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비증후군성 부분 무치증 환자에서 PAX9 유전자 돌연변이 (A Novel PAX9 Mutation in a Family with Non-Syndromic Oligodontia)

  • 이예지;신터전;현홍근;김정욱;이상훈;김영재
    • 대한소아치과학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.299-305
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    • 2016
  • 본 연구는 서울대학교 치과병원 소아치과에 내원한 부분 무치증 환자를 대상으로 질환의 원인이 될 수 있는 돌연변이를 규명하고, 그 역할에 대하여 고찰하고자 하였다. 다수의 영구치 결손을 주소로 서울대학교 치과 병원에 내원 한 7세 여아와 어머니를 대상으로 구강검진 및 파노라마 방사선 촬영을 진행하였다. 연구 동의서를 받고, 유전자 검사를 위한 채혈을 시행하였다. PAX9 유전자의 모든 exon에 대해 특이적인 primer를 이용하여 중합효소 연쇄반응을 시행하였으며, 해당 산물을 정제하고 염기서열분석을 진행하였다. 결과는 NCBI Gene Bank와 대조하여 해당 영역의 돌연변이를 조사하였다. 7세 환아는 총 11개의 영구치 결손이 관찰되었으며, 어머니는 총 19개의 영구치 결손이 관찰되었다. 치아 결손 외에 손톱, 모발, 피부, 땀샘과 연관 된 다른 결함은 관찰되지 않았다. 유전자 분석 결과, PAX9의 exon 2 영역에서 nonsense mutation(c.184G>T, $p.Glu62^*$)을 확인하였으며, 대상자 모두에서 이형접합 돌연변이로 관찰되었다. 해당 돌연변이의 결과로 exon 2 내에서 전사 종결이 일어나게 되며, 발현 된 단백질은 정상 단백질에 비하여 280개의 아미노산이 짧은 상태로 발현된다고 추측할 수 있다. 결손된 부분은 paired box domain 및 DNA binding site 등 해당 단백질의 기능에 있어서 필수적인 영역을 포함하고 있으므로, 부분 무치증을 유발했을 가능성이 높다. 또는 해당 돌연변이의 전사체가 nonsense-mediated decay system(NMD system)에 의하여 분해됨으로써 haploinsufficiency를 유발하여 부분 무치증의 원인으로 작용했을 것으로 사료된다.

Metabolic engineering of Vit C: Biofortification of potato

  • Upadhyaya, Chandrama P.;Park, Se-Won
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2010년도 정기총회 및 추계학술발표회
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    • pp.14-14
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    • 2010
  • Vitamin C (ascorbic acid) is an essential component for collagen biosynthesis and also for the proper functioning of the cardiovascular system in humans. Unlike most of the animals, humans lack the ability to synthesize ascorbic acid on their own due to a mutation in the gene encoding the last enzyme of ascorbate biosynthesis. As a result, vitamin C must be obtained from dietary sources like plants. In this study, we have developed two different kinds of transgenic potato plants (Solanumtuberosum L. cv. Taedong Valley) overexpressing strawberry GalUR and mouse GLoase gene under the control of CaMV 35S promoter with increased ascorbic acid levels. Integration of the these genes in the plant genome was confirmed by PCR and Southern blotting. Ascorbic acid(AsA) levels in transgenic tubers were determined by high-performance liquid chromatography(HPLC). The over-expression of these genes resulted in 2-4 folds increase in AsA intransgenic potato and the levels of AsA were positively correlated with increased geneactivity. The transgenic lines with enhanced vitamin C content showed enhanced tolerance to abiotic stresses induced by methyl viologen(MV), NaCl or mannitol as compared to untransformed control plants. The leaf disc senescence assay showed better tolerance in transgenic lines by retaining higher chlorophyll as compared to the untransformed control plants. Present study demonstrated that the over-expression of these gene enhanced the level of AsA in potato tubers and these transgenics performed better under different abiotic stresses as compared to untransformed control. We have also investigated the mechanism of the abiotic stress tolerance upon enhancing the level of the ascorbate in transgenic potato. The transgenic potato plants overexpressing GalUR gene with enhanced accumulation of ascorbate were investigated to analyze the antioxidants activity of enzymes involved in the ascorbate-glutathione cycle and their tolerance mechanism against different abiotic stresses under invitro conditions. Transformed potato tubers subjected to various abiotic stresses induced by methyl viologen, sodium chloride and zinc chloride showed significant increase in the activities of superoxide dismutase(SOD, EC 1.15.1.1), catalase, enzymes of ascorbate-glutathione cycle enzymes such as ascorbate peroxidase(APX, EC 1.11.1.11), dehydroascorbate reductase(DHAR, EC 1.8.5.1), and glutathione reductase(GR, EC 1.8.1.7) as well as the levels of ascorbate, GSH and proline when compared to the untransformed tubers. The increased enzyme activities correlated with their mRNA transcript accumulation in the stressed transgenic tubers. Pronounced differences in redox status were also observed in stressed transgenic potato tubers that showed more tolerance to abiotic stresses when compared to untransformed tubers. From the present study, it is evident that improved to lerance against abiotic stresses in transgenic tubers is due to the increased activity of enzymes involved in the antioxidant system together with enhanced ascorbate accumulated in transformed tubers when compared to untransformed tubers. At moment we also investigating the role of enhanced reduced glutathione level for the maintenance of the methylglyoxal level as it is evident that methylglyoxal is a potent cytotoxic compound produced under the abiotic stress and the maintenance of the methylglyoxal level is important to survive the plant under stress conditions.

