• Mycobiology
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• 제50권5호
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• pp.357-365
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• 2022

Schizophyllum commune has emerged as the most promising model mushroom to study developmental stages (mycelium, primordium), which are two primary processes of fruit body development. Long non-coding RNA (lncRNA) has been proved to participate in fruit development and sex differentiation in fungi. However, potential lncRNAs have not been identified in S. commune from mycelium to primordium developmental stages. In this study, lncRNA-seq was performed in S. commune and 61.56 Gb clean data were generated from mycelium and primordium developmental stages. Furthermore, 191 lncRNAs had been obtained and a total of 49 lncRNAs were classified as differently expressed lncRNAs. Additionally, 26 up-regulated differently expressed lncRNAs and 23 down-regulated between mycelium and primordia libraries were detected. Further, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) analysis showed that differentially expressed lncRNAs target genes from the MAPK pathway, phosphatidylinositol signal, ubiquitin-mediated proteolysis, autophagy, and cell cycle. This study provides a new resource for further research on the relationship between lncRNA and two developmental stages (mycelium, primordium) in S. commune.

• Molecules and Cells
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• 제46권2호
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• pp.86-98
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• 2023

The genome is almost identical in all the cells of the body. However, the functions and morphologies of each cell are different, and the factors that determine them are the genes and proteins expressed in the cells. Over the past decades, studies on epigenetic information, such as DNA methylation, histone modifications, chromatin accessibility, and chromatin conformation have shown that these properties play a fundamental role in gene regulation. Furthermore, various diseases such as cancer have been found to be associated with epigenetic mechanisms. In this study, we summarized the biological properties of epigenetics and single-cell epigenomic profiling techniques, and discussed future challenges in the field of epigenetics.

• Molecules and Cells
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• 제46권6호
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• pp.351-359
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• 2023

Deamination of adenine or cytosine in RNA, called RNA editing, is a constitutively active and common modification. The primary role of RNA editing is tagging RNA right after its synthesis so that the endogenous RNA is recognized as self and distinguished from exogenous RNA, such as viral RNA. In addition to this primary function, the direct or indirect effects on gene expression can be utilized in cancer where a high level of RNA editing activity persists. This report identified actin-related protein 2/3 complex inhibitor (ARPIN) as a target of ADAR1 in breast cancer cells. Our comparative RNA sequencing analysis in MCF7 cells revealed that the expression of ARPIN was decreased upon ADAR1 depletion with altered editing on its 3'UTR. However, the expression changes of ARPIN were not dependent on 3'UTR editing but relied on three microRNAs acting on ARPIN. As a result, we found that the migration and invasion of cancer cells were profoundly increased by ADAR1 depletion, and this cellular phenotype was reversed by the exogenous ARPIN expression. Altogether, our data suggest that ADAR1 suppresses breast cancer cell mobility via the upregulation of ARPIN.

• 미생물학회지
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• 제48권2호
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• pp.66-72
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• 2012

Nup188 단백질은 진화적으로 보존된 가장 큰 핵공단백질 중의 하나로 핵공복합체의 inner ring을 구성하는 인자이다. Nup188의 이종상동체인 분열효모 S. pombe의 Nup184 단백질은 영양분이 풍부한 완전배지(YES 배지)에서 정상적인 생장과 mRNA의 핵에서 세포질로의 이동에 필요하다. 본 연구에서는 ${\Delta}nup184$ 결실돌연변이를 YES 배지에서 배양할 때 보이는 생장지체와 mRNA export 결함을 상보하기 위해서 Nup184의 카르복시 부위(아미노산 잔기482에서 1628까지)가 필요함을 알아내었다. 또한 이 부위는 GFP-Nup184 융합단백질이 핵막에 위치하기 위해서도 필요하였다. 이 과정에서 S. pombe GeneDB (Sanger 연구소, 영국)에 등록되어 있는 Nup184의 열린읽기틀 (1564개의 아미노산 잔기로 된 단백질로 예측)이 우리가 얻은 염기서열 데이터에 비해 66개의 아미노산 잔기가 짧다는 것을 발견하였다. 이 카르복시-말단 부위는 Nup184의 기능에 반드시 필요하였다. 이외에도 Nup184 단백질이 세포 안에서 SUMO 변형되어 있음을 보였다.

