpB and PmrbcL, showed similar expression patterns to those of PmCAs. These results suggest that changes in seawater pH may affect photosynthesis and CO2 metabolism in marine dinoflagellates.

Galectin-1 from redlip mullet Liza haematocheilia: identification, immune responses, and functional characterization as pattern recognition receptors (PRRs) in host immune defense system

  • Chaehyeon Lim;Hyukjae Kwon;Jehee Lee
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제25권11호
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    • pp.559-571
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    • 2022
  • Galectins, a family of ß-galactoside-binding lectins, have emerged as soluble mediators in infected cells and pattern recognition receptors (PRRs) responsible for evoking and regulating innate immunity. The present study aimed to evaluate the role of galectin-1 in the host immune response of redlip mullet (Liza haematocheilia). We established a cDNA database for redlip mullet, and the cDNA sequence of galectin-1 (LhGal-1) was characterized. In silico analysis was performed, and the spatial and temporal expression patterns in gills and blood in response to lipopolysaccharide polyinosinic:polycytidylic acid, and Lactococcus garvieae were estimated via quantitative real-time PCR. Functional assays were conducted using recombinant protein to investigate carbohydrate binding, bacterial binding, and bacterial agglutination activity. LhGal-1 was composed of 135 amino acids. Conserved motifs (H-NPR, -N- and -W-E-R) within the carbohydrate recognition domain were found in LhGal-1. The tissue distribution revealed that the healthy stomach expressed high levels of LhGal-1. The temporal monitoring of LhGal-1 mRNA expression in the gill and blood showed its significant upregulation in response to immune challenges with different stimulants. rLhGal-1 exhibited binding activity in response to carbohydrates and bacteria. Moreover, the agglutination of rLhGal-1 against Escherichia coli was observed. Collectively, our findings suggest that LhGal-1 may function as a PRR in redlip mullet. Furthermore, LhGal-1 can be considered a significant gene to play a protective role in redlip mullet immune system.

IFSA 알고리즘을 이용한 유전자 상호 관계 분석 (Analysis of Interactions in Multiple Genes using IFSA(Independent Feature Subspace Analysis))

