• The Plant Pathology Journal
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• 제28권2호
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• pp.207-211
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• 2012

It has been known that streptomycin resistance in bacteria can occur as a results of chromosomal mutation or through gene acquisition or both. Chromosomal mutations for resistances are point mutations in the rpsL gene, which alter ribosomal protein S12. Acquired resistance has occurred when an $Sm^R$ plasmid carrying transposon Tn5393 with tandem strA-strB gene is transferred by conjugation. A total of 686 isolates of Xanthomonas smithii subsp. citri causal agent of citrus canker disease were collected from 26 citrus orchards in Jeju Island in 2003 and 2004 seasons. Forty-nine of 111 isolates from streptomycin non-sprayed orchards in 2003 season were resistant to streptomycin. Of 107 isolates from orchards sprayed one time with streptomycin, 58 isolates were resistant, and 166 of 221 isolates from orchards sprayed two times with streptomycin were resistant. In 12 orchards sprayed three or more times with streptomycin, 219 of 247 isolates were resistant to streptomycin. Twenty-five isolates of X. smithii subsp. citri were surveyed to identify the mechanisms of streptomycin resistance in this study. Twenty-one of these 25 isolates were resistant to streptomycin, and it was proven by PCR assay that 18 of the 21 streptomycin resistant isolates have the strB gene. In sixteen of the 21 streptomycin resistant isolates, it was occurred a point mutation altered codon lysine (AAG)-41 of rpsL gene to arginine (AGG). The streptomycin-sensitive isolates easily acquired the resistance by mixed culture with resistant isolates. The strB gene was amplified from the isolates that acquired the resistance by mixed culture, and one isolate of them was also point-mutated in codon 41 of rpsL gene to be resistant. In this study, most of the streptomycin-resistant isolates of X. smithii sub sp. citri in Jeju island expressed the resistance by both chromosomal point mutation and gene acquisition, and the resistance was easily acquired through conjugation by culture mixed with streptomycin resistant and sensitive strains.

• 한국동물학회지
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• 제38권3호
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• pp.340-347
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• 1995

D. melanogaster를 대상으로 두 종류의 P element construct, 즉 Pc[(ry+)B]와 p[(ry+)$\Delta$SX9]을 사용한 형질전환 실험을 통하여 자율적 및 비자율적인 P element construct간의 vector로써의 효율성을 분석했다. 자율적인 P element 내에 rosy 유전자를 포함하고 있는 Pc[(ry+)B] construct를 진정 M 계통형인 ry506 돌연변이 계통에 주입시켰다. 또한 비자율적인 P element 내에 rosy 유전자를 포함하고 있는 p[(ry+)$\Delta$SX9] construct와 전이효소의 공급원으로써 p-$\Delta$2-3hs$\pi$ helper plasmid를 역시 같은 계통의 ry506 돌연변이 계통에 주입시켰다. Dechorination 방법에 의해 총 1143 embryo를 대상으로 microinjection 한 결과, 모두 35 계통의 형질전환된 정상형의 눈을 가진 계통을 얻었다. P element construct를 주입시킨 전체 1143 embryo 중에서 약 20% 정도가 성체로 부화되었으며, 부화된 개체 가운데 약 40% 정도가 눈 색깔이 거의 정상형과 같은 G0 transformant 로 나타났다. 그러나 생식력을 가진 G0 transformant의 약 40% 만이 G1 transformant로 나타남으로써 모두 35 계통의 transformant를 얻었다. 따라서 G0 단계에서 나타난 형질전환 현상에는 반드시 rosy transformant의 염색체 삽입에 의해서 만이 아니라 세포질내에서도 construct내의 rosy 유전자의 발현이 가능한 것으로 분석되었다. 또한 형질전환율에 있어서는 Pc[(ry+)B]와p[(ry+)$\Delta$SX9] construct 간에 유의한 차가 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때, 실험 목적에 따라 자율적인 P element 또는 helper DNA를 이용한 비자율적인 P element를 효과적인 vector 로 선택 이용함으로써 특정 유전자를 곤충집단내로 침투 및 고정시킬 수 있다고 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권4호
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• pp.307-316
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• 2008

식물에서 전이인자를 이용한 삽입 변이체의 유전자 기능분석 연구가 최근 가장 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 동진벼의 Ac/Ds 삽입 변이체인 F2 세대 30,000 계통을 이용하여 고염과 저온에 민감한 계통과 내성이 있는 계통을 대량 스크리닝을 통해 선발하였다. 첫 번째 스크리닝에서 선발한 212 계통을 Southern blot 분석을 통해 Ds의 삽입여부 및 copy 수를 꽉인하고 표현형과 비교하여 고염과 저온에서 총 19 계통을 선발하였고, 이 중 copy 수가 하나인 계통은 13 계통이었다. 선발한 계통을 FSTs 분석을 통해 Ds의 삽입위치 및 knock-out유전자를 확인하고 염기서열 정보를 이용하여 벼 전체 염기서열 정보와 상동성 비교분석 결과 세포의 신호전달 과정과 조절 관여하는 유전자 그룹인 transpoter, protease family protein and apical meristem family protein, 삼투압조절에 관여하는 유전자 그룹인 heat shock potein, O-methyltransferase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and drought stress Induce protein 그리고 식물의 소포유통(vesicle trafficking)에 관여하는 유전자 SYP 5 family protein로 구분할 수 있었다. 선발된 19개 유전자의 발현 분석을 위해 9종류 비생물학적 스트레스 하에서 RT-PCR을 수행한 결과 이들 knock-out 유전자는 비생물학적 스트레스에 각각 다른 발현 패턴을 보였다. 이 연구의 결과는 삽입 변이체를 통한 유전자의 기능분석에 있어서 비생물학적인 스트레스의 응답 반응계에 관여하는 유전자를 연구하는데 유용할 것이라고 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권4호
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• pp.265-275
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• 2002

