• Journal of Microbiology
• /
• 제37권3호
• /
• pp.141-147
• /
• 1999

Thirteen transcriptionally-fused carbon starvation mutants, derived from Pseudomonas putida ATCC 12633, were analyzed for their survivability and transcriptional induction profiles upon carbon starvation. One of these mutants, MK114, which exhibited the lowest survivability and the highest induction rate, was selected and further examined under different starvation (nitrogen and phosphate) and stress (osmolarity, H2O2, salts, alcohol, and heat) conditions. Under all tested conditions MK114 induced ${\beta}$-galactosidase activity, implying that the interrupted gene (cst114) is a general starvation and stress response gene. The rate of induction ranged from 2.6-fold for phosphate starvation to 3.7-fold for osmotic shock. The mini-Tn5 flanking DNA was cloned from the chromosome of MK114. The cloned DNA fragment exhibited carbon starvation activity, indicating that this fragment contains a carbon starvation-related promoter region. This region was partially sequenced. Possible physiological roles of Cst114 in a carbon sensing mechanism and in other stress responses are also discussed.

• Molecules and Cells
• /
• 제44권7호
• /
• pp.529-537
• /
• 2021

Most animals face frequent periods of starvation throughout their entire life and thus need to appropriately adjust their behavior and metabolism during starvation for their survival. Such adaptive responses are regulated by a complex set of systemic signals, including hormones and neuropeptides. While much progress has been made in identifying pathways that regulate nutrient-excessive states, it is still incompletely understood how animals systemically signal their nutrient-deficient states. Here, we showed that the FMRFamide neuropeptide FLP-20 modulates a systemic starvation response in Caenorhabditis elegans. We found that mutation of flp-20 rescued the starvation hypersensitivity of the G protein β-subunit gpb-2 mutants by suppressing excessive autophagy. FLP-20 acted in AIB neurons, where the metabotropic glutamate receptor MGL-2 also functions to modulate a systemic starvation response. Furthermore, FLP-20 modulated starvation-induced fat degradation in a manner dependent on the receptor-type guanylate cyclase GCY-28. Collectively, our results reveal a circuit that senses and signals nutrient-deficient states to modulate a systemic starvation response in multicellular organisms.

• Molecules and Cells
• /
• 제40권10호
• /
• pp.697-705
• /
• 2017

The maintenance of inorganic phosphate (Pi) homeostasis is essential for plant growth and yield. Plants have evolved strategies to cope with Pi starvation at the transcriptional, post-transcriptional, and post-translational levels, which maximizes its availability. Many transcription factors, miRNAs, and transporters participate in the Pi starvation signaling pathway where their activities are modulated by sugar and phytohormone signaling. Environmental stresses significantly affect the uptake and utilization of nutrients by plants, but their effects on the Pi starvation response remain unclear. Recently, we reported that Pi starvation signaling is affected by abiotic stresses such as salt, abscisic acid, and drought. In this review, we identified transcription factors, such as MYB, WRKY, and zinc finger transcription factors with functions in Pi starvation and other environmental stress signaling. In silico analysis of the promoter regions of Pi starvation-responsive genes, including phosphate transporters, microRNAs, and phosphate starvation-induced genes, suggest that their expression may be regulated by other environmental stresses, such as hormones, drought, cold, heat, and pathogens as well as by Pi starvation. Thus, we suggest the possibility of cross-talk between Pi starvation signaling and other environmental stress signaling pathways.

• 생명과학회지
• /
• 제24권7호
• /
• pp.762-768
• /
• 2014

Starvation에 의해서 down-regulation 되는 유전자 10개를 얻었다(Comt, RGN, Scd1, Temt, Idi1, Fabp5, Car3, Cyp2c70, Pinx1, Poldip3). 이들은 starvation에 의한 대사변화의 대부분은 liver와 관련된 것으로 볼 수 있다. Starvation중에 물 공급은 암수 동일하게 apoptosis, autophage, endoplasmic reticulum quality control (ERQC)유도에 영향을 미치지 않았다. 이 같이 starvation에 의해서 down-regulation되는 유전자발현조절이 liver에 국한된 것이라기보다는 개체의 항상성유지에 관련 많은 pathway가 관련되어있는 것으로 판단된다. 장기간의 간혈 starvation은 glucose소비가 많은 brain과 면역기능조절에 중요한 thymus의 정상기능에 영향을 미칠 수 있는 것으로 보인다. 유전자 Scd1의 경우는 ♀보다가 ♂이 민감한 반응을 보이는 것으로 보아 ♀/♂의 성 특이적인 대사에 starvation과 NaCl이 밀접한 관계가 있는 것으로 보인다. Starvation시 물 공급도 중요하지만 개체의 항상성유지에 NaCl공급이 중요하다는 결과를 얻었다.

