• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권1호
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• pp.25-31
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• 2003

아닐린을 분해할 수 있는 Deiftia acidovoran 51-A가 기존에 분리되어 아닐린 분해능이 우수함이 보고되었다. 이 균주로부터 아닐린 분해관련 유전자를 선발하기 위하여 Tn5-B20삽입 변이체들을 유도하여 영양요구형이 아니면서 아닐린을 분해할 수 없는 변이균주 D. acidovorans 10-4-2 균주를 선발하였다. Southern hybridization 결과 이 변이균주에는 Tn5-B20이 한 copy만 삽입된 것으로 나타났다 이 변이균주의 Tn5-B20삽입의 인접 유전자들을 분리하여 염기서열을 분석한 결과 아닐린 분해의 첫 단계에 해당하는 아닐린의 catechol로의 산화적 deamination에 관련되어 있는 것으로 추정하는 tdnQ, tdnT tdnAl 유전자들이 동정되었고 Tn5-B2O은 tdnAl의 바로 밑에 삽입된 것을 알 수 있었다. TdnA2 및 downstream의 유전자 기능을 상실하여 아닐린을 catechol로 전환하는 과정에 변이가 발생하고 따라서 아닐린을 탄소원으로 이용하지 못하는 표현형을 가지게 된 것으로 결론지을 수 있었다. Tn5-B20 의 일부 DNA 조각을 probe로 Southern hybridization 결과 transposon 삽입이 대형의 플라스미드에 삽입된 것으로 나타나 tdn 유전자들이 pTDN51이라고 명명한 100-kb 이상의 대형 플라스미드에 위치함을 알 수 있었다. 이상의 결과는 D. acidovorans 51-A의 pTDN51상의 tdn유전자들이 아닐린의 분해에 관여함을 보여준다.

• Molecules and Cells
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• 제28권5호
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• pp.463-472
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• 2009

Although the possible cellular roles of several ubiquitin-specific proteases (UBPs) were identified in Arabidopsis, almost nothing is known about UBP homologs in rice, a monocot model plant. In this report, we searched the rice genome database (http://signal.salk.edu/cgi-bin/RiceGE) and identified 21 putative UBP family members (OsUBPs) in the rice genome. These OsUBP genes each contain a ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase (UCH) domain with highly conserved Cys and His boxes and were subdivided into 9 groups based on their sequence identities and domain structures. RT-PCR analysis indicated that rice OsUBP genes are expressed at varying degrees in different rice tissues. We isolated a full-length cDNA clone for OsUBP6, which possesses not only a UCH domain, but also an N-terminal ubiquitin motif. Bacterially expressed OsUBP6 was capable of dismantling K48-linked tetra-ubiquitin chains in vitro. Quantitative real-time RT-PCR indicated that OsUBP6 is constitutively expressed in different tissues of rice plants. An in vivo targeting experiment showed that OsUBP6 is predominantly localized to the nucleus in onion epidermal cells. We also examined how knock-out of OsUBP6 affects developmental growth of rice plants. Although homozygous T3 osubp6 T-DNA insertion mutant seedlings displayed slower growth relative to wild type seedlings, mature mutant plants appeared to be normal. These results raise the possibility that loss of OsUBP6 is functionally compensated for by an as-yet unknown OsUBP homolog during later stages of development in rice plants.

• Mycobiology
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• 제49권5호
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• pp.491-497
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• 2021

An endolichenic fungus Xylaria grammica EL000614 produces grammicin, a potent nematicidal pyrone derivative that can serve as a new control option for root-knot nematodes. We optimized an Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation (ATMT) protocol for X. grammica to support genetic studies. Transformants were successfully generated after co-cultivation of homogenized young mycelia of X. grammica with A. tumefaciens strain AGL-1 carrying a binary vector that contains the bacterial hygromycin B phosphotransferase (hph) gene and the eGFP gene in T-DNA. The resulting transformants were mitotically stable, and PCR analysis showed the integratin of both genes in the genome of transformants. Expression of eGFP was confirmed via fluorescence microscopy. Southern analysis showed that 131 (78.9%) out of 166 transformants contained a single T-DNA insertion. Crucial factors for producing predominantly single T-DNA transformants include 48 h of co-cultivation, pretreatment of A. tumefaciens cells with acetosyringone before co-cultivation, and using freshly prepared mycelia. The established ATMT protocol offers an efficient tool for random insertional mutagenesis and gene transfer in studying the biology and ecology of X. grammica.

