• 제목/요약/키워드: recombination activating gene 1 (RAG1)

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DNA-dependent Protein Kinase Mediates V(D)J Recombination via RAG2 Phosphorylation

  • Hah, Young-Sool;Lee, Jung-Hwa;Kim, Deok-Ryong
    • BMB Reports
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    • 제40권3호
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    • pp.432-438
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    • 2007
  • V(D)J recombination, a site-specific gene rearrangement process occurring during the lymphocyte development, begins with DNA double strand breaks by two recombination activating gene products (RAG1/2) and finishes with the repair process by several proteins including DNA-dependent protein kinase (DNA-PK). In this report, we found that RAG2 was specifically phosphorylated by DNA-PK at the $365^{th}$ serine residue, and this phosphorylated RAG2 affected the V(D)J recombination activity in cells in the GFP expression-based assay. While the V(D)J recombination activity between wild-type RAG2 and mutant S365A RAG2 in the assay using a signal joint substrate was undistinguishable in DNA-PK deficient cells (M059J), the activity with wild-type RAG2 was largely increased in DNA-PK proficient cells (M059K) in comparison with mutant RAG2, suggesting that RAG2 phosphorylation by DNA-PK plays a crucial role in the signal joint formation during V(D)J recombination.

바다송사리(Oryzias dancena)의 재조합활성화 유전자 RAG1/2의 분자 특성 및 개체발생학적 발현 패턴 (Molecular Characterization and Ontogenetic Expression Patterns of Recombination Activating Genes (RAG1/2) in Marine Medaka Oryzias dancena)

  • 김태수;박주환;남윤권;김찬희
    • 한국수산과학회지
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    • 제57권3호
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    • pp.239-252
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    • 2024
  • Recombination activating genes (RAGs) play a crucial role in initiating V(D)J recombination, which is essential for developing adaptive immunity in vertebrates. In this study, we cloned and characterized RAG1/2 cDNA from the marine medaka Oryzias dancena (OdRAG1/2) and investigated their mRNA expression patterns during ontogenetic developmental stages. The OdRAG1 and OdRAG2 cDNA contained open reading frames (ORFs) encoding proteins containing 1,078 and 531 amino acids, respectively. Multiple sequence alignment and phylogenetic analysis revealed that OdRAG1 and OdRAG2 are highly conserved with their corresponding orthologs, featuring distinct core and non-core regions. Notably, expression analysis showed that, in contrast to other fish RAGs studied, OdRAG1/2 expression peaked at 0 days post-hatching (DPH). Additionally, for the expression of T and B cell differentiation markers, CD3γ and CD20, also peaked at 0 DPH. Collectively, adaptive immunity in O. dancena potentially begins during embryonic development, which is critical for V(D)J recombination and essential immune component development, suggesting the early ontogenetic stage interactions between innate and adaptive immunity.

RAG1 유전자의 염기서열에 기초한 왜매치 Abbottina springeri (잉어목, 잉어과)의 분자계통학적 위치 (Molecular Phylogenetic Position of Abbottina springeri (Cypriniformes: Cyprinidae) Based on Nucleotide Sequences of RAG1 Gene)

  • 김근용;방인철
    • 한국어류학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.273-278
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    • 2010
  • 왜매치 Abbottina springeri Banarescu and Nalbant의 분자계통학적 위치를 밝히기 위해 한국에 서식하는 버들매치속 2종과 모래주사속 5종의 핵 유전자인 recombination activating gene 1 (RAG1)의 염기서열을 분석하였다. RAG1 유전자 염기서열 정보에 기초한 계통수에서 배들매치 A. rivularis는 단계통군을 형성하는 왜매치, Biwia zezera 및 모래주사속 종들과 분리되었다. 이 계통 내에서 B. zezera는 왜매치와 모래주사속 5종을 구성된 단계통 그룹과 자매계통 관계를 보였다. 분자계통수 상에서 버들매치속 2종은 다계통군으로 나타났고, 이러한 결과는 골격 특징들에 근거한 이들의 계통적 관계를 밝힌 선행연구와 잘 일치하였다. 따라서 입의 피질돌기 유무와 부레의 골낭 유무와 크기 등과 같은 형태적 특징들에 근거한 버들배치속과 모래주사속의 현분류체계는 진화 역사를 잘 반영하지 못하는 것으로 여겨진다.