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Cloning and Expression of the Cathepsin F-like Cysteine Protease Gene in Escherichia coli and Its Characterization

  • Joo, Han-Seung;Koo, Kwang-Bon;Park, Kyun-In;Bae, Song-Hwan;Yun, Jong-Won;Chang, Chung-Soon;Choi, Jang-Won
    • Journal of Microbiology
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    • 제45권2호
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    • pp.158-167
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    • 2007
  • In this study, we have cloned a novel cDNA encoding for a papain-family cysteine protease from the Uni-ZAP XR cDNA library of the polychaete, Periserrula leucophryna. This gene was expressed in Escherichia coli using the T7 promoter system, and the protease was characterized after partial purification. First, the partial DNA fragment (498 bp) was amplified from the total RNA via RT-PCR using degenerated primers derived from the conserved region of cysteine protease. The full-length cDNA of cysteine protease (PLCP) was prepared via the screening of the Uni-ZAP XR cDNA library using the $^{32}P-labeled$ partial DNA fragment. As a result, the PLCP gene was determined to consist of a 2591 bp nucleotide sequence (CDS: 173-1024 bp) which encodes for a 283-amino acid polypeptide, which is itself composed of an 59-residue signal sequence, a 6-residue propeptide, a 218-residue mature protein, and a long 3'-noncoding region encompassing 1564 bp. The predicted molecular weights of the preproprotein and the mature protein were calculated as 31.8 kDa and 25 kDa, respectively. The results of sequence analysis and alignment revealed a significant degree of sequence similarity with other eukaryotic cysteine proteases, including the conserved catalytic triad of the $Cys^{90},\;His^{226},\;and\;Asn^{250}$ residues which characterize the C1 family of papain-like cysteine protease. The nucleotide and amino acid sequences of the novel gene were deposited into the GenBank database under the accession numbers, AY390282 and AAR27011, respectively. The results of Northern blot analysis revealed the 2.5 kb size of the transcript and ubiquitous expression throughout the entirety of the body, head, gut, and skin, which suggested that the PLCP may be grouped within the cathepsin F-like proteases. The region encoding for the mature form of the protease was then subcloned into the pT7-7 expression vector following PCR amplification using the designed primers, including the initiation and termination codons. The recombinant cysteine proteases were generated in a range of 6.3 % to 12.5 % of the total cell proteins in the E. coli BL21(DE3) strain for 8 transformants. The results of SDS-PAGE and Western blot analysis indicated that a cysteine protease of approximately 25 kDa (mature form) was generated. The optimal pH and temperature of the enzyme were determined to be approximately 9.5 and $35^{\circ}C$, respectively, thereby indicating that the cysteine protease is a member of the alkaline protease group. The evaluation of substrate specificity indicated that the purified protease was more active towards Arg-X or Lys-X and did not efficiently cleave the substrates with non-polar amino acids at the P1 site. The PLCP evidenced fibrinolytic activity on the plasminogen-free fibrin plate test.