• 한국산림과학회지
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• 제99권4호
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• pp.501-507
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• 2010

Formaldehyde responsive protein1(FRP1)은 175개의 아미노산으로 이루어진 universal stress protein(USP) family이며 대표적인 대기오염물질인 포름알데히드에 반응하는 단백질로 보고된 바 있다. 하지만 FRP1의 기능에 관해서는 전혀 밝혀진 바가 없다. 본 연구에서는 FRP1의 대기오염관련 기능연구를 위하여 FRP1 유전자에 T-DNA가 삽입된 돌연변이체를 분리하여 휘발성 유기화합물에 대한 반응성 및 세포활성변화 등을 분석하였다. 총 4개의 T-DNA 삽입 돌연변이 개체를 분석한 결과 3'UTR에 pROK2 vector가 삽입된 frp1-4 라인을 분리하였으며, frp1-4에서의 FRP1 유전자의 발현을 전사수준에서 분석한 결과 분리한 frp1-4은 FRP1 기능파괴 돌연변이체임을 알 수 있었다. FRP1의 전사가 억제됨에 따라 frp1-4($29.1{\pm}2.55$ cm)은 대조구($33.75{\pm}1.55$ cm)에 비해 키가 약간 작고 rosette leaves의 크기가 줄어드는 등 전체적으로 생장과 발달이 저해되는 것을 관찰할 수 있었다. 대조구와 frp1-4의 휘발성 유기화합물에 대한 반응성 및 세포활성 변화를 분석한 결과, 대조구는 포름알데히드 처리에 의한 엽록소 함량 저하가 7.5% 임에 반해 frp1-4은 35%에 이르러 포름알데히드에 의한 엽록소의 파괴현상이 FRP1의 기능파괴체에서 더 심각하게 발생하는 것을 확인하였다. 또한 대조구에 비해 frp1-4에서 포름알데히드 처리에 의한 세포활성의 감소가 대조구에 비해 더 현저하게 나타나는 것을 세포수준에서 관찰할 수 있었다. 그러므로 FRP1은 식물의 발달과 생장에 영향을 끼칠 뿐만 아니라 대기오염물질에 대한 스트레스 저항성에도 관여하는 단백질임을 알 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제42권4호
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• pp.246-251
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• 2006

사상성 진균인 Aspergillus nidulans에서 유성분화초기단계, 또는 유성분화유도를 위한 세포내 조건 형성과정에 관여할 것으로 예상되는 유전자를 탐색하였다. 선행연구결과를 통해 유성분화를 전혀 하지 못하는 NSD (never in sexual development) 돌연변이주가 분리되어 nsdA, nsdB, nsdC, 그리고 nsdD의 4상 보군으로 동정된 바 있다. 본 연구에서는 이들 유전자 중 nsdC 유전자를 분리하고자 A. nidulans AMAl-Not I Genomic DNA library로 nsdC6 돌연변이균주를 형질전환하여 야생형처럼 유성분화를 할 수 있는 형질전환체를 분리하고 이들로부터 약 10 kb genomic DNA가 삽입된 library DNA를 분리하였다. Genomic priming system (GPS)을 이용하여 nsdC6 돌연변이를 상보하는 유전자의 부분 서열을 확보한 후 전체 DNA 염기서열을 결정하였다. 유전자분석 결과 nsdC는 intron 없이 1,929염기(643개의 아미노산)로 구성된 Open reading frame (ORF)를 가지며, 약 1kb 정도의 비교적 긴 5'-UTR 부위에 2개의 intron을 가지고 있음이 확인되었다. 또한 NsdC polypeptide의 중앙에 $C_2H_2C_2H_2C_2HC$ 형의 zinc finger DNA binding domain과 C 말단 부위에 coiled-coil domain이 존재하였다. nsdC6 돌연변이는ORF의 407 bp와 408 bp사이에 엽기 T가 삽입되어 frameshift가 일어난 것으로 밝혀졌다. 따라서 nsdC6 돌연변이균주는 단지 139개 아미노산만 갖고 있는 결실 단백질이 생산됨을 알 수 있었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권6호
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• pp.937-946
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• 2004

