• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권4호
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• pp.683-688
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• 2005

A transformation system mediated by Agrobacterium tumefaciens is routinely used for the genetic engineering of plants. Here, we report an efficient and stable method for transformation of heterogeneous genes into an industrial Cephalosporium acremonium by using a similar transformation system established in plants. Both the phleomycin-resistant gene and vgb gene were used as screening markers to confirm the success of transformation by either Southern hybridization or PCR amplification. It was found that acetosyringone (AS) was necessary only for protoplast transformation and the heterogeneous genes transferred were integrated into the genome of C. acremonium. The transformation efficiency obtained with this system was much higher than the conventional techniques used for transformation of C. acremonium.

• 미생물학회지
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• 제52권1호
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• pp.110-115
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• 2016

남극 해양세균 Pseudoalteromonas sp. PAMC 21150에서 분리한 소형 플라스미드(small plasmid, pDK4)의 크기는 3,480bp이고 G+C 함량은 41.64%이며, 3개의 open reading frames(ORFs)을 포함하고 있다. 3개의 ORF는 replication initiation protein (RepA), conjugative mobilization protein (Mob), 그리고 기능이 밝혀지지 않은 단백질을 코팅하고 있다. PCR 반응으로 증폭한 pDK4를 Escherichia coli high-copy pUC19 클로닝 벡터에 삽입하여 fusion vector (pDOC153)를 제작하였고, pDOC 153에 chloramphenicol 저항성 유전자를 삽입하여 ampicillin/chloramphenicol 저항성 Pseudoalteromonas - Escherichia coli 셔틀 벡터(shuttle vector; 7,216 bp 크기; pDOC155)를 제작하였다. 북극 해양세균 P. issachenkonii PAMC 22718이 보유한 2개의 유전자(TonB-dependent receptor gene, chi22718_IV, and exochitinase gene, chi22718_III)를 pDOC155에 삽입하여 두 개의 pDOC155 변형체(pDOC158, pDOC165)를 제작하였다. pDOC158 혹은 pDOC165을 이용하여 triparental mating 방법에 의해 플리스미드 미보유 해양세균인 Pseudoalteromonas sp. PAMC 22137를 형질전환하였다. PCR을 이용한 유전자 증폭실험을 통해서, pDOC158와 pDOC165에 삽입된 유전자들은 Pseudoalteromonas sp. PAMC 22137와 E. coli $DH5{\alpha}$ 내에서 안정적으로 유지되는 것을 확인하였다. 위의 결과는 셔틀 벡터 pDOC155는 Pseudoalteromonas spp. 유래 유전자들을 다른 Pseudoalteromonas spp. 세포 안으로 전달할 수 있는 새로운 유전자 전달시스템으로 이용될 수 있음을 보여주었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제17권2호
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• pp.161-168
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• 2004

Ferritin light heavy chain (FLHC) gene는 일부 중금속과 결합, 저장 및 운반하여 무독화 시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. Fe 관련 유전자인 FLHC유전자를 식물 발현용 promoter인 35S promoter와 Tnos를 사용하여 식물 형질전환용 vector를 재조합하였다. 식물세포형질전환용 binary vector는 상기 cassette vector가 조립이 매우 양호하며 border sequence를 가지고 있는 pRD400 binary vector를 사용하여 최종적으로 가나마이신 내성 유전자 (NPT II gene)와 tadpole ferritin heavy chain gene 및 human ferritin light chain gene를 함유하고 있는 binary vector를 재조합하였다. Binary vector의 아그로박테리움에 도입은 triparental mating 방법에 의하여 수행하여 AB배지 및 가나마이신 함유 배지에서 disarmed Ti-vector를 가지고 있는 Agrobacterium tumefaciens MP90/FLHC을 선발하였다. FLHC 유전자 도입된 식물형질전환용 binary vector를 이용하여 형질전환방법을 변형하여 많은 embryo를 유도하였으며 유도된 embryo들은 GA 10mg/L가 첨가된 배지에 지상부를 유도하였다. 형질전환체식물체의 정상적인 생장을 유도하기 위해 최적의 배양조건을 조사하였던 바, 비교적 1/3 MS배지에서 뿌리의 생장과 지상부의 생장이 균일하게 생장하는 경향을 보였으며, 뿌리와 줄기가 잘 발달된 약 7cm의 유식물체를 대량으로 증식하여, 모래와 흙이 1:1로 혼합된 토양에 옮겼다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제1권1호
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• pp.46-55
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• 1999

