• 한국작물학회지
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• 제49권3호
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• pp.237-242
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• 2004

우용유전자 도입을 통한 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 Agrobacterium을 이용한 효율적인 형질전환 체계를 확립하였다 톨페스큐 성숙종자 유래의 캘러스를 standard binary vector인 pIG121Hm을 가지는 Agrobacterium EHA101을 이용하여 감염시킨 후 공동배양하여 형질전환시켰다. Agrobacterium을 이용한 형질전환에 있어서 중요한 인자로 작용하는 몇 가지 요인에 대한 톨페스큐 캘러스의 형질전환 효율을 GUS 유전자의 발현정도로 조사하였다. Agrobacterium 감염시에 접종배지와 공동배양배지에 $200\mu\textrm{M}$의 acetosyringone(AS)을 첨가해 주었을 때 형질전환 효율이 증가 되었으며, 공동배양기간을 5일까지 증가시켰을 때 형질전환효율이 증가되었다. 또한 Agrobacterium 감염시에 $200\mu\textrm{M}$의 AS와 0.l%의 Tween20을 동시에 첨가해 주었을 때 가장 높은 형질전환 효율을 나타내었다. 50 mg/L.의 hygromycin이 첨가된 선발배지에서 살아남은 캘러스로부터 정상적인 식물체가 재분화 되었으며 이들 형질전환체를 GUS 염색과 Southern blot 분석을 실시하여 본 결과 발현백터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 확립된 효율적인 형질전환 시스템은 분자육종을 통한 신품종 톨페스큐의 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제26권4호
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• pp.193-198
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• 2006

유용유전자 도입을 통한 신품종 오차드그래스를 개발할 목적으로 Agrobacterium을 이용한 효율적인 형질전환 체계를 확립하였다. 오차드그래스 성숙종자 유래의 캘러스를 standard binary vector인 pIG121Hm을 가지고 있는 Agrobacterium을 이용하여 감염시킨 후 공동배양하여 형질전환 시켰다. Agrobacterium을 이용한 형질전환에 있어서 중요한 인자로 작용하는 AS 첨가와 오차드그래스 품종에 따른 캘러스의 형질전환 효율의 차이를 GUS 유전자의 발현정도로 조사하였다. 'Roughricer' 품종의 형질전환 효율이 가장 우수하였으며, Agrobacterium 감염시에 접종배지와 공동배양배지에 $200{\mu}M$의 AS를 첨가해 주었을 때 형질전환 효율이 증가하는 것으로 나타났다. 50 mg/L의 hygromycin이 첨가된 선발배지에서 살아남은 캘러스로부터 정상적인 식물체가 재분화 되었으며 이들 형질 전환체에 대한 GUS 염색과 PCR 분석을 실시한 결과 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 확립된 효율적인 형질전환시스템은 환경스트레스 내성 신품종 오차드그래스의 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제42권4호
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• pp.293-297
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• 1999

Escherichia coli의 중요한 sugar 흡수 system인 Phosphoenolpyruvate. carbohydrate phosphotransferase system(PTS)의 주요 구성 enzyme을 만드는 pts operon에는 여러 개의 promoter가 존재하여 어느 환경에서도 적절한 정도의 PTS 활성을 유지하도록 한다. E. coli pts operon의 P1 promoter transcription이 in vitro와 in vivo에서 차이가 나는 원인을 밝히기 위하여 pts promoter activity에 영향을 줄 수도 있는 pts P0 Promoter의 1kbp upstream에서부터 P0와 P1 promoter까지 transcription vector에 cloning하여 in vitro transcription assay를 한 결과, pts promoter의 upstream DNA가 pts P1 promoter의 in vitro transcription에 미치는 영향이 없음을 알 수 있었다. 여러 가지 PTS sugar들을 이용하여 in vivo에서 이들 sugar 들이 pts transcription에 미치는 영향을 cAMP농도 변화와 비교 조사한 바, glucose존재 하에 자랄 때보다 CAMP농도가 높은 mannose나 mannitol 존재 하에 bacteria가 자랄 때 P1b transcription은 증가하나 P0 transcription은 glucose존재 하에 자랄 때 더 높은 결과를 보였다. 이 결과는 P0에 glucose에 의해 induction되는 repressor가 존재하고, P1 에는 glucose. mannose, mannitol에 의해 공통적으로 induction되는 제 2의 repressor가 존재할 것이라는 가능성을 보여주는 것이다.