β-Carotene Hydroxylase 관련 Chyb 유전자를 이용한 형질전환 Arabidopsis에서 Astaxanthin의 생합성 (Astaxanthin Biosynthesis in Transgenic Arabidopsis by Using Chyb Gene Encoding β-Carotene Hydroxylase)

  • 이호재;강권규
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제31권3호
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    • pp.231-237
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    • 2004
  • Oxycarotenoids는 녹색식물, 곰팡이, 효모, 버섯 및 세균 등이 만들어 내는 황색, 적색 또는 자색의 polyene계 색소로 분자내에 산소를 함유하며 생체내에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 실험에서는 Oxycarotenoids의 생합성 경로상에 존재하는 $\beta$-carotene hydroxylase 유전자 (Chyb)가 재조합된 Ti-plasmid (pGCHYB)를 A. tumerfacience GV3101에 의해 Arabidopsis thaliana (cv. Columbia)에 형질전환하였다. 50 mg/L hygromycin 함유한 MS 배지에서 선발된 개체를 이용하여 Chyb 유전자의 도입여부를 PCR로 분석한 결과, 대조구에서는 Chyb 유전자의 증폭 되지 않았으나 형질전환체에서는 증폭 산물을 확인 할 수 있었다. 또한 형질전환체의 발현여부를 RT-PCR분석한 결과 도입된 Chyb 유전자가 안정적으로 발현되었다. 형질전환체의 carotenoids를 HPLC 분석한 결과 xanthophyll cycle carotenoids (violaxanthin과 zeaxanthin)의 함량 및 $\beta$-carotene 함량은 감소되었으며, 대조구 Arabidopsis에는 생합성되지 않는 astaxanthin이 생합성되었다. 따라서 본 실험에서 육성된 형질전환체를 이용하여 oxycarotenoids 생합성 과정상의 중간대사물질의 표지, 관여된 transcript 및 metabolite 분석 등을 통해 carotenoids 대사계의 연구소재로 활용 할 수 있을 것으로 기대한다.

누에 후부실샘 특이 발현 유전자 클로닝 (Cloning of the posterior silk glands specific-expressed gene of silkworm)

  • 박옥란;김성렬;김성완;강석우;구태원;최광호
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.44-49
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    • 2015
  • 본 연구는 누에 후부실샘에서 특이적으로 발현하는 새로운 전사체를 탐색하고 이의 프로모터 영역을 분석함으로서 향후 형질전환누에 제작용 전이벡터 시스템의 효율성 제고를 위해 활용하고자 하였다. 우선 새로운 후부실샘 특이 발현 전사체 선발을 위해 ACP-based dd-PCR 방법으로 후부실샘에서 특이적으로 발현하는 34개 PCR 증폭 산물이 선발되었는데, 이 중 지금까지 보고된 바 없는 새로운 전사체인 ACP-16(366 bp)이 선발되었다. Northern blotting hybridization 분석 결과, ACP-16은 후부실샘에서 특이적으로 발현되는 것이 확인되었으며 전사체 발현량에서는 fibroin light chain 보다는 적었으며 전사체 크기에서는 fibroin light chain 보다는 다소 큰 것으로 확인되었다. ACP-16 유전자 프로모터 영역을 클로닝 하기 위해 게놈 유전자은행으로부터 ACP-16 (366 bp)를 탐침으로 전체 17.4 kb 크기의 파이지 클론을 선발할 수 있었으며, 전사체 상류에 유전자 발현조절에 필요한 TATA box와 Cap box 구조를 확인할 수 있었다. 본 연구에서 확보된 ACP-16 유전자의 프로모터 영역은 이후 코어 프로모터 개발 연구를 통하여 효과적인 누에 형질전환 시스템 구축에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

Phaeodactylum tricornutum의 (E)-4-Hydroxy-3-methylbut-2-enyl Diphosphate Reductase 유전자의 형질전환 (Transformation of the Diatom Phaeodactylum tricornutum with its Endogenous (E)-4-Hydroxy-3-methylbut-2-enyl Diphosphate Reductase Gene)