• 유기물자원화
• /
• 제11권3호
• /
• pp.67-74
• /
• 2003

본 연구의 목적은 토양미생물의 일종인 Pseudomonas putida 에서 추출한 탄소고갈 유전자로부터 starvation promoter를 분리한 후 starvation vector를 개발하여 이를 미생물로부터 유용물질의 생산 및 오염물질의 정화등에 활용하기 위한 것이다. Starvation 유전자란 영양분의 결핍시에만 특수하게 발현되는 유전자의 일종으로 본 유전자로부터 promoter를 분리한 후 특정 물질을 분해 또는 생성하는 유전자를 분리된 promoter에 유전자 재조합 방법에 의하여 연결시키면 영양분의 공급을 최소화하고 세균의 생장을 억제 시키는 동시에 promoter에 연결된 유전자의 발현 기능은 최대화 시킴으로써 그 목적을 달성할 수 있다 하겠다. 본 연구에서는 기 분리된 starvation gene으로부터 promoter를 분리한 후 이를 적절한 벡터에 연결시켜 starvation vector인 pYKS101을 완성하였다. 본 벡터의 성능을 시험하기 위하여 reporter gene으로 lacZ유전자를 벡터내에 클로닝하여 세균의 염색체에 삽입시킨후 그 성능을 조사하였다. 삽입된 유전자는 예상한 바와같이 세균이 영양분이 결핍되었을 때 충분한 영양분이 공급되었을 때보다 약 4배의 활성도를 나타냄으로써 본 벡터의 유용성을 입증할 수 있었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2006년도 추계 학술발표회 발표논문집
• /
• pp.362-364
• /
• 2006

Starvation 동안 슬러지를 폭기시킨 경우 floc의 크기감소가 더 크게 일어났다. SBR의 재운전으로 회복된 floc의 크기는 슬러지를 폭기시키지 않은 경우 starvation 이전과 비교하여 더 커졌으며, 슬라지를 폭기시킨 경우 starvation 이전보다 작아졌다. Starvation 동안 슬러지를 폭기하지 않은 경우 fractal dimension은 큰 폭으로 감소하지만, 폭기하였을 때는 감소폭이 매우 작았다. 이후 SBR의 재운전으로 인한 fractal dimension은 증가하였다. 슬러지의 침강성은 starvation 동안 폭기한 경우 폭기하지 않은 경우보다 SBR 재운전 직후 슬러지의 침강성이 더 불량하였으며, starvation 동안 폭기하지 않았을 때 슬러지 침강성의 회복현상이 나타났지만, 폭기를 수행한 경우 침강성의 회복이 느리게 일어났다. Starvation 동안 슬러지의 폭기 및 비폭기 수행결과 침강성은 fractal dimension보다 floc의 크기에 더 크게 좌우되는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.686-693
• /
• 2014

영양분의 제한공급은 인체에 큰 스트레스중의 하나로서, 분자수준의 유전자발현과 생리기능에 영향을 미친다. 영양고갈-스트레스 동안에 일어나는 세포반응을 이해하는 것은 다이어트를 실시할 때에 일어나는 부작용을 최소화할 수 있는 실마리를 제공해준다. Got1 유전자의 발현은 starvation 1시간부터 발현이 증가하다가 24시간에서 정상상태로 돌아왔다. Mat1 유전자의 발현은 starvation 1시간부터 24시간까지 지속적으로 발현이 증가하였다. Rat를 1-3일간 starvation에 의해서는 Got1 유전자의 발현은 큰 변화를 보이지 않았지만, Mat1 유전자의 발현은 cerebral cortex에서 현저하게 줄어드는 반면에 cerebellum과 lung에서는 1-2일간의 starvation에 의해서 유전자 발현이 증가하다가 3일째는 발현이 줄어들었다. Heart에서는 starvation에 의해서 유전자 발현이 관찰되지 않을 정도로 줄어들었다. 간헐 starvation (2일간 starvation 군과 2일간 starvation후 1일간 먹이를 공급한 것과 2일간 starvation + 1일간 먹이를 공급 + 2일간 starvation 군)으로 나누었다. Got1 유전자의 발현은 lung에서만 starvation 후 1일간 먹이를 공급한 군에서 아주 강한 발현을 보였다. liver의 경우는 2일 간 starvation 군과 2일간 starvation후 1일간 먹이를 공급한 군에서 발현이 약해진 후 2일간 starvation + 1일간 먹이를 공급 + 2일간 starvation 군에서 강한 발현을 보였다. Muscle에서는 starvation 시작과 동시에 발현이 현저히 감소 후 2일간 starvation후 1일간 먹이를 공급하면 정상상태로 돌아왔다. Mat1 유전자는 의미 있는 발현 변화가 없었다. Got1 유전자 발현은 ♂의 경우 NaCl 공급에 의해서 lung에서는 강한 발현을 보이고 thymus에서는 감소하였고 나머지에서는 뚜렷한 발현 변화가 관찰되지 않았다. ♀의 경우는 물 공급 보다가 NaCl 공급에 의해서 모두 약한 발현 양상을 보였다. Mat1 유전자의 발현은 ♂의 경우 NaCl 공급에 의해서 lung, kidney, muscle에서 약하지만 상승 발현이 관찰되었다. ♀의 경우는 NaCl 공급에 의해서 상승 발현 하는 것이 관찰되지 않았다.