• 아시안잔디학회지
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• 제18권3호
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• pp.141-148
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• 2004

다양한 Zoysiagrass 4가지 품종들을 식물재료로 사용하여 Agrobacterium만 이용한 방법 그리고 particle bombardment로 배발생캘러스에 상처를 낸 후, Agrobacterium으로 공동배양 시키는 2가지 다른 형질전환 방법을 비교하였다. 예비실험에서 일반적으로 형질전환에 널리 사용되는 kanamycin과 PPT(phospinitricin)의 적적선발농도에 대해서 실험하였는데, kanamycin의 경우 300mg/l 그리고 PPT의 경위 50mg/l의 농도에서 가장 효과적인 선발 효율을 나타내었다. Agrobacterium을 이용한 형질전환은 Agrobacterium을 2일간 배양시킨 다음, 박테리아 농도를 O.D 600nm=1.0-1.2로 맞추고, 배발생캘러스를 30분간 간염 시키는 방법이 효과적이었는데, particle bombardment를 이용하여 캘러스에 상처를 유발시킨 후, Agrobacterium으로 감염시키면 3배 이상 높은 형질전환 수율을 획득할 수 있었다. 이상의 결과는 한국잔디 형질전환에 있어서 particle bombardment과 Agrobacterium을 병행하여 실시한 최초의 보고이고, 이러한 시스템을 기반으로 하여 향후 한국잔디를 포함하여 다른 난지형 및 한지형 잔디의 품종개량에 널리 이용되리라 생각된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권2호
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• pp.95-99
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• 1995

본 연구는 이미 확립되어 있는 고려인삼의 체세포배발생을 통한 식물체 재분화와 Agrobacterium을 매개로 한 형질전환 시스템을 이용하여 항곰팡이성 인삼을 개발하고자 염기성인 강낭콩 키틴가수분해효소 유전자를 인삼으로 도입하였다. CaMV 35S promoter-강낭콩 키틴가수분해효소 유전자와 선발표지로서의 neomycin phosphotransferase II (NPT II) 유전자를 가진 pChi/748 binary 벡터를 pGA748로부터 제조하여 이를 도입한 A. tumefacience LBA4404와 인삼 접합배의 자엽절편을 1 mg/L 24-D, 0.1 mg/L kinetin이 첨가된 MS 액체배지에서 48시간 동안 공동배양한 후 동일배지에 100 mg/L kanamycine 500 mg/L carbenicillin을 첨가한 고체 배지에 옮겨 배양하였다. 배양 한달 후부터 절편의 절단면 부근으로부터 캘러스가 유도되기 시작하였으며 이어서 수많은 체세포배가 형성되었다. 이들 체세포배를 BA와 GA3가 각각 1 mg/L 첨가된 배지로 옮겨서 5주 경과되었을 때 식물체로 전환되었다. 재분화된 개체 중 선발된 8개의 식물체로부터 PCR과 이 산물의 Southern분석 결과 6개의 재분화 개체에서 강낭콩 키틴가수분해효소 유전자가 도입되었음을 확인하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제77권2호
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• pp.199-207
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• 1988

포플러류(類)에 대(對)한 유용유전자(有用遺傳子) 삽입에 관(關)한 기초(基礎) 연구(研究)로서, 북미(北美)의 자연잡종(自然雜種) 포플러, P. alba ${\times}$ P. grandidentata 3 클론을 대상으로 Agrobacterium tumefaciens A281과 A348 strain의 감염력을 조사(調査)하였다. Kanamycin 저항성(低抗性)의 neomycin phosphotransferase (NPT-II) 유전자(遺傳子)를 가진 Agrobacterium binary pGA 472 vector와 이들 조직배양(組織培養)된 세 클론의 잎조각을 함께 배양(培養)하여, 형질전환(形質轉換)된 부위(部位)를 선발(選拔)하기 위해서 kanamycin sulfate의 적정농도(適正濃度)를 조사(調査)하였다. A281과 A348 strain 중(中) A281 strain이 가지고 있는 pTiBo542가 binary vector system의 helper plasmid로서의 역할에 가장 적합한 것으로 나타났다. 비교적 저농도(低濃度)(10mg/l)의 kanamycin sulfate가 잎조각배양으로 부터 식물체(植物體) 유도를 억제하였다. Kanamycin 저항성(低抗性) 유전자(遺傳子)가 내포된 Agrobacterium binary vector와 잎조각을 함께 배양(培養)한 후(後) kanamycin에 대한 저항성(低抗性)을 가진 callus가 kanamycin(60mg/l)이 들어있는 식물체 유도배지에서 선발(選拔)되었다. Kanamycin 저항성(低抗性) 유전자(遺傳子)에 의해 형질전환된 이들 kanamycin 저항성(低抗性) callus와 정상적인 비교 callus를 kanamycin이 들어있는 식물체(植物體) 유도배지에서 배양(培養)했을때 정상적인 비교 callus는 50mg/l의 kanamycin 농도(濃度)에서 생장(生長)이 억제된 반면, 형질전환(形質轉換)된 kanamycin 저항성(低抗性) callus는 200mg/l의 kanamycin 농도(濃度)에서도 생장(生長)을 계속하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제84권1호
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• pp.77-86
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• 1995

