• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제46권1호
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• pp.1-15
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• 2008

Introduction of double-stranded RNA (dsRNA) into some cells or organisms results in degradation of its homologous mRNA, a process called RNA interference (RNAi). The dsRNAs are processed into short interfering RNAs (siRNAs) that subsequently bind to the RNA-induced silencing complex (RISC), causing degradation of target mRNAs. Because of this sequence-specific ability to silence target genes, RNAi has been extensively used to study gene functions and has the potential to control disease pathogens or vectors. With this promise of RNAi to control pathogens and vectors, this paper reviews the current status of RNAi in protozoans, animal parasitic helminths and disease-transmitting vectors, such as insects. Many pathogens and vectors cause severe parasitic diseases in tropical regions and it is difficult to control once the host has been invaded. Intracellularly, RNAi can be highly effective in impeding parasitic development and proliferation within the host. To fully realize its potential as a means to control tropical diseases, appropriate delivery methods for RNAi should be developed, and possible off-target effects should be minimized for specific gene suppression. RNAi can also be utilized to reduce vector competence to interfere with disease transmission, as genes critical for pathogenesis of tropical diseases are knockdowned via RNAi.

• KSBB Journal
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• 제26권2호
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• pp.131-138
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• 2011

Some computational approaches are needed for clarifying RNAi sequences, because it takes much time and endeavor that almost of RNAi sequences are verified by experimental data. Incorrectness of RNAi mechanism and other unaware factors in organism system are frequently faced with questions regarding potential use of RNAi as therapeutic applications. Our massive parallelized pair alignment scoring between dsRNA in Genebank and expressed sequence tags (ESTs) in Caenorhabditis elegans Genome Sequencing Projects revealed that this provides a useful tool for the prediction of RNAi induced cosuppression details for practical use. This pair alignment scoring method using high performance computing exhibited some possibility that numerous unwanted gene silencing and cosuppression exist even at high matching scores each other. The classifying the relative higher matching score of them based on GO (Gene Ontology) system could present mapping dsRNA of C. elegans and functional roles in an applied system. Our prediction also exhibited that more than 78% of the predicted co-suppressible genes are located in the ribosomal spot of C. elegans.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권2호
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• pp.231-239
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• 2016

담배에서 후성유전관련 유전자의 발현연구를 위해 담배유래 시토신 DNA 탈메틸화 관련 NtROS2a 유전자를 과발현 및 RNAi 식물체를 육성하였다. 이들 형질전환체들은 고염 및 산화 스트레스하에서 내성이 증진되었으며, 다양한 표현형변이를 보였다(Lee et al. 2015). 본연구에서는 선발된 과발현 (OX1), RNAi 식물체(RNAi 13) 및 대조식물체(WT)를 이용하여 Agilent Tobacco 4 X 44K Oligo chip으로 microarray분석을 수행하였다. OX1과 RNAi13 계통을 이용하여 WT과 함께 비교 분석한 결과, 대부분 세포 내 이온 수송, 영양 공급 등과 같은 물질대사와 생물적 비생물적 스트레스 및 methylation과 관련되어 영향을 주는 유전자들에서 up-regulation 되었고, 물질대사관련 유전자와 세포 내 기능유전자의 역할을 담당하는 조효소, 그리고 다양한 스트레스 및 메틸레이션 관련 유전자군에서 또한 down-regulation되었다. 각각의 up-, down-regulation된 유전자들을 WT과 비교하여 qRT-PCR을 수행한 결과, KH domain-containing protein, MADS-box protein 및 Zinc phosphodiesterase ELAC protein 유전자들에서 발현이 높게 나타났으며, 반면에 pentatricopeptide (PPR) repeat-containing protein, histone deacetylase HDAC3 protein 및 protein kinase는 0.4 ~ 1.0-fold 발현양이 감소되었다. 따라서 DNA glycosylase를 암호화하는 NtROS2a 유전자는 demethylation과 관련되어 담배 식물체에서 다양한 전사레벨을 조절하는 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권3호
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• pp.205-216
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• 2019

Since the RNA interference (RNAi) had been discovered in many organisms, small non-coding RNA-mediated gene silencing technology, including RNAi have been widely applied to analysis of gene function, as well as crop improvement. Despite the usefulness of RNAi technology, RNAi transgenic crops have various potential environmental risks, including off-target and non-target effects. In this study, we developed methods that can be effectively applied to environmental risk assessment of RNAi transgenic crops and verified these methods in 35S::dsRNAi_eGFP rice transgenic plant we generated. Off-target genes, which can be non-specifically suppressed by the expression of dsRNAi_eGFP, were predicted by using the published web tool, pssRNAit, and verified by comparing their expressions between wild-type (WT) and 35S::dsRNAi_eGFP transgenic rice. Also, we verified the non-target effects of the 35S:: dsRNAi_eGFP plant by evaluating horizontal and vertical transfer of small interfering RNAs (siRNAs) produced in the 35S::dsRNAi_eGFP plant into neighboring WT rice and rhizosphere microorganisms, respectively. Our results suggested that the methods we developed, could be widely applied to various RNAi transgenic crops for their environmental risk assessment.