The expressed sequence tags(ESTs) from immature seed of rice, Oryza sativa cv Milyang 23, were partially sequenced and analyzed by homology. As of 1998, the partial sequences of about 6,600 cDNA clones were analyzed from normal and normalized immature seed cDNA libraries. About 2,200 ESTs were putatively identified by BLASTX deduced amino acid sequence homology analysis. About 20% of them were putatively identified as storage proteins. Also the clones were highly homologous to genes involved particularly in starch biosynthesis, glycolysis, signal transduction and defenses. Compared to 35% of redundancy in the ESTs of normal cDNA library, that from the substracted library was 15%. The Korea Rice Genome Network is maintained to provide the updated information of sequences, their homologies and sequence alignments of ESTs. For the stable expression of transgene in rice, diverse vectors were developed for overexpression, targeting and gene dosage effect with transit peptides (Tp) and matrix attachment region (MAR) sequence from chicken lysozyme locus. The rice calli were transformed via Agrobacterium tumefaciens LBA4404(pSB1) with the triparental mating technique and selected by herbicide resistance. The green fluorescent protein(GFP) gene in expression vector under the control of rbcS promoter-Tp was overexpressed upto 10 % of the total soluble protein. In addition, the Tp-sGFP fusion protein was properly processed during translocation into chloroplast. The expression of sGFP in the presence of MAR sequences was analyzed with Northern and immunoblot analysis. All the lines in which sGFP transgene with MAR sequence, showed position independent and copy number-dependent expression, while the lines without MAR showed the varied level of expression with the integration site. Thus the MAR sequence significantly reduced the variation in transgene expression between independent transformants.

• 농업과학연구
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• 제20권2호
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• pp.133-144
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• 1993

본(本) 연구(硏究)는 Agrobacterium tumefaciens을 binary vector system(C' 121, A' 121, L' 121)의 방법(方法)으로 처리(處理)하여 감자(Solanum tuberosum cv. Sumi)의 일반종서(一般種薯), microtuber 및 엽육조직(葉肉組織)과 줄기조직(組織)의 형질전환(形質轉換)을 유기(誘起)하기 위한 실험(實驗)을 수행(修行)하였다. Binary vector의 transconjugant는 triparental mating method에 의해 작성(作成)하였고, 이에 의해 만들어진 C'121, A' 121 및 L' 121을 cocultivation 처리방법(處理方法)으로 감자조직(組織)의 절편(切片)에 접종처리(接種處理)하고, cytokinin과 auxin을 여러 가지 농도(濃度)로 조합(組合)하여 첨가(添加)한 MS배지(培地)에서 배양(培養)한 결과(結果) C' 121과 A' 121 접종구(接種區)에서는 BA, NAA 및 2.4-D 복합처리시(複合處理時) NAA보다는 2,4-D의 농도(濃度)가 높아짐에 따라 callus의 분화(分化)가 증가(增加)되었고, 일반종서(一般種薯)에서의 callus는 쉽게 갈변(褐變)하여 증식(增殖)이 잘 되지 않았다. 또한, L' 121의 접중구(接種區)에서는 microtuber나 일반종서(一般種薯)에서도 거의 callus 형성(形成)되지 않았다. 2,4-D 단용처리시(單用處理時) C' 121과 A' 121 모두 높은 callus 분화율(分化率)을 나타냈지만 NAA 단용처리시(單用處理時)에는 2,4-D보다는 저조(低調)한 callus분화(分化)를 보였다. 2iP를 BA 대신(代身) 사용(使用)하였을 경우(境遇) L' 121에서도 높은 callus 분화율(分化率)을 보였고, callus의 증식(增殖)도 잘 이루어졌다. BA 1mg/l+NAA 0.01mg/l+Zeatin 0.5mg/l처리구(處理區)에서의 callus를 BA 2mg/l+2,4-D 1mg/l의 MS배지(培地)에 계대배양(繼代培養)한 결과(結果) embryo 및 shoot가 형성(形成)되었다. 기내배양(器內培養)한 엽육조직(葉肉組織)과 줄기조직(組織)은 Zeatin 2mg/l+NAA 0.01mg/l+GA 0.1mg/l혼합(混合) 처리구(處理區)에서 세가지 conjugants 모두에서 비교적(比較的) 높은 callus 형성율(形成率)을 보였다. 각 처리구(處理區)에서 얻어진 callus는 계대배양(繼代培養)에 의해 현재(現在)도 생육(生育)이 왕성(旺盛)하게 이루어지고 있어 빠르고, 효율적(效率的)인 식물체(植物體) 분화(分化)에 관한 연구(硏究)가 계속 수행(修行)되어질 것이다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권3호
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• pp.207-217
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• 1998