  • 신복규;정유진;김상민;판철호
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제58권3호
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    • pp.273-279
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    • 2015
  • 해양 미세조류인 Phaeodactylum tricornutum은 게놈 염기서열이 완전히 밝혀진 규조류로서, 형질전환 방법이 개발되어 있고, 여러 가지 분자생물학적 연구 기술이 개발되어 규조류 연구에서 모델 종으로 여겨지고 있다. 본 연구의 목적은 methylerythritol phosphate (MEP) 대사경로의 마지막 효소인 (E)-4-hydroxy-3-methylbut-2-enyl diphosphate reductase (HDR)를 코딩하는 P. tricornutum의 Pthdr 유전자를 P. tricornutum에 도입하여 형질전환체를 확보하는 것이다. 유전자 도입 방법은 gold microcarrier를 사용한 bombardment 방법을 사용하였고, 형질전환 유무 및 목적 유전자의 전사체 확인에는 각각 genomic DNA-PCR 및 cDNA-PCR 방법을 사용하였다. 양성대조군으로 egfp 유전자를 P. tricornutum에 도입하여 최종적으로 eGFP 단백질이 발현되는 것을 형광 공초점 현미경을 통해 확인하였다. 이를 바탕으로, 확보된 Pthdr 형질전환체에서도 도입한 Pthdr 유전자로부터 발현된 PtHDR 효소도 잘 발현될 것으로 추측할 수 있었다. 이렇게 준비된 Pthdr 형질전환체는 추후 연구를 통해, P. tricornum의 유용물질인 카로티노이드의 생합성 과정 연구 및 고부가가치 카로티노이드 과발현 균주 개발 등에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

대학입학전형유형별 신입생의 입학 후 대학생활 비교 연구 -K대학 사례분석- (A Comparative Study of After Entering College Freshman's Life Based on Their Different University Admission Types)

  • 양은목;서창호;홍도원;김종훈
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권4호
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    • pp.437-448
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    • 2016
  • 본 연구는 대학에서 학생들에게 입학과 함께 전문지식과 덕성을 갖출 수 있도록 관리 지원하는 프로그램(K-Leader마일리지)을 통해 대학생의 핵심역량 데이터를 입학전형 유형별로 나누어 그 차이를 비교 분석하였다. 분석결과는 리더십과 인간관계 영역을 제외하고 나머지 영역은 상대적으로 활동인원이 많이 부족한 것으로 나타났다. 리더십과 인간관계는 수능위주(수능) > 학생부위주(교과), 학생부위주(종합) 학생부위주(교과) 수능위주(수능) > 수능위주(수능+학생부), 글로벌 영역은 수능위주(수능+학생부) 수능위주(수능) > 학생부위주(종합), 수능위주(수능+학생부) 수능위주(수능) > 학생부위주(교과), 진로 및 취업활동은 학생부위주(종합) 학생부위주(교과) > 수능위주(수능+학생부), 마일리지점수 합계는 수능위주(수능) > 학생부위주(교과) 수능위주(수능)의 결과로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때, 리더십과 인간관계의 항목인 공동체 참여의 활동만으로 보면 기존 연구와 같이 학생부위주(종합)전형의 학생이 학교생활을 잘한다는 연구 결과와 같다. 그러나 본 논문에서의 K-Leader 마일리지 분석결과는 수능위주(수능)전형이 대학생활을 잘 한다는 결과를 얻을 수 있었다.

애기장대의 염해 저항성 관련 유전자의 기능적 선별 (Functional Screening of Plant Genes Suppressed Salt Sensitive Phenotype of Calcineurin Deficient Mutant through Yeast Complementation Analysis)

  • 문석준;박수권;황운하;이종희;한상익;남민희;박동수;신동진
    • 생명과학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • 작물의 생산성 증가를 위해 염해 저항성 메커니즘을 이해하는 것이 중요하다. 식물의 염해 저항성에 관련된 유전자를 확보하기 위한 여러 가지의 선별방법이 개발되었다. 본 논문에서는 애기장대의 cDNA 라이브리를 염해감수성 효모인 cnb 돌연변이체에 삽입하여 염해 감수성 표현형을 회복하는 콜로니를 선발하였다. 이 선별방법을 통하여 34종의 cnb 돌연변이체의 염해 감수성을 회복하는 콜로니를 선별하였으며, 염기서열분석을 통하여 CaS와 AtSUMO1, AtHB-12 등 9종의 유전자임을 확인하였다. 이들 유전자 중 CaS의 발현이 염해 저항성을 증가시키는 것과 염해 처리에 의해 CaS의 유전자의 발현이 증가되는 것을 확인하였다. CaS 발현억제 형질전환체는 100 mM 염처리에 의하여 뿌리생장이 저해되었다. 또한 150 mM 염처리에 의하여 CaS 발현억제 형질전환체의 잎에서 백화현상을 나타내었다. 이러한 결과를 통하여 CaS 유전자가 효모와 식물에서 염해 저항성에 중요한 유전자임을 증명하였다.