• Animal cells and systems
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• 제11권2호
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• pp.99-104
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• 2007

RNA interference (RNAi) is the phenomenon of gene silencing by double-stranded RNA (dsRNA) at transcriptional and post-transcriptional levels in a sequence-specific manner. Reverse genetic approaches using RNA interference (RNAi) have become a major tool for biological researches since its discovery in the nematode Caenorhabditis elegans. In this review, we overview how the RNAi phenomenon was discovered and how the underlying mechanism has been elucidated. We also describe and discuss how RNAi experiments can be performed and how RNAi can be used for genetic studies.

• 한국어병학회지
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• 제6권2호
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• pp.93-101
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• 1993

효모의 RNAI유전자는 RNA processing에 관여 하는지 혹은 RNA transport에 관여 하는지 아직까지 유전자의 기능이 정확히 알려져 있지 않은 실정이다. 효모의 RNAI 유전자의 기능을 파악하기 위한 방법으로 본 연구에서는 rna1-1 mutant gene을 cloning하여 이에 대한 DNA sequence를 조사함으로써 RNAI 유전자와 rna1-1 유전자의 차이점을 이해하고자 하였다. rna1-1 marker를 갖는 yeast strain(R49)로 부터 genomic DNA를 추출하여 이를 BglII로 절단하여 genomic southern blotting을 행한 결과 wild type의 경우와 동일하게 3.4 kb에서 hybridization되는 signal을 얻었으며, RNAl 및 rna1-1이 yeast genome내에 single site로 존재함을 보여 주는 결과를 얻었다. mutant strain으로 부터 얻은 3.4 kb의 BglI fragment를 pUC19의 BamHI site에 subcloning하여 transformant들을 얻었고, wild type RNAl 유전자를 probe로 하여 rna1-1 mutant 유전자를 cloning할 수 있었다. pUC19에 cloning된 RNA1유전자 및 rna1-1유전자로부터 다양한 Ba131유도체를 얻어 이들에 대한 염기 서열을 비교한 결과 transcription initation site에서부터 down stream쪽으로 17 아미노산위치에 TCC가 TTC로 대치되어 있었으며 그 결과 serine이 phenylalanine으로 변환되는 결과를 얻었다. Wild type RNAI gene의 5'-region에는 3군데의 TATA-like sequence가 true TATA box인지 확인하기 위하여 Bal3I deletion에 의해 -103nt까지 deletion된 유도체를 얻었으며 ${\Delta}RNAI$, rna1-1, 81-2-6 clone이 rna1-1 allele와 complementation한지 확인하였으나 ${\Delta}RNAI$은 TS-complementation을 하지 못하였다. 따라서 현재까지 TATA-box라고 알려진 부분은 promoter로 작용하지 못함을 확인하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.211-219
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• 2022

지난 10년 동안, 이중 가닥 RNA (double-stranded RNA, dsRNA)를 이용한 특정 유전자 발현 간섭(RNA interference, RNAi) 기술은 의약품 개발뿐만 아니라 작물보호 분야에 해충방제부터 익충보호까지 다양하게 그 기술이 사용되어 왔다. 그동안 학계 및 산업체에서 활발히 연구되어 온 RNAi기술을 이용한 작물 및 익충보호제는 상용화를 눈앞에 두고 있다. 미래 농업 시장에서 해충방제제와 익충보호제로써의 개발을 위한 RNAi의 기술적 응용은 상당한 잠재력을 가지고 있지만, 현장에 직접 사용되기에는 아직 여러 가지 한계점이나 극복해야 할 과제가 남아있다. 본 리뷰에서는 최근에 활발히 진행되고 있는 작물보호제 및 익충보호제(protection of crops and beneficial insects)로써의 dsRNA의 다양한 활용과 그 잠재성(potential)을 소개하고자 한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권3호
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• pp.263-272
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• 2007

