Whole-genome sequencing of Flammulina ononidis, a wood-rotting basidiomycete, was performed to identify genes associated with carbohydrate-active enzymes (CAZymes). A total of 12,586 gene structures with an average length of 2009 bp were predicted by the AUGUSTUS tool from a total 35,524,258 bp length of de novo genome assembly (49.76% GC). Orthologous analysis with other fungal species revealed that 7051 groups contained at least one F. ononidis gene. In addition, 11,252 (89.5%) of 12,586 genes for F. ononidis proteins had orthologs among the Dikarya, and F. ononidis contained 8 species-specific genes, of which 5 genes were paralogous. CAZyme prediction revealed 524 CAZyme genes, including 228 for glycoside hydrolases, 21 for polysaccharide lyases, 87 for glycosyltransferases, 61 for carbohydrate esterases, 87 with auxiliary activities, and 40 for carbohydrate-binding modules in the F. ononidis genome. This genome information including CAZyme repertoire will be useful to understand lignocellulolytic machinery of this white rot fungus F. ononidis.
Aster spathulifolius Maxim. is belongs to the Asteraceae family which is distributed only in Korea and Japan. It is recognize as a traditionally medicinal plants and economically valuable in ornamental field. However, among the Asteraceae family, the Aster genus, which is lacks in genomic resources and information of molecular function. Therefore, we used high throughput RNA-sequencing transcriptome data of the A. spathulifolius to know molecular level function. DeNovo assembly produced 98,660 unigene with N50 value 1126 bp. Unigenes was performed to analyses the functional annotation against NCBI database like plant database of nucleotide (Nt) and non-redundant protein (Nr), Pfam, Uniprot, KEGG and Transcriptional factor (TF). In addition, Distribution of SSR markers also analyzed for future perfectives. Further, Comparing with other two Asteraceae family species like, Karelinia caspica and Chrysanthemum morifolium to the A. spathulifolius shows the number of gene that regulated in internal and external stress respectively salt-tolerant and heat and drought stress to understand the molecular basis related to the different environments stress.
Histone deacetylase(HDAC), a neuclear enzyme that regulates gene trascription and the assembly of newly synthesized chromatin, has received much attention in recent literature. The explosion of activity in this field has yielded the cloning of a mammalian gene which encodes a complementary histone acetyl trasferases. Several cyclic tetrapeptide inhibitors of HDAC has been reported to affect the hyperacetylation of mammalian and plant histones. Apicidin, a natural product HDAC inhibitor recently isolated at Merck Research Laboratories, induces therapeutic applications as a broad spectrum antiprotozoal agent to multi-drug resistant malaria and a potential antitumor agnet. The biological activity of apicidin appears to be attributable to inhibition of apicocomplexan HDAC at low nanomolar concentrations.
hFSH는 $\alpha$와 $\beta$ subunit으로 구성된 heterodimer로서 두 subunit의 조합은 활성을 지닌 호르몬의 생산에 있어서 매우 중요한 단계이다. 이 조합과정의 효율을 증대하기 위하여 본 연구에서는 hFSH를 단일사슬의 단백질로 구축하고자 하였으며, 이의 일환으로 각 subunit 대한 cDNA단편을 연결하는 서열로 CTP linker를 도입하였다. 재조합한 hFSH-CTP 유전자는 pseudotype의 retrovirus vector system을 이용하여 CHO 세포와 닭의 배로 각각 전이되었다. CHO 세포에서의 FSH의 생산은 $\alpha$와 $\beta$를 각각 전이한 경우에 비해 hFSH-CTP를 전이한 경우에서 17배 이상 높은 것으로 나타났다. 닭에서는 유전자 전이를 시도한 62개체 중에서 11마리가 부화하였으며 그 중 10마리가 형질전환된 닭인 것으로 RT-PCR을 통하여 확인되었다. 그러나 개체의 혈중 FSH의 생산은 확인하지 못하였다. 이상의 실험 결과를 바탕으로 하여 재조합된 hFSH-CTP는 FSH의 발현에 매우 효율적인 구조로 생각되며, 또한 retrovirus를 이용한 유전자 전이 방법은 형질전환 가금의 생산에 있어서 매우 적절한 방법으로 사료된다.
