Kyoung Rok Geem ;Jaewook Kim ;Wonsil Bae ;Moo-Geun Jee ;Jin Yu ;Inbae Jang;Dong-Yun Lee ;Chang Pyo Hong ;Donghwan Shim;Hojin Ryu
Journal of Ginseng Research
/
제47권3호
/
pp.469-478
/
2023
Background: Nitrogen (N) is an essential macronutrient for plant growth and development. To support agricultural production and enhance crop yield, two major N sources, nitrate and ammonium, are applied as fertilizers to the soil. Although many studies have been conducted on N uptake and signal transduction, the molecular genetic mechanisms of N-mediated physiological roles, such as the secondary growth of storage roots, remain largely unknown. Methods: One-year-old P. ginseng seedlings treated with KNO3 were analyzed for the secondary growth of storage roots. The histological paraffin sections were subjected to bright and polarized light microscopic analysis. Genome-wide RNA-seq and network analysis were carried out to dissect the molecular mechanism of nitrate-mediated promotion of ginseng storage root thickening. Results: Here, we report the positive effects of nitrate on storage root secondary growth in Panax ginseng. Exogenous nitrate supply to ginseng seedlings significantly increased the root secondary growth. Histological analysis indicated that the enhancement of root secondary growth could be attributed to the increase in cambium stem cell activity and the subsequent differentiation of cambium-derived storage parenchymal cells. RNA-seq and gene set enrichment analysis (GSEA) revealed that the formation of a transcriptional network comprising auxin, brassinosteroid (BR)-, ethylene-, and jasmonic acid (JA)-related genes mainly contributed to the secondary growth of ginseng storage roots. In addition, increased proliferation of cambium stem cells by a N-rich source inhibited the accumulation of starch granules in storage parenchymal cells. Conclusion: Thus, through the integration of bioinformatic and histological tissue analyses, we demonstrate that nitrate assimilation and signaling pathways are integrated into key biological processes that promote the secondary growth of P. ginseng storage roots.
Objective: To explore the molecular mechanisms of fat metabolism and deposition in pigs, an experiment was conducted to identify hepatic mRNAs and miRNAs expression and determine the potential interaction of them in two phenotypically extreme pig breeds. Methods: mRNA and miRNA profiling of liver from 70-day Jinhua (JH) and Landrace (LD) pigs were performed using RNA sequencing. Blood samples were taken to detect results of serum biochemistry. Bioinformatics analysis were applied to construct differentially expressed miRNA-mRNA network. Results: Serum total triiodothyronine and total thyroxine were significantly lower in Jinhua pigs, but the content of serum total cholesterol (TCH) and low-density lipoprotein cholesterol were strikingly higher. A total of 467 differentially expressed genes (DEGs) and 35 differentially expressed miRNAs (DE miRNAs) were identified between JH and LD groups. Gene ontology analysis suggested that DEGs were involved in oxidation-reduction, lipid biosynthetic and lipid metabolism process. Interaction network of DEGs and DE miRNAs were constructed, according to target prediction results. Conclusion: We generated transcriptome and miRNAome profiles of liver from JH and LD pig breeds which represent distinguishing phenotypes of growth and metabolism. The potential miRNA-mRNA interaction networks may provide a comprehensive understanding in the mechanism of lipid metabolism. These results serve as a basis for further investigation on biological functions of miRNAs in the porcine liver.
한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
/
pp.141-141
/
2017
The ubiquitin-proteasome pathway is the major regulatory mechanism in a number of cellular processes for selective degradation of proteins and involves three steps: (1) ATP dependent activation of ubiquitin by E1 enzyme, (2) transfer of activated ubiquitin to E2 and (3) transfer of ubiquitin to the protein to be degraded by E3 complex. F-box proteins are subunit of SCF complex and involved in specificity for a target substrate to be degraded. F-box proteins regulate many important biological processes such as embryogenesis, floral development, plant growth and development, biotic and abiotic stress, hormonal responses and senescence. However, little is known about the F-box genes in wheat. The draft genome sequence of wheat (IWGSC Reference Sequence v1.0 assembly) used to analysis a genome-wide survey of the F-box gene family in wheat. The Hidden Markov Model (HMM) profiles of F-box (PF00646), F-box-like (PF12937), F-box-like 2 (PF13013), FBA (PF04300), FBA_1 (PF07734), FBA_2 (PF07735), FBA_3 (PF08268) and FBD (PF08387) domains were downloaded from Pfam database were searched against IWGSC Reference Sequence v1.0 assembly. RNA-seq paired-end libraries from different stages of wheat, such as stages of seedling, tillering, booting, day after flowering (DAF) 1, DAF 10, DAF 20, and DAF 30 were conducted and sequenced by Illumina HiSeq2000 for expression analysis of F-box protein genes. Basic analysis including Hisat, HTseq, DEseq, gene ontology analysis and KEGG mapping were conducted for differentially expressed gene analysis and their annotation mappings of DEGs from various stages. About 950 F-box domain proteins identified by Pfam were mapped to wheat reference genome sequence by blastX (e-value < 0.05). Among them, more than 140 putative F-box protein genes were selected by fold changes cut-offs of > 2, significance p-value < 0.01, and FDR<0.01. Expression profiling of selected F-box protein genes were shown by heatmap analysis, and average linkage and squared Euclidean distance of putative 144 F-box protein genes by expression patterns were calculated for clustering analysis. This work may provide valuable and basic information for further investigation of protein degradation mechanism by ubiquitin proteasome system using F-box proteins during wheat development stages.
