• 제목/요약/키워드: HRD3 gene

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Characterization of HRD3, a Schizosaccharomyces pombe Gene Involved in DNA Repair and Cell Viability

  • Choi, In-Soon
    • Animal cells and systems
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    • 제7권2호
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    • pp.159-164
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    • 2003
  • The RAD3 gene of Saccharomyces cerevisiae is required for excision repair and is essential for cell viability. The RAD3 encoded protein possesses a single stranded DNA-dependent ATPase and DNA and DNA-RNA helicase activities. To examine the extent of conservation of structure and function of a S. pombe RAD3 during eukaryotic evolution, the RAD3 homolog gene was isolated by screening of genomic DNA library. The isolated gene was designated as HRD3 (homolog of RAD3 gene). Southern blot analysis confirmed that S. pombe chromosome contains the same DNA as HRD3 gene and this gene exists as a single copy in S. pombe. The transcript of 2.8 kb was detected by Northern blot analysis, The level of transcripts increased by ultraviolet (UV) irradiation, indicating that HRD3 is one of the UV-inducible genes in S. pombe. Furthermore, the predicted partial sequence of HRD3 protein has 60% identity to S. cerevisiae RAD3 gene. This homology was particularly striking in the regions identified as being conserved in a group of DNA helicases. Gene deletion experiments indicate that the HRD3 gene is essential for viability and DNA repair function. These observations suggest evolutionary conservation of other protein components with which HRD3 might interact in mediating its DNA repair and viability functions.

진핵세포에서 DNA 회복에 관련된 HRD3 유전자의 분리, 발현 및 특성 연구 (Study on Expression and Characterization of HRD3 Gene Related DNA Repair from Eukaryotic Cells)

  • Shin, Su-Hwa;Park, In-Soon
    • 생명과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.325-330
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    • 2004
  • 효모에 있어 자외선에 의한 절제회복 관여 DNA회복유전자가 많이 알려져 있으나, 이들이 어떤 기능을 하는지는 아직 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 자외선 조사 시 절제회복의 초기 단계에 절대적으로 필요한 RAD3 유전자와 유사한 유전자인 HRD3 유전자를 분열형 효모인 Schizosaccharomyces pombe에서 분리하여 그 특성을 연구하였다. 이 결과 분리한 유전자는 효모 RAD3 유전자와 염기서열에서 약 70%이상의 유사성을 보였다. 이 유전자의 염기서열 결과 유전자 산물의 분자량은 75 kDa였다. 2-D gel 결과 과잉발현 시 HRD3 단백질은 숙주 단백질의 합성 억제 또는 분해 촉진을 유발하여 숙주세포인 대장균에 독성초과를 나타내었다. HRD3 유전자와 lacZ 유전자를 융합시킨 여러 가지 재조합 vector를 만들어 이들 융합단백질을 분리, 연구 한 결과 HRD3 단백질의 카르복실 말단부분이 효모에 있어서 DNA회복기능과 대장균에서의 독성효과를 나타내는 중요부위임이 확인되었다.

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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Streptomyces coelicolor A3(2)에서 hrdA유사 Sigma 인자 유전자의 클로닝 (Cloning of hadA-like Sigma Factor Gene from Streptomyces coelicolor A3(2))

  • 한지숙;조은정;노정혜
    • 미생물학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.264-270
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    • 1994
  • 세균의 RNA 중합효소에서 여러 ${\sigma}$ 인자들 간에 보존된 아미노산 서열중 2.3 부위와 4.2 부위의 아미노산 서열로부터 유 n하여 두가지의 PCR primer를 제작하였다. 이들을 이용하여 PCR을 수행하였을 때, E. coli와 Streptomyces coelicolor의 DNA로부터 예상되었던 480 bp 정도의 DNA가 증폭되는 것을 관찰하였다. E. coli DNA에서 증폭된 DNA를 클로닝하여 염기서열을 결정한 결과 E. coli의 rpoS 유전자로부터 유래하였음을 알았다. 이를 탐침으로 S. coelicolor에서 genomic DNA hybridization을 수행하였을 때, PvuII 절편 두가지 (3.5 kb, 2.0 kb) 와 SalI 절편 두가지(3.4kb, 1.5 kb)에 탐침이 결합하는 것을 관찰하였다. 3.5 kb의 pvuII 절편을 sublibrary로부터 클로닝하고, 탐침이 결합하는 1.0kb의 BamHI/HincII 절편의 염기서열을 분석하였다. 부분적으로 결정된 염기서열을 BLAST 프로그램을 이용하여 GenBank와 EMBL, PDB 등의 data library의 유전자들과 비교하여 본 결과Streptomyces속의 ${\sigma}$인자들을 비롯한 Synechococcus종, Anabaena종, Pseudomonas aeruginosa, Stigmatella aurantica 등의 주된 ${\sigma}$ 인자와 높은 유사성을 보였다. 현재까지 1.2 부위와 4 부위에 해당하는 부분의 염기서열을 결정하였는데, 이 부분은 S. coelicolor에서 알려진 다섯가지의 ${\sigma}$ 인자 유전자 중 hrdA와 가장 높은 유사성을 보이며, 아미노산의 유사성이 1.2부위에서는 88%, 4 부위에서는 75%인 것으로 나타났다.

