• 제목/요약/키워드: Gene selection

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유전자 교정 기술의 생의학적 응용 (Biomedical Application of Gene Editing)

  • 박주찬;장현기
    • 산업기술연구
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    • 제42권1호
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    • pp.29-36
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    • 2022
  • The CRISPR system has revolutionized gene editing field. Cas9-mediated gene editing such as Indel induction or HDR enable targeted gene disruption or precise correction of mutation. Moreover, CRISPR-based new editing tools have been developed such as base editors. In this review, we focus on gene editing in human pluripotent stem cells, which is principal technique for gene correction therapy and disease modeling. Pluripotent stem cell-specific drug YM155 enabled selection of target gene-edited pluripotent stem cells. Also, we discussed base editing for treatment of congenital retina disease. Adenine base editor delivery as RNP form provide an approach for genetic disease treatment with safe and precise in vivo gene correction.

Phosphinothricin Acetyltransferase 유전자 도입에 의한 제초제 저항성 감자의 선발 (Selection of Herbicide Resistant Potatoes Transformed with Phosphinothricin Acetyltransferase Gene)

  • 한성수;정재훈;방극수;양덕춘
    • 한국잡초학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.390-399
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    • 1997
  • 비선택성 제초제 Bialaphos(basta)에 저항성인 PAT gene을 감자(Solanum tuberosum. cv. Desiree)에 도입하고자 본 실험을 실시하였다. 잎과 줄기절편을 이용한 신초재분화의 최적조건은 MS배지에 IBA 0.1mg/L+BA 0.5mg/L 조합처리하였을 때 가장 양호하였으며 재분화율은 잎은 54%, 줄기는 46%이었다. 이 조건에서 감자의 잎과 줄기 절편을 GUS : NPTII gene과 PAT gene을 가진 binary vector를 함유한 A. tumefaciens MP90에 공동배양하였다. 공동 배양시 acetosyringone 100${\mu}M$을 첨가할 경우 형질전환율이 잎의 경우 19%, 줄기의 경우 10%로 무처리보다 공히 약 4배가량 높았다. Kanamycin 100mg/L에서 캘러스가 형성된 후 이로부터 재생된 식물체를 약 6주후 Basta 10mg/L를 포함한 재분화배지에 옮겼을 경우 모두 생존하였다. 선발된 식물체의 형질전환여부를 조사하기 위해서 PCR, GUS반응 및 Southern blot를 실시한 결과 형질 전환체에 도입된 유전자가 안정되게 삽입되어 발현됨을 확인하였다. 확인된 형질전환체는 포장에 이식하여 순화시켰으며, 4주 후 제초제를 살포한 결과 대조구로 사용한 감자는 모두 고사되었으나, 형질전환체는 정상적인 생육을 보였다. 따라서 본 실험결과 PAT 유전자를 감자 식물체에 도입하여 감자 genome내에 안정되게 삽입되어 발현되는 제초제 저항성 감자를 선발할 수 있었다.

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유전자총 실험조건 최적화를 통한 형질전환 백합 식물체 생산 (Optimization of a protocol for the production of transgenic lily plants via particle bombardment)

  • 김종보
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제44권1호
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    • pp.82-88
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    • 2017
  • 유전자총을 이용한 형질전환 체계와 PPT (D-L-phosphinothricin) 선발을 통하여 나리 인편조직으로부터 형질전환 식물체가 획득되었다. 본 연구에서 나리 '레드플레임' 품종의 인편조직에 선발유전자로 제초제저항성 유전자인 bar 유전자 그리고 내염성과 내건성의 복합환경저항성을 나타내는 AtSIZ 유전자를 목적유전자로 가지고 있는 플라스미드를 금입자에 코팅해서 유전자총을 이용해서 형질전환 하였다. 이러한 형질전환 체계 확립을 위해 헬륨가스 압력은 1,100 psi, 금 입자크기는 $1.0{\mu}m$ 그리고 목적 절편체까지의 거리는 6 cm 그리고 유전자총 처리 24시간 전과 후에 0.2 M sorbitol과 0.2 M mannitol을 혼합해서 MS배지에 첨가한 프로토콜로부터 우수한 형질전환 결과를 나타내었다. 유전자총 발사 처리 후, 1주간 선발제로 사용되는 PPT가 없는 MS 배지로 이식하여 배양 후, PPT 10 mg/l이 첨가된 선발배지에서 4주 간격의 계대배양을 통해 8-12주간 선발과정을 거친다. PPT 선발 배지에서 생존한 신초가 형성된 형질전환 나리 인편 조직들을 호르몬이 없는 MS 배지로 다시 옮겨주면 발근 및 추가 생육이 이루어진다. 생존한 형질전환 나리 기내 소식물체들로부터 PCR 검정을 통해 선발유전자인 bar 유전자 그리고 목적유전자인 AtSIZ 유전자의 도입이 확인되었다. 결론적으로 100여개의 나리 인편조직을 본 연구에서 확립된 유전자총 실험프로토콜을 이용하면 대략적으로 형질전환 나리 17-18 개체를 획득할 수 있으며 본 연구에 기술된 유전자 총 매개 형질전환 체계는 추가적인 보완이 이루어지면, 향후 나리 육종 프로그램에 기여할 것이다.