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2001년도 Proceedings of the Pharmaceutical Society of Korea
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• pp.48-55
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• 2001

When an elongating RNA polymerase encounters DNA damage on the template strand of a transcribed gene it can either be arrested by or be transcribed through the lesion. Lesions that arrest RNA polymerases are thought to be subject to transcription-coupled repair, whereas that damage that is bypassed can cause miscoding, resulting in mutations in the transcript (transcriptional mutagenesis). We have developed a technique using a plasmid-based luciferase reporter assay to determine the extent to which a particular type of DNA base modification is capable of causing transcriptional mutagenesis in vivo. The system uses Escherichia coli strains with different DNA repair backgrounds and is designed to detect phenotypic changes caused by transcriptional mutageneis under nongrowth conditions. In addition, this method is capable of indicating the extent to which a particular DNA repair enzyme (or pathway) suppresses the occurrence of transcriptional mutagenesis. Thus, this technique provides a tool with which the effects of various genes on non-replication-dependent pathways resulting in the generation of mutant proteins can be gauged.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제31권4호
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• pp.241-248
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• 2007

Epigenetic modification dependent DNA methyltransferases (DNMTs) play an important role in tissue- and stage-specific gene regulation and normal mammalian development. In this study, we show that DNMTs are expressed at different levels during hematopoietic stem cell (HSC) differentiation to proerythrocytes. DNMT1, DNMT3A, and DNMT3B were highly expressed at day 7 after differentiation. We used specific siRNA as a tool to probe the relationship between the expression of DNMTs and erythropoietic differentiation. When introduced siRNA of DMNT1 and DMNT3b in human $CD34^+$ cells, these more differentiated into erythrocytes. This was confirmed by glycophorin A (GPA) positive cell analysis and globin gene expression. $GPA^+$ cells increased up to $20{\sim}30%$, and ${\gamma}$- and ${\epsilon}$-globin genes increased in siRNA transfected cells. Therefore, our data suggest that suppression of DNA methylation can affect positively differentiation of HSC and may contribute to expression of erythrocyte lineage genes including GPA and globins.

• 미생물학회지
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• 제38권2호
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• pp.96-102
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• 2002

S기 checkpoint기작은 DNA복제 저해나 DNA상해 등에 반응하여, S기 세포주기 정지를 일으키거나 상해 회복에 관련된 유전자들의 전사가 유도됨으로서 진핵세포에서의 유전적인 안정성을 유지한다. 이러한 반응에 대한것ba11 변이주의 결손을 확인하기 위해서, nPB11 (DNA polymerase B possible subunit)유전자의 과다발현 효과에 대해 조사하고, HU (Hydroxyurea)와 MMS (Methyl methanesulfonate)에 대한 감수성 및 DNA상해 물질에 의한 RNR3 (Ribonulectide reductase) mRNA의 전사 유도를 조사하였다. RNR3 mRNA의 전사는 DNA합성 저해에 의해 발생한 스트레스나 화학물질에 의한 직접적 인 DNA상해 등에 의해 유도되어진다. 그 결과, dpb11-1변이주는 DNA상해 물질에 감수성을 나타내었고, RNR3 mRNA전사유도 또한 야생형 균주에 비해 약 40% 정도 감소를 나타내었다. 더욱이 dpb2-1 균주에서도 이와 동일한 결과를 얻었다. 그러므로 DPB2와 DPB11 유전자는 복제에 대한 sensor로서, 복제 정지 요인에 대한 세포주기 반응과 전사 조절에 모두 작용하는 것으로 사료된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권4호
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• pp.505-514
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• 2022