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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.

균류 Coprinus cinereus에서 DNA 회복에 관여하는 RAD3 유사유전자의 분리와 특성 (Characterization of RAD3 Homologous Gene from Coprinus cinereus)

  • 최인순
    • 생명과학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.1023-1027
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    • 2004
  • 본 연구는 출아형 효모 Saccharomyces cerevisiae에서 자외선의 상해 시 이를 정상으로 회복시키는 절제회복(excision repair) 유전자로 알려진 RADS의 특성 규명을 위하여 균류 Coprinus cinereus에서 이와 유사한 유전자를 분리하였다. RADS 유사 유전자를 분리하기 위하여 균류 C. cinereus의 염색체 DNA를 전기영동하여 분리한 다음 효모 RADS DNA를 probe로 하여 이와 hybridization하였다. 이 결과 RADS유사 유전자는 3.4kb의 insert DNA를 갖고 있었다. 또한 Southern hybridization으로 이 유사 유전자는 fungus C. cinereus의 염색체에 존재함을 확인하였다. 분리한 RADS 유사 유전자의 전사체 크기는 2.8kb 였으며, 자외선의 상해시 전혀 자외선에 대한 유도성이 없음을 Northern hybridization으로 확인하였다. 또한 유사유전자 부분을 삭제하였을 때 이 부분이 없는 세포는 전혀 생존을 못하였다. 이 결과 분리한 RADS 유사유전자는 세포의 생존에 필수적인 유전자임을 알 수 있었다.

Bacterial Community and Biological Nitrate Removal: Comparisons of Autotrophic and Heterotrophic Reactors for Denitrification with Raw Sewage

  • Lee, Han-Woong;Park, Yong-Keun;Choi, Eui-So;Lee, Jin-Woo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권11호
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    • pp.1826-1835
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    • 2008
  • An autotrophic denitrification reactor (ADR-l) and a heterotrophic denitrification reactor (HDR-2) were operated to remove nitrate and nitrite in an anoxic environment in raw sewage. The $NO_3$-N removal rate of ADR-l was shown to range from 52.8% to 78.7%, which was higher than the $NO_3$-N removal rate of HDR-2. Specific denitrification rates (SDNR) of ADR-l and HDR-2 were 3.0 to 4.0 and 1.1 to $1.2\;mgNO_3$-N/gVSS/h, respectively. From results of restriction fragment length polymorphism (RFLP) of the 16S rRNA gene, Aquaspirillum metamorphum, Alcaligenes defragrans, and Azoarcus sp. were $\beta$-Proteobacteria that are affiliated with denitritying bacteria in the ADR-l. Specifically, Thiobacillus denitrificans was detected as an autotrophic denitrification bacteria. In HDR-2, the $\beta$-Proteobacteria such as Denitritying-Fe-oxidizing bacteria, Alcaligenes defragrans, Acidovorax sp., Azoarcus denitrificans, and Aquaspirillum metamorphum were the main bacteria related to denitrifying bacteria. The $\beta$-and $\alpha$-Proteobacteria were the important bacterial groups in ADR-l, whereas the $\beta$-Proteobacteria were the main bacterial group in HDR-2 based on results of fluorescent in situ hybridization (FISH). The number of Thiobacillus denitrificans increased in ADR-l during the operation period but not in HRD-2. Overall, the data presented here demonstrate that many heterotrophic denitritying bacteria coexisted with autotrophic denitrifying bacteria such as Thiobacillus denitrificans for nitrate removal in ADR-l. On the other hand, only heterotrophic denitritying bacteria were identified as dominant bacterial groups in HDR-2. Our research may provide a foundation for the complete nitrate removal in raw sewage of low-COD concentration under anoxic condition without any external organic carbon or the requirement of post-treatment.