Fungal pathogens have huge impact on health and economic wellbeing of human by causing life-threatening mycoses in immune-compromised patients or by destroying crop plants. A key determinant of fungal pathogenesis is their ability to undergo developmental change in response to host or environmental factors. Genetic pathways that regulate such morphological transitions and adaptation are therefore extensively studied during the last few decades. Given that epigenetic as well as genetic components play pivotal roles in development of plants and mammals, contribution of microbial epigenetic counterparts to this morphogenetic process is intriguing yet nearly unappreciated question to date. To bridge this gap in our knowledge, we set out to investigate histone modifications among epigenetic mechanisms that possibly regulate fungal adaptation and processes involved in pathogenesis of a model plant pathogenic fungus, Magnaporthe oryzae. For functional and comparative analysis of histone modifications, a web-based database (dbHiMo) was constructed first to archive and analyze histone modifying enzymes from eukaryotic species whose genome sequences are available. Based on the database entries, we carried out functional analysis of genes encoding histone modifying enzymes. Here I provide examples of such analyses that show how histone acetylation and methylation is implicated in regulating important aspects of fungal pathogenesis. Current analysis of histone modifying enzymes is followed by ChIP-seq and RNA-seq experiments to pinpoint the genes that are controlled by particular histone modifications. We anticipate that our work will provide not only the significant advances in our understanding of epigenetic mechanisms operating in microbial eukaryotes but also basis to expand our perspective on regulation of development in fungal pathogens.
생물의 종 구분에 이용하는 지표 중 체색은 특징이 뚜렷한 형태 지표로서, 어류의 종 동정에 유용한 형태형질이다. 개볼락은 한국 중부와 남부, 일본 홋카이도 남쪽 등지에 분포하는 상업적으로 중요한 어종으로, 피부에 반점의 유무 및 마킹이 있는 위치에 따라 4개의 아종으로 구분하는 복잡한 체색 특성을 갖는다. 그러나 개볼락의 다양한 체색 패턴과 관련된 유전자 탐색 및 유전자 변이 발굴 등 체색 형성에 관여하는 유전자 규명에 관한 연구는 없다. 이에 따라 본 연구에서는 개볼락의 체색 패턴 관련 유전자 발굴 및 유전자 발현 특성을 규명하기 위한 기초 연구로 체색 타입별 피부 전사체를 프로파일링하였다. 개볼락을 Wild type (반점과 marking 없음)과 Color type (반점과 마킹 모두 있음)으로 구분하였고, 피부 전사체를 RNA-seq 방법을 이용하여 분석하였다. 개볼락 피부 전사체의 발현량을 비교하여 체색 타입별 차등발현유전자 164개를 확보하였다. 이들 차등발현유전자의 기능을 Gene ontology(GO) 분석으로 확인한 결과, 2개는 molecular function, 46개는 biological process, 6개는 cellular component 기능그룹에 속하였다. 차등발현유전자 중 CTL (Galactose-specific lectin nattectin), CUL1 (Cullin-1), CMAS (N-acylneuraminate cytidylyltransferase), NMRK2 (Nicotinamide riboside kinase 2), ALOXE3 (Hydroperoxide isomerase ALOXE3), SLC4A7 (Sodium bicarbonate cotransporter 3) 등은 특정 체색 타입 특이적인 발현양상을 나타냈다. 이번 연구는 개볼락의 체색 패턴 형성에 관여하는 전사체를 탐색한 첫 번째 연구로, 체색 형성 관련 기능유전자 발굴을 위한 후보유전자로 개볼락의 체색 타입별 차등발현유전자를 확보한 것에 의의가 있다. 향후에는 이들 후보유전자의 발현양상 및 기능을 분석하여 개볼락의 복잡한 체색 패턴과 관련된 기능유전자의 특성을 밝히고자 한다.