Mammalian target of rapamycin (mTOR) is a serine-threonine kinase member of the cellular phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) pathway, which is involved in multiple biological functions by transcriptional and translational control. mTOR is a downstream mediator in the PI3K/Akt signaling pathway and plays a critical role in cell survival. In cancer, this pathway can be activated by membrane receptors, including the HER (or ErbB) family of growth factor receptors, the insulin-like growth factor receptor, and the estrogen receptor. In the present work, we congregated an electronic network of mTORC1 built on an assembly of data using natural language processing, consisting of 470 edges (activations/interactions and/or inhibitions) and 206 nodes representing genes/proteins, using the Cytoscape 3.6.0 editor and its plugins for analysis. The experimental design included the extraction of gene expression data related to five distinct types of cancers, namely, pancreatic ductal adenocarcinoma, hepatic cirrhosis, cervical cancer, glioblastoma, and anaplastic thyroid cancer from Gene Expression Omnibus (NCBI GEO) followed by pre-processing and normalization of the data using R & Bioconductor. ExprEssence plugin was used for network condensation to identify differentially expressed genes across the gene expression samples. Gene Ontology (GO) analysis was performed to find out the over-represented GO terms in the network. In addition, pathway enrichment and functional module analysis of the protein-protein interaction (PPI) network were also conducted. Our results indicated NOTCH1, NOTCH3, FLCN, SOD1, SOD2, NF1, and TLR4 as upregulated proteins in different cancer types highlighting their role in cancer progression. The MCODE analysis identified gene clusters for each cancer type with MYC, PCNA, PARP1, IDH1, FGF10, PTEN, and CCND1 as hub genes with high connectivity. MYC for cervical cancer, IDH1 for hepatic cirrhosis, MGMT for glioblastoma and CCND1 for anaplastic thyroid cancer were identified as genes with prognostic importance using survival analysis.
LEE JONG-SOO;YU JUNG;SHIN HYUN-JIN;KIM YOUNG-SANG;AHN JEONG-KEUN;LEE CHONG-KIL;POO HARYOUNG;KIM CHUL-JOONG
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제15권4호
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pp.767-771
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2005
Expression in yeast may prove more amenable to generating large amounts of viral antigens for a vaccine candidate. We, therefore, cloned the gene encoding the Hepatitis C virus (HCV) structural proteins (C-El-E2, c740) fused in-frame with, and immediately 3' to, the chicken-lysozyme signal peptide (C-SIG) gene and under the control of the yeast glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase gene promoter. In yeast, the HCV structural proteins were expressed in two different forms: a processed and a nonprocessed aggregated form. Biophysical characterization by sucrose linear gradient centrifugation revealed that both forms were present in the same fractions with a buoyant density of 1.127-1.176 g/$cm^3$. These findings suggest that the efficient synthesis of HCV structural proteins in yeast may be an important tool to study virus assembly and may lead to the development of an HCV vaccine.
In order to study the role of the protein shell in both iron uptake and iron core formation of ferritin, we constructed a deletion mutant of the ferritin gene and expressed the mutant gene in Escherichia coli, This mutant was obtained by introducing an amber mutation at position Pro-157 and a deletion of the 19 amino acid residues at the carboxy-terminus of the recombinant tadpole H-chain ferritin. The deleted amino acids correspond to E-helix forming the hydrophobic channel in the protein. E. coli harboring the plasmid pTHP157, which contains the deleted gene, was grown at $23^{\circ}C$ in the presence of 0.1 mM IPTG, and the induced protein appeared to be partly soluble. Nondenaturing polyacrylamide gel electrophoresis showed that the expressed mutant H-chains coassemble into holoprotein, suggesting that E-helix is not necessary for assembly of the subunits as reported for human H-chain ferritin. Its ability in iron core formation was proven in an Fe staining gel, the result disagreeing with the observation that the hydrophobic channel is necessary for iron core formation in human H-chain ferritin.
Ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer), one of the most widely used medicinal plants in traditional oriental medicine, is used for the treatment of various diseases. It has been classified according to its cultivation environment, such as field cultivated ginseng (FCG) and mountain cultivated ginseng (MCG). However, little is known about differences in gene expression in ginseng roots between field cultivated and mountain cultivated ginseng. In order to investigate the whole transcriptome landscape of ginseng, we employed High-Throughput sequencing technologies using the Illumina HiSeqTM2500 system, and generated a large amount of sequenced transcriptome from ginseng roots. Approximately 77 million and 87 million high-quality reads were produced in the FCG and MCG roots transcriptome analyses, respectively, and we obtained 256,032 assembled unigenes with an average length of 1,171 bp by de novo assembly methods. Functional annotations of the unigenes were performed using sequence similarity comparisons against the following databases: the non-redundant nucleotide database, the InterPro domains database, the Gene Ontology Consortium database, and the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway database. A total of 4,207 unigenes were assigned to specific metabolic pathways, and all of the known enzymes involved in starch and sucrose metabolism pathways were also identified in the KEGG library. This study indicated that alpha-glucan phosphorylase 1, putative pectinesterase/pectinesterase inhibitor 17, beta-amylase, and alpha-glucan phosphorylase isozyme H might be important factors involved in starch and sucrose metabolism between FCG and MCG in different environments.
Cirsium japonicum belongs to the Asteraceae or Compositae family and is a medicinal plant in Asia that has a variety of effects, including tumour inhibition, improved immunity with flavones, and antidiabetic and hepatoprotective effects. Silymarin is synthesized by 4-coumaroyl-CoA via both the flavonoid and phenylpropanoid pathways to produce the immediate precursors taxifolin and coniferyl alcohol. Then, the oxidative radicalization of taxifolin and coniferyl alcohol produces silymarin. We identified the expression of genes related to the synthesis of silymarin in C. japonicum in three different tissues, namely, flowers, leaves, and roots, through RNA sequencing. We obtained 51,133 unigenes from transcriptome sequencing by de novo assembly using Trinity v2.1.1, TransDecoder v2.0.1, and CD-HIT v4.6 software. The differentially expressed gene analysis revealed that the expression of genes related to the flavonoid pathway was higher in the flowers, whereas the phenylpropanoid pathway was more highly expressed in the roots. In this study, we established a global transcriptome dataset for C. japonicum. The data shall not only be useful to focus more deeply on the genes related to product medicinal metabolite including flavolignan but also to study the functional genomics for genetic engineering of C. japonicum.
The epipyrone (EPN) biosynthetic gene cluster of Epicoccum nigrum is composed of epnC, epnB, and epnA, which encode cytochrome P450 oxidase, glycosyltransferase, and highly reducing polyketide synthase, respectively. Gene inactivation mutants for epnA, epnB, and epnC were previously generated, and it was found that all of them were incapable of producing EPN and any of its related compounds. It was also reported that epnB inactivation abolished epnA transcription, generating ΔepnAB. This study shows that the introduction of native epnC readily restored EPN production in ΔepnC, suggesting that epnC is essential for polyketide release from EpnA and implies that EpnC works during the polyketide chain assembly of EpnA. Introduction of epnC promoter-epnA restored EPN production in ΔepnA. The ΔepnB genotype was prepared by introducing the epnA expression vector into ΔepnAB, and it was found that the resulting recombinant strain did not produce any EPN-related compounds. A canonical epnB inactivation strain was also generated by deleting its 5'-end. At the deletion point, an Aspergllus nidulans gpdA promoter was inserted to ensure the transcription of epnA, which is located downstream of epnB. Examination of the metabolite profile of the resulting ΔepnB mutant via LC-mass spectrometry verified that no EPN-related compound was produced in this strain. This substantiates that C-glycosylation by EpnB is a prerequisite for the release of EpnA-tethered product. In conclusion, it is proposed that cytochrome P450 oxidase and glycosyltransferase work in concert with polyketide synthase to generate EPN without the occurrence of any free intermediates.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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