  • 김혜진;최승진;방승양
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제33권3호
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    • pp.157-165
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    • 2006
  • 세포는 환경 변화 및 자극으로부터 자신을 보호하기 위해 유전자가 발현하여 생명을 유지 시스템을 갖고 있다. 유전자의 발현은 비정상적인 상태의 세포를 환경을 조절, 변화시켜 정상으로 바꾸기 위한 기능, 발달단계에 필요한 기능 등 생명현상에 필요한 특수 역할을 수행한다. 따라서 각 유전자의 기능을 아는 것은 생물학적으로 상당히 의미 있는 일이다. 본 논문에서는 유전자 기능을 알아보기 위해 발현 패턴을 통해 같을 때, 유사한 형태 혹은 시차를 갖고 동일한 형태로 발현하는 유전자들은 같은 기능을 한다는 가정을 하였다. 이 가정에 기반하여 각 유전자들을 기능에 따라 분류하였다. (1) IFSA선형 모델을 적용하여 데이타를 잘 나타내 줄 수 있는 특징 패턴을 찾았으며 (2) 이 특징 패턴으로부터 본 논문에서 제안한 Membership Scoring Function을 이용하여 유전자를 필터링(filtering) 하였다. 이 유전자들은 기존의 ICA(Independent Component Analysis) 방법에서 보다 IFSA 방법이 더 효과적으로 각 기능에 따른 유전자 그룹을 찾아내줌을 GO(Gene Ontology)에서 확인할 수 있었다. 이는 시차 혹은 위상 변화에 상관없이 데이타를 잘 나타낼 수 있는 IFSA의 특성이, ICA보다. 생물학적인 변수를 더 고려해 줄 수 있기 때문이라고 생각된다[1]. 이 논문의 또 다른 주요 작업은 유전자의 상호작용 관계로부터 유전자 네트웍을 얻어내는 것이다. 유전자 네트웍은 같은 그룹 내에서 유전자간의 상관 계수를 구하고 가장 높은 상관도를 보이는 유전자쌍을 연결시켜 얻게되었다. 이 네트웍 역시 GO 해석에서 그 유효성을 확인하였다.를 평균 66.02에서 58.98로 줄이면서 계산시간은 평균 71ms에서 44ms 으로 빠르게 됨을 알 수 있었다.적외선 분광법을 이용한 사일리지의 화학적 조성분 함량 측정은 적은 오차 범위 내에서 신속하고 정확한 분석법이 될 수 있음을 확인 할 수 있었다. 비록 원물 생시료(IF)에 대한 직접적인 측정은 다소 예측 정확성이 떨어지지만 현장 적용성과 편리성을 높이기 위해서는 생시료의 측정시 오차를 줄일 수 있는 스펙트럼의 수처리 방법이나 산란보정 방법과 같은 데이터 처리기법에 대한 더 많은 연구가 앞으로 진행되어야 한다고 생각되어진다.상자의 50% 이상이 매일 생선 콩 및 콩제품과 채소류를 먹고 있었고, 인스턴트나 패스트푸드는 정상 체중군이 저체중군이나 과체중보다 매일 섭취하는 빈도가 낮았다(p<0.0177). 7. 가장 낮은 영양 섭취 상태를 보여준 영양소(% RDA< 75%)는 철분과 칼슘으로 조사 대상자의 3/4에 해당하는 조사 대상자가 영양 부족 상태였다. 칼슘 섭취의 경우 정상 체중군이 과체중군과 저체중군보다 섭취율이 낮았으나(p<0.0257) 철분은 군간 유의차는 없었다. 8. 칼슘의 경우 과체중군이 저체중군이나 정상 체중군에 비해 영양소 적정비율(NAR) 값이 높았으며(p<0.0257) 철분, 단백질, 비타민 $B_1$$B_2$, 나이아신의 경우도 통계적으로 유의하지는 않으나 과체중군이 저체중군 또는 정상 체중군의 NAR 값이 높은 경향을 보여주었다. 9가지 영양소의 NAR을 평균한 MAR 값은 군간 유의적이지는 않으나 과체중군(0.76)이 정상체중(0.73) 또는 저체중군(0.73)에 비해 높은 값은 보여주었다. 9.

온주밀감 '하례조생'과 '부지화' 과실의 착색 단계별 고온에 의한 성숙 관련 유전자의 발현 변화 (Gene Expression as Related to Ripening in High Temperature during Different Coloration Stages of 'Haryejosaeng' and 'Shiranuhi' Mandarin Fruits)

  • 안순영;김선애;문영일;윤해근
    • 원예과학기술지
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    • 제34권5호
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    • pp.665-676
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    • 2016
  • 본 연구에서는 기후변화로 인한 온도상승에 따른 과실 착색 불량 등의 문제를 해결하는데 필요한 기초자료를 제공하고자 고온에 의해 과피에서 발현되는 유전자들의 발현 양상 특성을 분석하였다. '하례조생'과 '부지화' 감귤 과실을 숙기 별로 수확하여 온도 조건(25, 30, $35^{\circ}C$)을 처리하고 당대사, 과피 착색, 세포벽 연화에 관련된 유전자들의 발현을 확인하였다. 유전자들은 '하례조생'과 '부지화'에서 각각 다른 양상으로 발현하였는데, beta-amylase(BMY), phenylalanine ammonia-lyase(PAL), chalcone synthase(CHS), flavanone 3-hydroxylase(F3H) 등의 유전자 발현은 대체적으로 유도되었고, polygalacturonase(PG) 유전자는 발현이 감소되는 경향이었다. '하례조생'은 과피 착색과 관련된 유전자인 CHS와 F3H는 성숙이 진행된 2-3단계에서 $25^{\circ}C$에 비해 고온에서 유전자 발현이 감소하였으며, PAL과 stilbene synthase(STS) 유전자는 $25^{\circ}C$에 비해 $30-35^{\circ}C$ 처리구에서 유전자 발현이 증가하였다. 2-3단계의 '부지화'에서는 BMY 유전자가 $25^{\circ}C$에 비해 $30-35^{\circ}C$에서 유전자 발현이 증가하였으며, F3H와 STS 유전자의 발현은 과실 성숙단계에서 모두 감소하는 경향이었고 온도의 영향은 크지 않았다. 성숙 1, 2단계에서 유전자의 발현 양상은 두 품종 모두에서 대체로 비슷한 경향이었는데, 3단계에서 '부지화' 과실의 유전자 발현은 '하례조생'과는 다르게 감소하는 경향이었다. 성숙이 진행되는 감귤류인 '하례조생'에서 '부지화'에 비해 7종류의 유전자의 발현이 많았으며, 고온에 따른 반응의 차이도 크게 나타났다. 본 연구에서 도출한 결과를 바탕으로 과실의 전사체를 분석함으로써 고온에 의한 감귤 과실의 성숙불량 문제를 이해하는 주요한 정보를 획득할 수 있을 것이다