주요 농작물에서 건강-방어용 flavonoids 생성, phytoalexin (isoflavonoid, flavanol, proanthocyanidin)의 생성 및 소절을 통한 식물의 저항력 증대, 색소 (flavonol, anthocyanin)의 합성에 의한 자외선 방어, nod 유전자 inducer (flavones, isoflavones)의 대량 발현에 의한 혹 형성 (nodulation) 효율증대 등은 대사공학 적으로 향상 가능한 부분들이다. 파란 꽃을 개화하는 품종이 카네이션, 국화, 장미 등 중요 장식용 화훼작물들에는 결핍되어 있는데,이는 F3'5'H 유전자가 없어서 파란색 delphinidin 색소를 생산할 수 없기 때문으로 추정된다. 따라서 F3'5'H 유전자를 형질전환 하여 이러한 제한을 극복하고 delphinidin 유도체 생산이 가능하게 되면 파란색 꽃의 생산 가능성을 증대시킬 수 있게 된다. 또한 영양학적인 측면에서 이미 중요한 생리적 기능이 밝혀진 catechin을 비롯한 proanthocyanidin 과 anthocyanin은 의약품 및 식품첨가제 등 다양한 분야에서 크게 시장성을 넓히고 있어 상업적 측면에서 대사공학의 유망한 목표가 되고 있다. 최근의 대사공학 분야에서의 많은 성공에도 불구하고, flavonoid에 대한 고도의 대사공학 조절을 이용하여 원하는 flavonoid 화합물을 생성하거나, 원치 않는 flavonoid 화합물을 억제하도록 하는 데는 여전히 기술적 문제점들이 남아있다. 예를 들면 IFS와 FLS 등의 유전자 분리 그리고 조직 및 시기 특이적인 promoter 개발 등이 동시에 이루어져야 하며, co-pigmentation 및 액포 pH와 관련된 메카니즘에 대한 이해, 화훼작물들의 형질전환 기술 개발 등이 이루어져야 원하는 꽃의 착색 조절이 가능하게 될 것이다. 최근 나팔꽃에서 액포의 $Na^{＋}$H$^{＋}$ exchanger를 파괴하여 화색을 변경시킨 mutants 연구를 통하여 조만간 액포 pH의 조절을 이용한 식물 대사공학이 가능할 것으로 기대되고 있다 (Yamaguchi et al. 2001). 아직 자연계에서 기본적인 골격의 변경만으로 수천 종류의 flavonoid가 생성 가능한가는 여전히 의문점으로 남아 있으나, 분명한 것은 다양한 식물 체계에서의 노력으로 농업, 원예, 그리고 영양분 증대를 위한 flavonoid 대사를 어떻게 조절할 것인가에 대한 정보를 얻을 수 있고, 또한 flavonoid 생합성 연구로부터 얻어진 정보들을 통하여 세포질 대사와 기본적인 생물학적 현상에 대한 이해를 넓힐 수 있게 될 것이다.

• 미생물학회지
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• 제41권1호
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• pp.67-73
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• 2005

본 연구에서는 남세균인 Synechocystis sp. PCC 6803 (Syn6803)을 대상으로 transposable element Tn5를 이용하여 획득된 1,200여 돌연변이주로부터 모균주에 비하여 PHB 축적량이 크게 증진된 균주를 선별하고, Tn5 삽입에 의해 결함을 나타낸 유전자를 확인함으로써 Syn6803에서의 PHB 생합성에 영향을 주는 세포내 생리학적 요인을 조사하고자 하였다. 모균주인 야생형 균주의 경우 질소원이 제한된 $BG11_0$ 배지에서의 PHB 생합성량이 건체량의 $4\%$ (w/w) 수준인데 반하여, $10-34\%$의 생합성량을 보이는 25개의 돌연변이 균주를 얻을 수 있었다. Inverse PCR을 이용하여, 선별된 돌연변이 균주내 돌연변이가 일어난 유전자를 조사한 결과, 아직까지 그 기능이 규명되지 않은 유전자가 대부분이었으나, NADH-ubiquinone oxidoreductase, O-succinylbenzoic-CoA ligase 또는 photosystem II PsbT protein과 같이 광합성과 호흡에 관여하는 유전자에 돌연변이가 일어난 4 균주와 histidine kinase가 결여된 1균주가 확인되었다. 이들 균주를 대상으로pulse-amplitude modulated fluorometer를 이용하여 세포내 $NAD(P)H/NAD(P)^+$비를 측정한 결과, 에너지 대사 흐름의 차단에 의해 세포내의 $NAD(P)HNAD(P)^+$비가 모균주에 비하여 현저하게 높은 것으로 나타났다. 이는 잉여의 전자로 포화된 세포, 즉 NAD(P)H에 의해 환원적 상태를 유지하고 있는 세포의 경우 PHB 축적 이 증진될 수 있음을 시사한다. 이러한 사실은 인위적으로 광합성과 호흡 관련 유전자가 제거되어 $NAD(P)H/NAD(P)^+$비가 높아진 것으로 알려진 다수의 Syn6803 돌연변이 균주들을 대상으로 PHB 생합성량을 조사한 결과로부터 재확인되었다.