Duroc 품종은 돼지 사육에 있어 산육성과 육질 향상을 위해 이용되고 있다. 본 연구는 육종에 많이 이용되는 Duroc 품종의 모계 특이적인 서열의 검색과 계통유전학적 유연관계의 정립을 위하여 미토콘드리아 유전체의 전체 염기서열을 결정하고 집단 내 다형성을 조사하였다. mtDNA 전체 서열의 길이는 16,584-bp 이고, D-loop과 tRNA, rRNA 유전자 영역에서는 삽입/결실이 확인되었다. 4개의 coding gene (COⅡ, COⅢ, ND3, ND4)에서 불완전한 종결코돈을, ND4L과 ND2 유전자는 선택적 개시코돈 양상을 보였다. Duroc 집단에 대한 분석 결과 조절영역에서의 특이적인 11-bp 중복 단위가 일부 개체(15.2%)에서 발견되었고, ND2의 개시코돈과 CYTB 유전자에서도 다형현상을 보였다. 각각의 유전자 영역에서의 다형성은 서로 연관되어 있었고, 그 결과 Duroc 집단은 크게 두 가지 haplotype으로 구분되었다. 계통수에서 Duroc mtDNA 서열은 유럽계열 cluster에 위치하였으나, haplotype 분석과 기존에 연구결과들을 종합해 보면 Duroc 품종은 여러 모계선조 집단에서 기원한 것으로 보이며, 유럽과 아시아 계열 모두가 품종 형성에 이용된 것으로 사료된다된 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.15-21
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• 2011

Agrobacterium tumefaciens와 운반체 416을 이용하여 cryIAc1 유전자가 형질전환된 배추 14개체를 선발하였다. Southern blot을 통하여 분석한 결과 1 사본 유전자가 도입된 개체가 6개이었으며 backbone 염기서열이 포함되지 않은 경우는 4개체이었다. LB 인접서열 분석 결과, 416-2과 416-3은 23 bp의 LB 부위가 남아있는 동일한 염기서열을 보였고, 416-9 경우 15 bp가 남았으며, 416-17 경우 LB를 포함하여 안쪽의 염기서열의 최대 36 bp의 결실이 확인되었다. T-DNA의 염기서열을 제외한 배추 gDNA의 499 bp의 LB 인접염기서열은 B. oleracea의 염기서열과 96% 상동성을 가진 유전자로 확인되었다. RB border 인접서열 분석용 primer를 제작하여 PCR을 수행한 결과 모두 834 bp의 염기서열을 확인하였고, vector의 구성 요소 중 cryIAc1의 3' 말단 부위, nos-terminator 부위와 52 bp 및 배추 gDNA RB 인접염기서열로 확인되었다. RB 염기서열은 확인할 수 없었으며 nos-terminator 3' 말단의 21개의 염기를 포함하여 모두 58개의 염기서열이 결실된 것을 확인하였다. 형질전환식물체를 제작할 경우 발생하는 전이유전자나 식물의 염색체에 염기 결실은 매우 다양한 형태로 나타난다. 이번 실험의 경우, 전이유전자가 삽입된 위치에서 약 10 bp의 배추의 gDNA 염기가 결실된 것이나 삽입된 전이유전자의 RB 말단부분이 결실된 것은 예상할 수 있는 결과였지만, 특히 전이유전자의 말단인 nos-terminator 3' 끝에 65 bp 정도의 배추의 다른 유전자가 삽입되어 있다는 것을 확인하였고 이는 기대하지 않았던 결과였다. 삽입된 다른 배추유전자의 절편은 앞으로 더 많은 연구를 통하여 위치와 기능확인이 필요할 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.11-18
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• 2006