감마선 처리에 의한 스프레이형 국화 화색변이체로부터 Flavonoid 3'-Hydroxylase(F3'H) 유전자의 분리 및 특성 구명 (Isolation and Characterization of a Novel Flavonoid 3'-Hydroxylase (F3'H) Gene from a Chrysanthemum (Dendranthema grandiflorum) and Its Gamma-ray Irradiated Mutants)

  • 정성진;이긍주;김진백;김동섭;김상훈;강시용
    • 원예과학기술지
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    • 제30권2호
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    • pp.162-170
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    • 2012
  • 스프레이 국화품종 'Argus'와 감마선 조사에 의해 화색변이가 일어난 돌연변이체의 꽃잎으로부터 안토시아닌 생합성 경로에서 중요한 역할을 담당하는 신규 $DgF3'H$의 전장 cDNA와 genomic DNA를 분리하였다. 전장 cDNA는 1,527bp(509 아미노산)의 ORF를 포함하고 있으며, 원품종 'Argus'와 화색변이체 사이의 염기서열 상동성은 97% 이상을 나타내었다. Genomic DNA의 크기는 야생형 'Argus'에서 3,831bp이었고, 3가지 화색 변이체에서는 3,828부터 3,838bp의 크기를 나타내었다. $DgF3'H$ 유전자는 세 개의 exon사이에 두개의 intron을 갖고 있는 구조이고, 3'과 5' UTR 부분을 제외한 intron의 크기는 야생형 'Argus'에서 2,157bp이지만 3가지 화색 변이체에서는 2,155부터 2,159bp의 크기를 갖고 있었다. 이것은 감마선 조사에 의해 intron 부분의 유전자가 결실 또는 삽입된 것으로 추정된다. Southern 분석 결과 국화의 genome 내에서는 복수의 F3'H 유전자를 갖는 것이 확인되었다. $DgF3'H$ 유전자의 발현 정도를 분석한 결과, 연분홍의 'Argus'와 두 개의 보라색 변이체(AM1 and AM3)에서 높게 발현되었으나 흰색 변이체(AM2)에서는 매우 약하게 발현되었으며, 염기서열 변이에 의한 F3'H 유전자의 구조적 차이가 화색의 변이에 관련된 것으로 추정되었다. 국화 'Argus' 및 화색 변이체를 이용하여 본 연구에서 분리한 신규 F3'H 유전자의 구조 및 유전자 발현 등을 포함하는 유전정보들은 화색 변이의 유전적 기작을 밝히는데 중요한 자료로 이용될 것으로 기대되나 향후 다른 유전적 발현요소들이 국화의 F3'H 유전자의 발현에 관여하는지에 관한 추가적인 연구가 필요하다고 하겠다.