Background: The roots of Panax ginseng contain two types of tetracyclic triterpenoid saponins, namely, protopanaxadiol (PPD)-type saponins and protopanaxatiol (PPT)-type saponins. In P. ginseng, the protopanaxadiol 6-hydroxylase (PPT synthase) enzyme catalyses protopanaxatriol (PPT) production from protopanaxadiol (PPD). In this study, we constructed homozygous mutant lines of ginseng by CRISPR/Cas9-mediated mutagenesis of the PPT synthase gene and obtained the mutant ginseng root lines having complete depletion of the PPT-type ginsenosides. Methods: Two sgRNAs (single guide RNAs) were designed for target mutations in the exon sequences of the two PPT synthase genes (both PPTa and PPTg sequences) with the CRISPR/Cas9 system. Transgenic ginseng roots were generated through Agrobacterium-mediated transformation. The mutant lines were screened by ginsenoside analysis and DNA sequencing. Result: Ginsenoside analysis revealed the complete depletion of PPT-type ginsenosides in three putative mutant lines (Cr4, Cr7, and Cr14). The reduction of PPT-type ginsenosides in mutant lines led to increased accumulation of PPD-type ginsenosides. The gene editing in the selected mutant lines was confirmed by targeted deep sequencing. Conclusion: We have established the genome editing protocol by CRISPR/Cas9 system in P. ginseng and demonstrated the mutated roots producing only PPD-type ginsenosides by depleting PPT-type ginsenosides. Because the pharmacological activity of PPD-group ginsenosides is significantly different from that of PPT-group ginsenosides, the new type of ginseng mutant producing only PPD-group ginsenosides may have new pharmacological characteristics compared to wild-type ginseng. This is the first report to generate target-induced mutations for the modification of saponin biosynthesis in Panax species using CRISPR-Cas9 system.

• 생명과학회지
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• 제31권11호
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• pp.995-1003
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• 2021

크로마틴 리모델링은 후성유전기전을 통해 유전자 발현을 조절한다. 비정상적인 히스톤 변형이 우울증 발생에 관여하는 것으로 알려져 있다. p11 (S100A10)은 인간과 설치류에서 우울증의 병태생리에 관여한다고 보고되었다. 본 연구는 우울증 동물모델인 장기간 예측 불가능한 스트레스가 마우스 해마에서 p11 유전자 promoter의 히스톤 변형에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. C57BL/6 마우스에 21일 동안 스트레스를 가하고, 강제수영검사를 수행하여 우울 유사 행동 양상을 측정하였다. Real time PCR 및 Western blotting 분석법으로 p11 발현 변화를 조사하였으며, 염색질 면역침전분석법을 수행하여 p11 promoter의 히스톤 H3 아세틸화 및 메틸화 양을 측정하였다. 장기간 예측 불가능한 스트레스는 강제수영검사에서 부동시간을 증가시켜 우울 유사 행동을 나타내었으며, 해마의 p11 mRNA 및 단백질 발현을 유의하게 감소시켰다. 또한 p11 promoter의 히스톤 H3 아세틸화(Ac-H3) 및 H3-K4 트리메틸화(H3K4met3)를 유의하게 감소시켰으며, H3-K27 트리메틸화(H3K27met3)를 증가시켰다. 본 연구결과는 만성 스트레스가 해마에서 p11 유전자의 후성유전적 억제를 야기하여 p11 유전자의 발현을 감소시킴을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제33권12호
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• pp.987-994
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• 2023

이 연구는 제주도 한우집단에서 galactose mutarotase (GALM) 유전자형과 도체형질의 연관성을 시험하였다. GALM 유전자형은 3'-비해독부위(3'-UTR)의 14-bp (5'-GGTCTAATGACCAG-3') 삽입/결실 다형성을 이용하였다. 한우 비육우 집단에서 GALM 유전자의 세 가지 유전자형(LL, LS, SS)이 모두 관찰되었다. 연관성 분석결과는 근내지방의 함량과 밀접한 상관을 보이는 육질등급과 근내지방도의 수준과, 등지방두께의 수준이 유전자형에 따른 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.05). 동형접합인 SS 유전자형을 보유한 도체에서 LL 또는 LS 유전자형인 도체에 비해 근내지방 함량 수준은 더 높고, 등지방두께도 더 얇은 수준을 보였다. 반면, 도체중, 등심단면적, 육색, 지방색 등은 GALM 유전자형에 따른 유의적인 차이는 없었다(p>0.05). 3'-UTR에서 14-bp 절편의 결실은 RNA의 2차 구조의 변형과 RNA-결합 단백질, microRNA와의 결합능력에 대한 방해를 통해 유전자 발현에 영향을 줄 수 있는 것으로 예측되었다. GALM 유전자의 3'-UTR 영역에서 14-bp 삽입/결실 다형성에 대한 이번 연구결과는 소에서 근육과 등지방 조직에서 galactose 대사에 의한 지방 축적을 통해 성장형질, 도체형질에 영향을 주는 것으로 판단된다.