생쥐의 난자는 특별한 첨가물이나 난구세포 없이 체외 배양해도 성숙율이 높은 반면 돼지 난자의 체외성숙율은 매우 낮다. 본 연구는 이러한 차이의 원인을 연구하기 위하여 생쥐와 돼지 난자의 에너지 생성에 관여하는 유전자인 malate dehydrogenase(Mor2)의 기능을 RNAi를 이용하여 비교 분석하였다. 생쥐와 돼지 각각의 Mor2 double-stranded RNA(dsRNA)를 제작하고, 생쥐는 난구세포를 제거한 미성숙(GV) 난자의 세포질에 mMor2 dsRNA를 미세 주입한 후 16시간 동안 배양하였고, 돼지는 난구세포를 제거하거나(DO) 혹은 그대로인 상태(COCs)로 pMor2 dsRNA를 미세 주입한 후 48시간 동안 배양하였다. 사용한 배양액은 M199에 10%의 porcine follicular fluid, pyruvate, p-FSH, EGF, cystein, estradiol-$17{\beta}$ 등이 첨가된 배양액을 사용하였고, 배양 후 난자의 형태학적 변화를 관찰하고, Mor2 mRNA양의 변화를 RT-PCR로 확인하여 RNAi 결과, 염기서열 특이적으로 Mor2 발현이 억제됨을 확인하였다. 돼지 난자의 pMor2 RNAi 결과, DO 난자에서는 약 58%의 난자가 MI에서 성숙이 억제되었으나, COCs에선 84.4%가 MII로 성숙하는 것을 볼 수 있었다. 이는 돼지의 난구세포가 난자 성숙에 매우 중요하며, 특히 malate 공급에 관여할 것임을 시사한다. 선행 연구 Mor2 RNAi 결과, 생쥐는 GV에서, 본 연구에서 돼지는 MI에서 성숙이 정지되었기 때문에 이러한 차이가 배양액의 차이인지 다시 mMor2 RNAi 후 생쥐 난자를 M199 배양액에 16시간 동안 배양한 후 성숙율을 관찰하였더니 MII로의 성숙율은 62%로 대조군과 비교하여 큰 차이가 없었다(non-injected: 76.8%, buffer-injected: 73.3%). 이는 mMor2 RNAi 결과가 배양액의 조성에 의해 극복될 수 있음을 보여준 결과다. 생쥐와 돼지에서 서로 다른 대사과정을 갖고 있음은 바로 이 두 종에서의 체외성숙율 차이의 원인이 될 수 있을 것이며, 앞으로 두 종에서의 난자와 난구세포간의 상호작용 및 대사 경로 등에 관한 심도 깊은 비교 분석 연구를 통하여 돼지의 체외성숙율을 증가시킬 수 있는 배양 시스템의 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 원예과학기술지
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• 제35권3호
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• pp.323-332
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• 2017

Homology-specific transcriptional and post-transcriptional silencing, an intrinsic mechanism of gene regulation in most eukaryotes, can be induced by anti-sense, co-suppression, or hairpin-based double-stranded RNA. Hairpin-based RNA interference (RNAi) has been applied to analyze gene function and genetically modify crops. However, RNAi vector construction usually requires high-cost cloning steps and large amounts of time, or involves methods that are protected by intellectual property rights. We describe a more effective method for generating intron-spliced RNAi constructs. To produce intron-spliced hairpin RNA, an RNAi cassette was ligated with the first intron and splicing sequences of the Brassica rapa ssp. pekinensis histone deacetylase 1 gene. This method requires a single ligation of the PCR-amplified target gene to SpeI-NcoI and SacI-BglII enzyme sites to create a gene-specific silencing construct. We named the resulting binary vector system pKHi and verified its functionality by constructing a vector to silence DIHYDROFLAVONOL 4-REDUCTASE (DFR), transforming it into tobacco plants, and confirming DFR gene-silencing via PCR, RT-qPCR, and analysis of the accumulation of small interfering RNAs. Reduction of anthocyanin biosynthesis was also confirmed by analyzing flower color of the transgenic tobacco plants. This study demonstrates that small interfering RNAs generated through the pKHi vector system can efficiently silence target genes and could be used in developing genetically modified crops.

• 미생물학회지
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• 제27권2호
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• pp.77-84
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• 1989

Saccharomyces cerevisiae의 RNAI 유전자의 온도 감수성 돌연변이 균주는 성장허용 온도인 23"C에서는 정상적인 성"J--을하나, 성 장억제 온도인 36°C에서는 tRNA, rRNA 그러고 mRNA 의 선우울질을을 핵내에 축적함으후써 성장을 못한다. 본 실 험에서는 complementation 에 의하여 RNAI 유전자를 클로녕하였으며 concomitant loss 실험에 의하여 이 유천자의 클로닝 을 확인하였다. 유전자의 위치를 확인한 결과 3.5kb의 Bgl II 조각내에 RNAI 유전자가 존재함을 알 수 있였으며, 2.1kb에 해당하는 BamH I -Bgl II 조각에서는 RNAI 유전지에 의한 complementation 능력이 상실되는 것으후 보아 RNAI 유전자 는 3.5kb의 BglIl 조각내에 포함되는 BamH 1 자리 주위에 결쳐 있픔을 알 수 있었다.