회의공개제도 운영에 관한 연구 중앙행정기관 지정회의를 중심으로 (A Study on the Open Meeting System : Focused on the Central Administrative Organization Designated Meeting)

  • 최정민;김유승
    • 기록학연구
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    • 제55호
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    • pp.307-334
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    • 2018
  • 본 연구는 중앙행정기관의 지정회의 현황과 지정회의 연도별 개최수, 지정회의별 회의록 작성 유무와 작성 형태(요지작성, 속기록, 녹음기록), 회의록 공개 여부와 비공개시 비공개 사유 등을 분석하였다. 분석을 통해 도출한 시사점은 다음과 같다. 첫째, 한 번도 개최되지 않은 회의, 대면회의는 개최되지 않고 서면회의만 개최한 회의가 있었다. 지정 회의가 개최되어야 하는 기준 등이 확립되어야 한다. 둘째, 서면회의만 있을 경우 회의록을 따로 작성하지 않아 회의록이 없었다. 필요한 경우 서면회의를 하는 것은 가능하나, 서면회의라도 회의록에 준하는 수준으로 세부 사항에 대한 기록을 남겨야 한다. 셋째, 회의록 유형 가운데 요지작성이 선호되고 있었다. 합당한 사유로 비공개하더라도 요지작성 이외에 속기록, 녹음기록작성의 의무가 정착되어야 한다. 마지막으로 회의, 회의록이 비공개 되는 절차 및 사유에 대한 구체적 기준이 마련되어야 한다. 지정회의, 지정회의 회의록 관련 기준 및 절차의 정비를 통해, 생산, 관리 중심의 관점에서 공개, 공유 관점으로 패러다임 전환이 필요하다.

Development of System-Wide Functional Analysis Platform for Pathogenicity Genes in Magnaporthe oryzae

  • Park, Sook-Young;Choi, Jaehyuk;Choi, Jaeyoung;Kim, Seongbeom;Jeon, Jongbum;Kwon, Seomun;Lee, Dayoung;Huh, Aram;Shin, Miho;Jung, Kyungyoung;Jeon, Junhyun;Kang, Chang Hyun;Kang, Seogchan;Lee, Yong-Hwan
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.9-9
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    • 2014
  • Null mutants generated by targeted gene replacement are frequently used to reveal function of the genes in fungi. However, targeted gene deletions may be difficult to obtain or it may not be applicable, such as in the case of redundant or lethal genes. Constitutive expression system could be an alternative to avoid these difficulties and to provide new platform in fungal functional genomics research. Here we developed a novel platform for functional analysis genes in Magnaporthe oryzae by constitutive expression under a strong promoter. Employing a binary vector (pGOF1), carrying $EF1{\beta}$ promoter, we generated a total of 4,432 transformants by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. We have analyzed a subset of 54 transformants that have the vector inserted in the promoter region of individual genes, at distances ranging from 44 to 1,479 bp. These transformants showed increased transcript levels of the genes that are found immediately adjacent to the vector, compared to those of wild type. Ten transformants showed higher levels of expression relative to the wild type not only in mycelial stage but also during infection-related development. Two transformants that T-DNA was inserted in the promotor regions of putative lethal genes, MoRPT4 and MoDBP5, showed decreased conidiation and pathogenicity, respectively. We also characterized two transformants that T-DNA was inserted in functionally redundant genes encoding alpha-glucosidase and alpha-mannosidase. These transformants also showed decreased mycelial growth and pathogenicity, implying successful application of this platform in functional analysis of the genes. Our data also demonstrated that comparative phenotypic analysis under over-expression and suppression of gene expression could prove a highly efficient system for functional analysis of the genes. Our over-expressed transformants library would be a valuable resource for functional characterization of the redundant or lethal genes in M. oryzae and this system may be applicable in other fungi.

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