한국에서 자생한 자연산 tumor 조직과 근권토양으로부터 형질전환율이 높은 hypervirulent Agrobacterium spp를 분리하기 위해서 Salix, Diospyros, Populus 및 Malus에서 형성된 tumor 조직과 근권토양을 채취하괴 Schroth 선택배지와 New and Kerr 배지를 이용하여 78 균주의 colony를 특성에 따라 분리하였다. 이중에서 48 균주가 당근 disc에서 tumor를 형성하였으며 tumor를 형성한 균주중 형성시기가 빠르며 크기가 커 hypervirulent 균주로 생각되는 A. tumefaciens SP101을 biotype 1, 그리고 A. tumefaciens SM042를 biotype 2로 동정하였다. 토양중에서 선발한 A. tumefaciens SM042와 disarmed A. tumefaciens PC2760에 kanamycin 저항성 유전자를 함유하고 있는 binary vector pGA643을 도입하여 conjugant인 A. tumefaciens SM643과 A. tumefaciens PC643을 kanamycin과 tetracycline이 함유된 최소배지에서 획득하였다. 연초의 형질전환을 위해서 conjugant Agrobacterium과 연초조직을 동시배양 후 2,4-D와 kanamycin이 함유된 선발배지에 치상하여 형질전환을 유도한 결과 A. tumefaciens SM643이 A. tumefaciens PC643보다 더 많은 캘러스가 형성되었다. 그러나 A. tumefaciens PC643을 사용한 형질전환 캘러스는 대부분 friable한 캘러스로 유도되었으며 정상적으로 식물체로 생장하였으나 A. tumefaciens SM643을 사용한 캘러스는 매우 딱딱하며 둥그런 형태의 캘러스와 friable한 캘러스가 혼재한 상태로 생장하였으며, 이중에서 friable한 캘러스는 정상적인 shoot가 형성되었으나 딱딱한 캘러스로 유도된 형질전환체는 식물체로 형성되지 않고 반구형 미색의 전형적인 tumor 캘러스로 생장하였다. 한편 형질전환시 캘러스를 유도하지 않고 직접 shoot를 형성시킨 결과 disarmed Ti-plasmid를 사용하지 않고 wild-type Ti-plasmid를 사용해도 정상적인 형질전환체를 획득할 수 있었다.