• 한국양식학회:학술대회논문집
• /
• 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
• /
• pp.76-77
• /
• 2003

Olive flounder Paralichthys olivaceus larvae and early juveniles were reared for 43 days after hatching in order to observe the effects of starvation during development and metamorphosis. Morphological, histological and biochemical measurements were made to assess the nutritional condition during growth and starvation from pre-matamorphic through post-metamorphic phases. Two groups of fish were compared ; one with sufficient food supply and one under continuous starvation until death. Among morphometric analyses, both ratios of body height at anus/head height and pre-/post-anal lengths appeared to be sensitive to starvation during which substantial reduction was observed within a day of food deprivation. Histological variables as intestinal and rectal epithelial heights and gall bladder volume changed significantly with onset of starvation. The gut epithelial heights of starving fish decreased with advances in starvation, although they fluctuated during mid-metamorphic phase. In contrast, gall bladder volume increased remarkably soon after starvation. Ontogenetic changes in both gut epithelial height and gall bladder volume were evident, those associated with settlement and/or completion of metamorphosis. Abrupt decrease in the RNA/DNA ratios of starving fish were found right after onset of starvation. Even in the fed fish marked fluctuations in its ratios during metamorphosis were observed, evident by decreasing from late-metamorphic to post-metamorphic stages. These findings suggest that a combination of morphologically and histologically sensitive characteristics, and biochemical measurement could be utilized as a measure to evaluate nutritional condition related to starvation in wild olive flounder larvae and juveniles.

• 생명과학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.82-87
• /
• 2020

쌍별 귀뚜라미(G. bimaculatus)가 식량공급이 제한적이거나 starvation상태를 어떻게 극복하는지를 알기 위하여 소화기관(전장, 중장, 후장)에서 소화작용의 가장 중요한 3대 효소인 amylase, trypsin, lipase의 유전자발현을 조사하였다. G. bimaculatus의 전장에서는 amylase, trypsin, lipase 유전자, 중장은 amylase 유전자, 후장은 amylase, trypsin 유전자의 발현이 먹이 의존적이지만, 중장의 trypsin, lipase 유전자와 후장의 lipase 유전자는 먹이 비의존적인 발현으로 항상 일정한 상태를 유지한다. 이 결과는 곤충이 starvation과 같은 외부환경에 적응 및 생존하는지를 관련 유전자들의 발현수준에서 접근할 수 있는 중요한 실마리를 제공할 것이다.

• Journal of Plant Biology
• /
• 제31권3호
• /
• pp.187-196
• /
• 1988

Chlorella ellipsoidea were cultured in "cold" media starvated with the nitrate and phsophate sources. The effects of the nitrate and phsophate starvation on the biosynthesis of phospholipid and the composition of fatty acids in chloroplasts isolated from these cells were analyzed. The syntheses of phosphatidylcholine and phosphatidylinositol in the nitrate and phosphate starvation were similarly inhibited as compared with the control but phsophatidylethanolamine synthesis in the nitrate starvation was extremely lower than that in the phosphate starvation. The major fatty acids utilized in phospholipid formation within chloroplasts were palmitic acid and linolenic aicd. However, palmitic acid and stearic acid were dominant in the condition of the nitrate starvation. The levels of palmitic acid were enhanced 3-fold than that of the control. These results suggest that the biosynthesis of phospholipid and the composition of fatty acids were affected by the nitrate and phosphate starvation in the culture media.ure media.