Recombination Activating Gene 1 Product Alone Possesses Endonucleolytic Activity

  • Kim, Deok-Ryong
    • BMB Reports
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    • 제36권2호
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    • pp.201-206
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    • 2003
  • Two lymphoid-specific proteins, RAG1 and RAG2, are required for the initiation of the V(D)J recombination in vitro. The V(D)J cleavage that is mediated by RAG proteins at the border between the coding and signal sequences results in the production of a hairpin at the coding end and a double-stranded break at the signal end. Two hairpin coding ends are re-opened, modified, and sealed; whereas, the signal ends are directly ligated. Here I report that only RAG1 can carry out a distinct endonucleolytic activity in vitro using an oligonucleotide substrate that is tethered by a short single-stranded DNA. The purified RAG1 protein alone formed a nick at the near position to the recombination signal sequence. This endonucleolytic activity was eliminated by immunoprecipitation using the RAG1-specific antibody, and required the 3'-hydroxy group. All of the RAG1 mutants that were incapable of the nick and hairpin formation in the V(D)J cleavage analysis also showed this new endonucleolytic activity. This suggests that the nicking activity that was observed might be functionally different from the nick formation in the V(D)J cleavage.

미토콘드리아 COI와 핵 RAG1 유전자 분석에 의한 줄종개(Cobitis tetralineata)와 왕종개(Iksookimia longicorpa) 간 자연잡종 동정 (Identification of a Natural Hybrid between the Striped Spine Loach Cobitis tetralineata and the King Spine Loach Iksookimia longicorpa by Analyzing Mitochondrial COI and Nuclear RAG1 Sequences)

  • 이일로;양현;김종환;김근용;방인철
    • 한국어류학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.287-290
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    • 2009
  • 줄종개(Cobitis tetralineata)와 왕종개(Iksookimia longicorpa)간 자연잡종으로 추정되는 개체를 유전적으로 동정하기 위하여 핵 recombination activating gene 1 (RAG1)과 미토콘드리아 cytochrome c oxidase I (COI) 유전자들의 염기서열을 분석하였다. RAG1 염기서열을 분석한 결과 850 bp 중에서 두 친어종들 간에 총 23개의 치환이 관찰되었고, 자연잡종 개체의 electropherogram에서는 이들 치환이 관찰된 모든 위치들에서 double peak들이 관찰되어, 멘델의 유전법칙을 따랐다. 그리고 모계를 통해 자손에게 유전되는 특징을 가지는 미토콘드리아 유전자들 중에서 COI 염기서열을 비교한 결과 잡종 개체는 줄종개와 염기서열이 100% 일치하여 그 모계는 줄종개임이 명확히 밝혀졌다.

묵납자루 Acheilognathus signifer와 납자루 A. lanceolatus 사이의 자연 잡종 출현 (Occurrence of a Natural Hybrid between Acheilognathus signifer and A. lanceolatus (Pisces: Cyprinidae))

  • 김형수;윤승운;김현태;박종영
    • 한국어류학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.199-204
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    • 2015
  • 묵납자루 Acheilognathus signifer와 납자루 A. lanceolatus간 잡종으로 추정되는 개체를 한강 수계의 김화남대천에서 채집하였다. 잡종의 기원을 확인하기 위하여 형태적 특징과 미토콘드리아 cytochrome b gene (cyt b)와 recombination-activating gene 1 (RAG-1)를 분석하였다. 외부 형태를 분석한 결과 잡종 개체는 등지느러미와 뒷지느러미 반문, 뒷지느러미 색깔, 몸의 체색 등은 두 부모종의 중간적 형질을 보였다. 미토콘드리아 cyt b 분석 결과 잡종 개체는 묵납자루와 염기서열이 99.9% 일치하여 묵납자루가 모계임이 밝혀졌다. 또한 RAG-1 분석 결과 double peak가 나타났는데 이는 잡종 개체임을 강력하게 시사하였다.

한강수계 상천천에서 한강납줄개 Rhodeus pseudosericeus와 떡납줄갱이 R. notatus의 종간 자연잡종 출현 (Occurrence of a Natural Interspecific Hybrid between Rhodeus pseudosericeus and R. notatus in Sangcheon Stream of the Han River, Korea)

  • 곽영호;김근용;김근식;송하윤
    • 생태와환경
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    • 제53권3호
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    • pp.275-285
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    • 2020
  • 한강수계 상천천에서 한강납줄개 Rhodeus pseudosericeus와 떡납줄갱이 R. notatus의 잡종으로 추정되는 2개체를 채집하였다. 자연잡종 개체의 체색은 황갈색으로 한강납줄개와 떡납줄갱이의 중간적인 특성을 나타냈지만, 전반적으로 떡납줄갱이의 특징이 두드러졌다. 계수 및 계측형질에서 등지느러미 기조수, 뒷지느러미 기조수, 종렬비늘 수의 3가지 형질은 hybrid index (HI) 값이 0으로 나타나 떡납줄갱이의 형질을 따랐다. 체장에 대한 등지느러미 기점 거리 (HI=74.6), 뒷지느러미 기점 거리 (HI=75.3), 배지느러미 기점 거리 (HI =77.6)는 한강납줄개의 형질을 따르는 것으로 나타났다. 새파수(HI=55.3), 체장에 대한 체고(HI=67.9), 두장에 대한 문장(HI=43.4), 양안간격(HI=44.8)의 4가지 형질은 한강납줄개와 떡납줄갱이의 중간형질을 나타내는 것으로 나타났다. 나머지 14가지 형질은 0과 100 사이를 벗어나 잡종개체만의 고유한 특성을 나타냈다. Recombination activating gene 1 (RAG1) 분석결과 잡종개체는 부모종의 유전자가 중복되어 나타나 자연잡종으로 판별되었으며, cytochrome b gene (COB)를 분석한 결과 한 개체는 한강납줄개를 모계로, 또 다른 한 개체는 떡납줄갱이가 모계로 나타났다.