Alfalfa mosaic virus (AMV), an economically important pathogen, is present worldwide with a very wide host range. This work reports for the first time the infection of Vinca minor and Wisteria sinensis with AMV using RNA sequencing and reverse transcription polymerase chain reaction confirmation. De novo assembly and annotating of contigs revealed that RNA1, RNA2, and RNA3 genomic fragments consist of 3,690, 2,636, and 2,057 nucleotides (nt) for IR-VM and 3,690, 2,594, and 2,057 nt for IR-WS. RNA1 and RNA3 segments of IR-VM and IR-WS closely resembled those of the Chinese isolate HZ, with 99.23-99.26% and 98.04-98.09% nt identity, respectively. Their RNA2 resembled that of Canadian isolate CaM and American isolate OH-2-2017, with 97.96-98.07% nt identity. The P2 gene revealed more nucleotide diversity compared with other genes. Genes in the AMV genome were under dominant negative selection during evolution, and the P1 and coat protein (CP) proteins were subject to the strongest and weakest purifying selection, respectively. In the population genetic analysis based on the CP gene sequences, all 107 AMV isolates fell into two main clades (A, B) and isolates of clade A were further divided into three groups with significant subpopulation differentiation. The results indicated moderate genetic variation within and no clear geographic or genetic structure between the studied populations, implying moderate gene flow can play an important role in differentiation and distribution of genetic diversity among populations. Several factors have shaped the genetic structure and diversity of AMV: selection, recombination/reassortment, gene flow, and random processes such as founder effects.
Byeong Hee Kang;Woon Ji Kim;Sreepama Chowdhury;Chang Yeok Moon;Sehee Kang;Bo-Keun Ha
한국작물학회:학술대회논문집
/
한국작물학회 2022년도 추계학술대회
/
pp.261-261
/
2022
Cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp] is one of the most important grain legumes that enhance soil fertility and is well-adapted to various abiotic stress. Also, it is cultivated worldwide as a tropical annual crop, and the semi-arid regions are known as the main cowpea-produced regions. However, accumulation of soil salinity induced by low rainfall in these regions is reducing crop yields and quality. In general, plants exposed to soil salinity cause an accumulation of high ion chloride, which leads to the degradation of root and leaf proteins. In this study, we identified candidate genes associated with salinity tolerance through an analysis of differentially expressed genes (DEGs) in four cowpea germplasms with contrasting salinity tolerance. A total of 553,776,035 short reads were obtained using the Illumina Novaseq 6000 platform for RNA-Seq, which were subsequently aligned to the reference genome of cowpea Vunguiculata v1.2. A total of9,806 DEGs were identified between NaCl treatment and control of four cowpea germplasms. Among these DEGs, functions related to salt stress such as calcium transporter and cytochrome-450 family were associated with salt stress. In GO analysis and KEGG analysis, these DEGs were enriched in terms such as the "phosphorylation", ''extracellular region", and "ion binding". These RNA-seq results will improve the understanding of the salt tolerance of cowpea and can be used as useful basic data for molecular breeding technology in the future.
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.
Rapid development of next-generation sequencing (NGS) technology is available to study microbes in genomic level. This NGS has been widely used in DNA/RNA sequencing for genome sequencing, metagenomics, and transcriptomics. The food microbiology area could be categorized into three groups. Food microbes including probiotics and food-borne pathogens are studied in genomic level using NGS for microbial genomics. While food fermentation or food spoilage are more complicated, their genomic study needs to be done with metagenomics using NGS for compositional analysis. Furthermore, because microbial response in food environments are also important to understand their roles in food fermentation or spoilage, pattern analysis of RNA expression in the specific food microbe is conducted using RNA-Seq. These microbial genomics, metagenomics, and transcriptomics for food fermentation and spoilage would extend our knowledge on effective utilization of fermenting bacteria for health promotion as well as efficient control of food-borne pathogens for food safety.
Several studies have reported the effect of absorption of procyanidins and their contribution to the small intestine. However, differences between dietary interventions of procyanidins and interventions via antibiotic feeding in pigs are rarely reported. Following 16S rRNA gene Illumina MiSeq sequencing, we observed that both procyanidin administration for 2 months (procyanidin-1 group) and continuous antibiotic feeding for 1 month followed by procyanidin for 1 month (procyanidin-2 group) increased the number of operational taxonomic units, as well as the Chao 1 and ACE indices, compared to those in pigs undergoing antibiotic administration for 2 months (antibiotic group). The genera Fibrobacter and Spirochaete were more abundant in the antibiotic group than in the procyanidin-1 and procyanidin-2 groups. Principal component analysis revealed clear separations among the three groups. Additionally, using the online Molecular Ecological Network Analyses pipeline, three co-occurrence networks were constructed; Lactobacillus was in a co-occurrence relationship with Trichococcus and Desulfovibrio and a co-exclusion relationship with Bacillus and Spharerochaeta. Furthermore, metabolic function analysis by phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states demonstrated modulation of pathways involved in the metabolism of carbohydrates, amino acids, energy, and nucleotides. These data suggest that procyanidin influences the gut microbiota and the intestinal metabolic function to produce beneficial effects on metabolic homeostasis.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.