• Molecules and Cells
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• 제45권1호
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• pp.6-15
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• 2022

Phase separation is a thermodynamic process leading to the formation of compositionally distinct phases. For the past few years, numerous works have shown that biomolecular phase separation serves as biogenesis mechanisms of diverse intracellular condensates, and aberrant phase transitions are associated with disease states such as neurodegenerative diseases and cancers. Condensates exhibit rich phase behaviors including multiphase internal structuring, noise buffering, and compositional tunability. Recent studies have begun to uncover how a network of intermolecular interactions can give rise to various biophysical features of condensates. Here, we review phase behaviors of biomolecules, particularly with regard to regular solution models of binary and ternary mixtures. We discuss how these theoretical frameworks explain many aspects of the assembly, composition, and miscibility of diverse biomolecular phases, and highlight how a model-based approach can help elucidate the detailed thermodynamic principle for multicomponent intracellular phase separation.

• Mycobiology
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• 제51권5호
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• pp.273-280
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• 2023

The nucleolus is the largest, membrane-less organelle within the nucleus of eukaryotic cell that plays a critical role in rRNA transcription and assembly of ribosomes. Recently, the nucleolus has been shown to be implicated in an array of processes including the formation of signal recognition particles and response to cellular stress. Such diverse functions of nucleolus are mediated by nucleolar proteins. In this study, we characterized a gene coding a putative protein containing a nucleolar localization sequence (NoLS) in the rice blast fungus, Magnaporthe oryzae. Phylogenetic and domain analysis suggested that the protein is orthologous to Rrp8 in Saccharomyces cerevisiae. MoRRP8-GFP (translational fusion of MoRRP8 with green fluorescence protein) co-localizes with a nucleolar marker protein, MoNOP1 fused to red fluorescence protein (RFP), indicating that MoRRP8 is a nucleolar protein. Deletion of the MoRRP8 gene caused a reduction in vegetative growth and impinged largely on asexual sporulation. Although the asexual spores of DMorrp8 were morphologically indistinguishable from those of wild-type, they showed delay in germination and reduction in appressorium formation. Our pathogenicity assay revealed that the MoRRP8 is required for full virulence and growth within host plants. Taken together, these results suggest that nucleolar processes mediated by MoRRP8 is pivotal for fungal development and pathogenesis.

• Applied Microscopy
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• 제39권4호
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• pp.333-340
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• 2009

다육질성 CAM 식물에서는 구조와 기능의 분화가 환경조건에 잘 적응된 합리적인 광합성을 수행하여 동일한 엽육세포에서 $CO_2$ 고정, 유기물 합성과 저장, 분해 및 활용하는 시간이 서로 다르게 나타난다. 이러한 유기산 대사는 CAM 식물의 가장 뚜렷한 대사적 특징으로 밤에 말산을 합성하여 액포에 저장하고 낮에 이용하므로 이들의 액포는 급격한 pH의 차이를 일주기성으로 조절해야 하는 매우 중요한 세포소기관이다. 본 연구에서는 식물체 내 생리적 건조가 지속되어 CAM 광합성을 수행하는 바위솔속 식물 3종의 다육질성 엽육조직 세포의 특성을 액포 구조분화에 초점을 두어 미세구조적으로 연구하였다. 바위솔속의 다육질성 엽육조직은 수분저장성 세포들로 구성되어 있으며, 액포융합 등의 액포화현상과 액포 내 다양한 2차 액포형성이 현저한 구조적 특징이었다. 이들 액포는 매우 역동적이어서 분열하여 다수의 소액포를 형성하거나 소액포들의 융합으로 큰 액포를 형성하였고, 일부는 전자밀도가 높은 저장성 액포로 발달하였다. 이러한 액포화는 세포의 크기를 경제적이고 에너지 효율적으로 증가시키는 방식으로 대부분의 다육질성 CAM 식물에서 발달하며, 낮과 밤에 일주기성으로 반복되는 세포 내 pH 농도의 급격한 변화를 대처할 수 있게 한다. 또한, 막 함입에 의한 다양한 크기의 수많은 2차 액포 형성은 단 기간 내에 액포막의 용적을 증가시켜 이러한 목적을 충족시켜 주는데 일주기적으로 사용되는 매우 중요한 세포 내 구획이 된다. 액포의 신장으로 세포질은 세포벽 주변부위로 밀려나 얇은 층으로 국한되었으나, 이들 세포질 내에서도 엽록체와 미토콘드리아는 액포와 밀접하게 연관되어 분포하고, 세포 간에는 원형질연락사가 잘 발달하였다. 이러한 미세구조들의 발달은 다육질성 엽육세포가 일주기성으로 급변하는 세포 내 유기산 대사과정에 적응하기 위해 액포에서의 신속하고 원활한 대사물질의 수송이 이루어져야 하기 때문일 것으로 추정된다.