고염 스트레스에 대한 연구는 농업 생산성에 직결되기 때문에, 고염에 대한 식물의 반응 및 신호전달, 적응기작은 중요한 연구주제가 되어 왔다. 현재까지 연구된 고염 스트레스에 대한 저항성 기작 및 유전학적 요소들이 많이 밝혀졌는데도 불구하고 아직 많은 연구를 필요로 하고 있다. 그래서 본 연구에서는 모델식물로 잘 알려진 애기장대에 pSK1015 vector로 T-DNA를 삽입하여 고염 스트레스에 대해 감수성을 보이는 돌연변이체, ssm1 돌연변이체를 선별하였다. ssm1 돌연변이체는 고염 스트레스를 받게 되면 이온의 독성 스트레스와 세포내 삼투압의 불균형에서 오는 스트레스에 대해 대조군에 비해 감수성을 보였다. ssm1 돌연변이체의 genomic DNA 상의 T-DNA가 삽입된 부위를 찾기 위하여 genomic DNA mutant library screening을 수행한 결과, 기존의 알려진 syntaxin 기능 및 환경 스트레스에 관련된 F3M18/AtSYP61/OSM1 임을 알 수 있었다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
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• pp.95-105
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• 2005

Transposon-mediated insertional mutagenesis provides one of the most powerful tools for functional studies of genes in higher plants. This project has been performed to develop a large population of insertional mutations, and to construct databases of molecular information on Ds insertion sites in rice. Ultimate goals are to supply genetic materials and information to analyze gene function and to identify and utilize agronomically important genes for breeding purpose. Two strategies have been employed to generate the large scale of transposon population in a Japonica type rice, Dongjin Byeo; 1) genetic crosses between Ac and Ds lines and 2) plant regeneration from seeds carrying Ac and Ds. Our study showed that over 70% of regenerated plants generally carried independent Ds elements and high activity of transposition was detected only during regeneration period. Ds-flanking DNA amplified from leaf tissues of F2 and T1 (or T2) plants have been amplified via TAIL-PCR and directly sequenced. So far, over 65,000 Ds lines have been generated and over 9,500 Ds loci have been mapped on chromosomes by sequence analysis. Database of molecular information on Ds insertion sites has been constructed, and has been opened to the public and will be updated soon at http://www.niab.go.kr. Detailed functional analysis of more than 30 rice mutants has been performed. Several Ds-tagged rice genes that have been selected for functional analysis will be briefly introduced. We expect that a great deal of information and genetic resources of Ds lines would be obtained during the course of this project, which will be shared with domestic and international rice researchers. In addition to the Japonica rice, we have established the tagging system in an rice line of indica genetic background, MGRI079. MGRI079 (Indica/Japonica) was transformed with Agrobacteria carrying Ac and Ds T-DNA vectors. Among transgenic lines, we successfully identified single-copy Ds and Ac lines in MGR1079. These lines were served as ‘starter lines’ to mutagenize Indica genetic background. To achieve rapid, large scale generation of Ds transposant lines, MGR1079 transformants carrying homozygous Ac were crossed with ones with homozygous Ds, and $F_2$seeds were used for plant regeneration. In this year, over 2,000 regeneration plants were grown in the field. We are able to evaluate the tagging efficiency in the Indica genetic background in the fall.

• Genomics & Informatics
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• 제13권3호
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• pp.81-85
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• 2015

Molecular characterization technology in genetically modified organisms, in addition to how transgenic biotechnologies are developed now require full transparency to assess the risk to living modified and non-modified organisms. Next generation sequencing (NGS) methodology is suggested as an effective means in genome characterization and detection of transgenic insertion locations. In the present study, we applied NGS to insert transgenic loci, specifically the epidermal growth factor (EGF) in genetically modified rice cells. A total of 29.3 Gb (${\sim}72{\times}coverage$) was sequenced with a $2{\times}150bp$ paired end method by Illumina HiSeq2500, which was consecutively mapped to the rice genome and T-vector sequence. The compatible pairs of reads were successfully mapped to 10 loci on the rice chromosome and vector sequences were validated to the insertion location by polymerase chain reaction (PCR) amplification. The EGF transgenic site was confirmed only on chromosome 4 by PCR. Results of this study demonstrated the success of NGS data to characterize the rice genome. Bioinformatics analyses must be developed in association with NGS data to identify highly accurate transgenic sites.