임목을 대상으로 삽입된 외래 유전자의 공간적, 시기별 발현 특성을 이해하기 위한 기초연구로서 온실에서 생육 중인 형질전환된 2년생 잡종 포플러 (Populus alba X P. grandidentata) Hansen 클론을 대상으로 삽입된 외래 유전자의 발현정도를 각 기관별로 조사하였다. Agrobacterium binary vector pRT45, pRT102 및 pRT104에 의해서 형질전환된 3계통의 형질전환체 Tr15, Tr345, Tr665 모두는 선발가능한 표식 유전자로서 nos promoter-NPT II 유전자가 대상 식물체의 genome에 삽입되어 있으며, 그외에, pin2 promoter-CAT 유전자(pRT45), nos promoter-PIN2 유전자(pRT102), Cauliflower Mosaic Virus 35s promoter-PIN2 유전자(pRT104)가 3계통의 형질전환체에 제각각 삽입되어 있는 잡종 포플러이다. 이들 3계통의 형질전환 포플러 식물체의 DNA를 PCR 검정 기법을 이용하여 분석해 본 결과 선발 가능한 표식 유전자인 NPT-II가 삽입되어 있음이 입증되었다 발현 정도를 비교 분석하기 위해서 NPT-ELISA 검정을 실시하였다. 삽입된 NPT II 유전자는 형질전환된 포플러의 잎, 엽병, 형성층 조직, 줄기의 목질부, 뿌리에서 발현되었으며, 발현 정도는 형질전환된 식물체의 계통에 따라서, 그리고 형진전환된 식물체의 부위에 따라서 다양하게 나타났다. pRT45에 의해서 형질전환된 Tr15 형질전환체의 경우, 늙은 잎과 엽병에서 NPT II 유전자가 가장 높은 수준으로 발현되었으며, 어린 잎과 뿌리 조직에서 가장 낮게 발현되었다. 삽입된 외래 유전자가 각 식물체간에, 각 기관에 따라서 각각 상이한 발현 정도를 나타내는 이와 같은 결과는 형질전환된 식물체에 대한 효과적인 선발과정이 요구됨을 의미함은 물론이고, 형질전환 식물체의 발달 과정에 따라서 삽입된 외래 유전자가 공간적, 시기적으로 각각 다르게 발현할 수 있다는 것을 나타낸다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.349-361
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• 2010

본 총설에서는 아미노산의 공업적 생산균인 Corynebacterium glutamicum의 탄소 대사 및 이와 관련된 총체적 조절 메커니즘에 대한 최근의 연구를 정리하였다. C. glutamicum의 산업적 발효을 위한 기질로서 사용되는 당밀은 주로 sucrose, glucose, fructose로 이루어져 있으며, 이들 당은 phosphotransferase system을 통해서 수송된다. C. glutamicum의 탄소 대사 특징은 glucose가 다른 당이나 유기산 등과 함께 존재할 때, glucose와 이러한 탄소원 들을 동시에 대사한다. 그러나 glucose/glutamate 혹은 glucose/ethanol 등의 혼합물에서 는 탄소원의 순차적 이용으로 인해 나타나는 diauxic growth 현상을 나타내며, 이러한 carbon catabolite repression(CCR) 현상은 E. coli나 B. subtilis 등에서 알려진 것과는 다른 독특한 분자적 메커니즘과 조절 circuits을 가지고 있음이 밝혀지고 있다. C. glutamicum의 CRP homologue인 GlxR은 acetate 대사를 포함하여 glycolysis, gluconeogenesis 및 TCA cycle 등을 포함하는 중심탄소대사 조절 뿐만 아니라, 다양한 세포 기능의 조절에 관여하는 총체적 조절 단백질로서의 역할이 제시되고 있다. C. glutamicum의 adenylate cyclase(AC)는 막과 결합된 class IIIAC 로서, 막 단백질의 특성상 아직 규명되어 있지 않은 세포 외부의 환경 변화에 대응하여 세포 내의 cAMP합성 수준을 조절할 수 있는 sensor로 추정할 수 있다. 특히 C. glutamicum의 경우 배지내 glucose 를 비롯한 탄소원과 cAMP 농도와의 관련성이 E. coli에서 알려진 교과서적 지식과는 상반되게 변화하는 경향을 보이고 있어, cAMP signaling에 의한 세포 내 regulatory network 등은 향후 풀어야 할 의문으로 남아있다. 탄소대사 조절의 최상위에 존재하며 global 조절자인 GlxRcAMP 복합체 이외에도 차상위 전사조절 단백질로서 RamB, RamA, SugR 등이 존재하여 다양한 탄소대사를 조절한다. 최근 들어서는 새로운 탄소원으로서 대두되고 있는 biomass 관련 기질들을 이용할 수 있는 C. glutamucum 균주 구축을 통하여 이용 기질의 범위를 확대시키고자 하는 연구 및 탄소 대사와 관련하여 L-lysine의 발효 수율 혹은 생산성을 향상시키고자 하는 다양한 분자적 균주 육종 연구 등이 수행되고 있다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권2호
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• pp.235-242
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• 2004