고효율의 아그로박테리움 형질전환법을 이용한 제초제저항성 나리 식물체 개발 (High-efficiency development of herbicide-resistant transgenic lilies via an Agrobacterium-mediated transformation system)

  • 김종보
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제50권
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    • pp.56-62
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    • 2023
  • 35S cauliflower mosaic virus 프로모터의 조절을 받고 인트론이 포함된 β-Glucuronidase (gus) gene과 35S cauliflower mosaic virus (enhanced) 프로모터의 조절을 받는 blpR유전자가 있는 pCAMBIA3301 벡터가 포함된 AGL-1 균주를 사용하였다. 아그로박테리움을 이용한 형질전환 체계와 PPT (D-L-phosphinothricin) 선발을 통하여 나리 인편조직으로부터 형질전환 식물체가 획득되었다. 본 연구에서 나리 레드플레임'품종의 인편조직에 선발 및 목적유전자로 바스타 제초제저항성 유전자인 blpR 유전자를 도입하였다. 상기 실험 결과, 20분의 접종시간과 5일간의 아그로박테리움과의 공동배양이 100개의 접종된 인편개체에서 각각 24, 27개의 높은 PPT 저항성 개체가 관찰되었고 신초까지 형성된 인편을 19.6 및 22.7개를 생산하는 우수한 형질전환 결과를 보여주었다. 이렇게 제초제를 이용하여 선발되었을 뿐만 아니라 도입된 reporter 유전자인 gus도 발현되었음을 확인하였고 선발유전자이자 목적유전자인 blpR 유전자도 PCR 검정을 통해 도입되었음을 확인하였다. 12주 이상의 선발과정을 거치고 gus 및 PCR 검정을 거친 형질전환 개체들은 발근 배지를 거쳐 순화 후 화분으로 이식하여 높은 활착율을 보여주었다. 결론적으로 본 연구에서 확립한 프로토콜을 이용하면 평균 20% 이상의 형질전환 효율을 나타내고 본 연구에 기술된 아그로박테리움 매개 형질전환 체계에 향후 보완이 필요하지만, 우수 품종개발을 위한 나리 육종 프로그램에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

유전자 선택을 위해 속성 삭제에 기반을 둔 최적화된 분류기 설계 (A Design of an Optimized Classifier based on Feature Elimination for Gene Selection)

  • 이병관;박석규;유슬리나 티파니
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.384-393
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    • 2015
  • 본 논문은 두 가지 속성 삭제 방법인 ReliefF와 SVM-REF를 조합하여 유전자 선택을 위한 속성 삭제에 기반을 둔 최적화된 분류법(OCFE)을 제안한다. ReliefF 알고리즘은 데이터의 중요도에 따라 데이터 순위를 매기고 필터(filter) 속성 선택 알고리즘이다. SVM-RFE 알고리즘은 속성의 가중치 기반으로 데이터 순위를 매기고 데이터를 감싸는 래퍼(wrapper) 속성 선택 알고리즘이다. 이러한 두 가지 기법을 조합함으로써, 우리는 SVM-RFE는 0.3096779이고 OCFE는 0.3016138으로 에러율 평균이 좀 더 낮게 나타났다. 또한, 제안된 기법은 SVM-RFE가 69%이고 OCFE는 70%으로 좀 더 정확한 것으로 나타났다.

MdMADS2 - transgenic chrysanthemum (Dendranthema grandiflorum (Ramat.) Kitamura) showing the reduction of the days to flowering