COX I 및 RAG 2 유전자 염기서열 분석에 의한 tiger grouper Epinephelus fuscoguttatus와 giant grouper E. lanceolatus 간 잡종의 동정 (Identification of Hybrid between the Tiger Grouper Epinephelus fuscoguttatus and the Giant Grouper E. lanceolatus by Analyzing COX I and RAG 2 Sequences)

  • 김근식;이효련;;방인철
    • 한국어류학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.70-73
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    • 2014
  • Interspecific hybrids between tiger grouper Epinephelus fuscoguttatus and giant grouper E. lanceolatus were genetically identified based on the partial sequence analysis of mitochondrial cytochrome c oxidase I (COX I) gene and nuclear recombination activating gene 2 (RAG 2) gene. Out of 585 base positions of RAG 2, a total of five nucleotide substitutions were detected between the two parental species (E. fuscoguttatus and E. lanceolatus). The hybrids had two distinct types of RAG 2 sequences corresponding to those of both parental species. Mitochondrial COX I gene sequencing showed that hybrids had sequences identical to E. fuscoguttatus. Molecular data clearly demonstrate that hybridization does occur between E. fuscoguttatus and E. lanceolatus, but with E. fuscoguttatus as the maternal parent.

RAG-1 유전자의 염기서열 분석에 의한 각시붕어 Rhodeus uyekii와 떡납줄갱이 R. notatus 잡종의 동정 (Genetic Identification of Hybrids between Rhodeus uyekii and R. notatus by Sequence Analysis of RAG-1 Gene)

  • 윤영은;이일로;박상용;강언종;김응오;양상근;남윤권;방인철
    • 한국양식학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.79-82
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    • 2009
  • 한국 고유종인 각시붕어 R. uyekii와 떡납줄갱이 R. notatus로부터 유도된 정교배 및 상반교배 잡종어류의 분자생물학적 동정을 위하여 핵에서 encoding되는 RAG-1 유전자의 염기서열 분석을 실시하였다. 분석된 863 bp의 염기서열 중 각시붕어와 떡납줄갱이 사이에는 총 13개의 위치에서 염기서열 변이가 탐색되었다. 잡종어류의 RAG-1 유전자 염기서열을 분석한 결과 모계와 부계의 염기서열 차이를 보인 13개의 변이 부분에서 부모의 염기서열을 다같이 반영하는 double peaks 패턴을 보였으나 정교매체(UN 유전형)와 상반교배체(NU 유전형) 간의 염기서열 차이는 관찰되지 않았다.

낙동강 상류 황지천에 서식하는 쉬리속(genus Coreoleuciscus) 어류 집단의 종 동정 및 잡종 판별 (Species and Hybrid Identification of Genus Coreoleuciscus Species in Hwnag-ji Stream, Nakdong River Basin in Korea)

  • 송하윤;김재훈;서인영;방인철
    • 한국어류학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.1-12
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    • 2017
  • 낙동강 상류 지류인 황지천에서 쉬리(Coreoleuciscus splendidus)와 참쉬리(C. aeruginosa)의 종 간 자연잡종 개체를 채집하였다. 쉬리와 참쉬리의 종 간 잡종 개체는 외부형태 비교와 함께 핵 DNA의 RAG1 유전자(1,334 bp)와 미토콘드리아 DNA인 CO1 유전자(1,551 bp)를 이용한 염기서열 분석을 실시하였다. 외부형태 분석결과 잡종 개체는 등지느러미, 꼬리지느러미 및 뒷지느러미 3곳에서 지느러미 반문의 형태가 쉬리와 참쉬리의 중간 형태를 나타내었다. RAG1과 CO1 유전자를 이용한 분자계통 분석결과 황치천에 분포하는 쉬리속 어류는 쉬리, 참쉬리 두 종과 두 종 간의 잡종 개체군으로 구성되어 있음을 확인하였으며, CO1 유전자의 염기서열 분석결과 순종인 정교배체와 잡종인 상반교배체가 잘 구분되었다. 또한 RAG1 유전자 분석결과 13개의 염기서열 변이를 확인하였고, 잡종 개체는 9개의 염기서열에서 double peaks가 확인되었다. 유전학적 분석과 외부형태 변이 분석에 의해 쉬리와 참쉬리 사이에 잡종화가 발생한 것을 확인하였으나 잡종 F2세대와 잡종 F1 세대의 생식적 격리 여부는 확인하지 못하였다.