유용유전자 도입을 통한 신품종 이탈리안 라이그래스를 개발할 목적으로 Agrobacterium을 이용한 효율적인 형질전환 체계를 확립하였다. 이탈리안 라이그래스 성숙종자 유래의 캘러스를 standard binary vector인 pIG121Hm을 가지는 Agrobacterium EHA101을 이용하여 감염시킨 후 공동배양하여 형질전환시켰다. Agrobacterium을 이용한 형질전환에 있어서 중요한 인자로 작용하는 몇 가지 요인에 대한 이탈리안 라이그래스 캘러스의 형질전환 효율을 GUS 유전자의 발현정도로 조사하였다. Agrobacterium 감염시에 접종배지와 공동배양배지에 200${\mu}M$의 acetosyringone(AS)을 첨가해 주었을 때 형질전환 효율이 현저히 증가되었다. 또한 Agrobacterium의 농도를 $OD_{600}$=10. 이상의 높은 농도로 1시간 감염시켜Tdfm 때 형질전환 효율이 증가되었다. 접종배지에 200${\mu}M$의 AS와 0.1%의 Tween20을 첨가해 주었을 때 가장 높은 형질전환 효율을 나타내었다. 50mg/L의 hygromycin이 첨가된 선발배지에서 살아남은 캘러스로부터 정상적인 식물체가 재분화되었으며, 이들 형질전환체의 잎으로부터 GUS 활성 염색과 PCR 분석을 통하여 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome으로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 확립된 효율적인 형질전환 시스템은 분자육종을 통한 신품종 이탈리안 라이그래스의 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제33권7호
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• pp.538-548
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• 2023

식물 천연추출물에서 항균력을 갖는 활성 물질을 분리하고 이를 구강 건강 관리 제품에 사용하려는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 유기용매를 사용하여 독활과 우방자로부터 추출한 복합 화합물에 대한 구강 감염균인 Streptococcus mutans의 특정 유전자 발현 변화를 분석하여 항균 기작을 분석하고자 하였다. 전사체 분석 결과, 두 가지 천연추출물에 의해 다양한 대사 및 생리 작용과 연관된 유전자의 발현이 공통적으로 증가하거나 감소하는 것으로 나타났다. 세 가지 유전자(SMU_1584c, SMU_2133c, SMU_921)는 공통적으로 높은 수준으로 발현되었으며, 특히 이 중 SMU_921 (rcrR)은 두 가지 sugar phosphotransferase system (PTS)의 전사 활성자로써 당원의 수송과 생물막 형성에 기여하는 것으로 알려져 있다. 또한, 우방자 추출물에 비해 다수의 유전자 발현 변화에 영향을 미치는 것으로 나타난 독활 추출물의 성분 분석을 진행하였고, 활성 분획의 가스 크로마토그래피-질량분석법(GC-MS)을 통해 두 가지 활성 단일 물질을 동정하였다. 물질 분리 과정에서 여러 유기용매 분획 중 hexane층(ACEH)의 항균 활성이 가장 높게 관찰되었다. 다양종 미생물 군집을 사용한 실험결과, S. mutans에 대한 ACEH의 항균 특이성이 관찰되었으나, 상대적으로 S. sanguinis와 S. gordonii의 생균수도 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 독활 천연추출물의 광범위한 항균 활성을 시사하며, 동정한 단일 물질의 항균 기작을 분석하여 맞춤형 항균 소재 개발에 중요한 기초 자료를 제공할 수 있다.