  • Han, Bong-Hee;Lee, Su-Young;Choi, Seong-Youl
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제36권4호
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    • pp.366-372
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    • 2009
  • This study was conducted to develop new lines expressing the characteristic of early flowering by introducing MdMADS2 gene in chrysanthemum (Dendranthema grandiflorum (Ramat.) Kitamura) ‘Zinba'. Transformation of chrysanthemum was conducted by Agrobacterium tumefaciens LBA4404 harboring the binary vector containing MdMADS2 controlled by double CaMV 35S promoters. Ninety three shoots were regenerated from 1,463 leaf segment explants cultured on the first selection medium (MS basal salts + 1.0 mg/L BA + 0.5 mg/L IAA + 10 mg/L kanamycin + 400 mg/L cefotaxime, pH 5.8) after co-cultivation, and 20 out of the 93 shoots rooted on the second selection medium containing 20 mg/L kanamycin and 400 mg/L cefotaxime. Many escapes (98.6%) were removed on the selection stage for rooting. Nineteen lines were confirmed as transgenic plant with transgene by PCR analysis. Six transgenic plants flowered 2-11 days earlier than non-transgenic plant without big change of phenotype, and especially, 3 (Mo-7, Mo-11, Mo-17) out of 6 transgenic lines showed a significant reduction in days to flowering compared to non-transgenic plant. Introduction and expression of MdMADS2 gene in them were confirmed by Southern and real-time PCR analyses, respectively.

Low Levels of Polymorphisms and Negative Selection in Plasmodum knowlesi Merozoite Surface Protein 8 in Malaysian Isolates

  • Ahmed, Md Atique;Kang, Hae-Ji;Quan, Fu-Shi
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제57권4호
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    • pp.445-450
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    • 2019
  • Human infections due to the monkey malaria parasite Plasmodium knowlesi is increasingly being reported from most Southeast Asian countries specifically Malaysia. The parasite causes severe and fatal malaria thus there is a need for urgent measures for its control. In this study, the level of polymorphisms, haplotypes and natural selection of full-length pkmsp8 in 37 clinical samples from Malaysian Borneo along with 6 lab-adapted strains were investigated. Low levels of polymorphism were observed across the full-length gene, the double epidermal growth factor (EGF) domains were mostly conserved, and non-synonymous substitutions were absent. Evidence of strong negative selection pressure in the non-EGF regions were found indicating functional constrains acting at different domains. Phylogenetic haplotype network analysis identified shared haplotypes and indicated geographical clustering of samples originating from Peninsular Malaysia and Malaysian Borneo. This is the first study to genetically characterize the full-length msp8 gene from clinical isolates of P. knowlesi from Malaysia; however, further functional characterization would be useful for future rational vaccine design.

마이크로어레이 자료에서 서포트벡터머신과 데이터 뎁스를 이용한 분류방법의 비교연구 (A comparison study of classification method based of SVM and data depth in microarray data)

  • 황진수;김지연
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제20권2호
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    • pp.311-319
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    • 2009
  • 군집과 분류분석에서 L1 데이터 뎁스를 이용한 DDclust와 DDclass라고 불리는 로버스트한 방법이 Jornsten (2004)에 의하여 제안되었다. SVM-기반방법이 많이 사용되나 이상치가 있는 경우에는 약간의 문제가 있다. 유전자 자료에서는 유전자 수가 많기 때문에 적절한 유전자 선택과정이 필요하다. 따라서 적절한 유전자 또는 유전자 군집을 선택하여 분류에 이용하면 분류의 성능을 향상시킬 수 있다. 이러한 관점에서 뎁스 기반 분류방법과 SVM-기반 분류방법을 비교 연구하여 그 성능을 비교 하였다.

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In Vivo Expression Technology (IVET) and Its Application in Plant-Associated Bacteria

  • Lee, Seon-Woo
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제18권2호
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    • pp.57-62
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    • 2002
  • In vivo expression technology (IVET) has been developed to study bacterial gene expression in Salmonella typhimurium during host infection. The expression of selected genes by IVET has been elevated in vivo but not in vitro. The selected genes turned out to be important for bacterial virulence and/or pathogenicity. IVET depends on a synthetic operon with a promoterless transcriptional fusion between a selection marker gene and a reporter gene. The IVET approach has been successfully adapted in other bacterial pathogens and plant-associated bacteria using different selection markers. Pseudomonas putida suppresses citrus root rot caused by Phytophthora parasitica and enhances citrus seedling growth. The WET strategy was adapted based on a transcriptional fusion, pyrBC'-lacZ, in P. putida to study the bacterial traits important far biocontrol activities. Several genes appeared to be induced on P. parasitica hyphae and were found to be related with metabolism and regulation of gene expression. It is likely that the biocontrol strain took a metabolic advantage from the plant pathogenic fungus and then suppressed citrus root rot effectively. The result was parallel with those from the adaptation of IVET in P. fluorescens, a plant growth promoting rhizobacteria (PGPR). Interestingly, genes encoding components for type III secretion system have been identified as rhizosphere-induced genes in the PGPR strain. The type III secretion system may play a certain role during interaction with its counterpart plants. Application of IVET has been demonstrated in a wide range of bacteria. It is an important strategy to genetically understand complicated bacterial traits in the environment.