• 자연과학논문집
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• 제4권
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• pp.103-142
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• 1991

표식 유전자를 이용하여 체세포 잡종체를 선발하기 위한 연구의 일환으로 감자조직에는 T-DNA를 도입하여 식물호르몬 무첨가 배지에서도 생장가능한 형질전환체을 획득하고, 담배조직에는 NPT H gene을 도입하여 kanamycin에 대해서 저항성을 나타내는 형질전환체를 획득하여 각각의 특성구명과 원형질체를 유리하여 도입된 유전자 marker를 이용해서 융합을 시도한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 감자 괴경에서 Agrobacterium tumefaciens Ach5와 A. rhizogenes ATCC15834를 접종하여 crown gall tumor 및 hairy root를 유기하였으며 이러한 tumor조직은 식물 호르몬 무첨가 배지에서 생장이 가능하였다. 2. 감자에서 유기된 hairy root로부터 callus 형성은 2.4-D 2mg/1 첨가된 MS 배지에서 가장 양호하였으며 casein hydrolysate 1g/1가 첨가하면 유연 한 callus의 증식이 더욱 왕성하였다. 3. Activated charcoal이 0.5~2.0g/1 첨가된 배지에서는 crown gall tumor callus의 절단면이 갈변되는 것을 방지 할 수 있어 생존률을 높일 수 있었으나 hairy root에서는 갈변되어 고사되었다. 4. 2, 4-D 2mg/1와 casein hydrolysate 1g/1를 첨가한 배지에 hairy root callus를 현탁배의한 결과 양호한 많은 callus 덩어리들을 단시간에 얻을 수 있었다. 5. $Tri^-$parental mating으로 NPTII gene이 coding되어있는 binary vector인 pGA643을 wild type 및 disarmid된 Agrobacterium 내에 도입하여 Agrobacterium tumefaciens Ach5/pGA643, A.tumefaciens $A_4T$/pGA643, A. tumefaciens LBA4404/pGA643를 획득하였다. 이 세 개의 conjugant를 사용하여 0.7% agarose gel 상에서 pGA643을 확인하였다. 6. pGA643이 도입왼 Agrobacterium tumefaciens LBA4404와 담배 조직과 동시배양하여 kanamycin $100\mug$/ml 첨가된 배지에 생존하는 callus를 선발하였으며 동일배지에서 callus의 증식이 가능하였다. 7.형질전환된 담배 callus로부터 식물체 형성은 BA 2mg/1를 첨가한 배지에서 가능하였다. 8. 재분화된 담배의 엽조직은 kanamycin.이 $1000\mug$/ml 첨가된 MS 배지에서도 왕성히 callus가 유기되어, 이는 재분화체에서도 NPTII gene이 그대로 유지되고 있음을 확인할 수 있었다. 9. 담배의 정상 shoot와 형질전환된 shoot를 kanamycin이 $100\mug$/ml이 함유된 MS배지에 기내삽목한 결과, 정상 shoot는 발근이 되지 않고 황화 되었으나 형질전환된 shoot는 발근이되었으며 정상적으로 생장을 하였다. 10. 감자의 T-DNA가 도입된 현탁배양 callus는 cellulase 2%, macerozyme 2%, dricelase 1%에서 양호하게 유리되었다. 11. Osmoticum으로서 mannitol 농도 0.8M에서 담배와 감자의 두 조직 모두 원형질체유리가 가장 효과적이었다. 생존력은 T-DNA가 도입된 감자의 hairy root를 callus로 탈분화 시킨 후 현탁배양한 callus가 mannitol 0.5M에서 97%를 나타냈고, 그리고 NPTII gene이 도입된 담배의 엽조직은 mannitol 0.7M에서 94%로 최고를 타나냈다. 12. 원형질체 융합은 PEG solution 처리 15분 후부터 관찰되기 시작하여 20분에 완전히 융합되었고, 융합된 원형질체는 선발 marker인 호르몬 무첨가 및 kanamycin 첨가배지에서 배양 5일 후에 세포벽이 재생되었으며 4주일 후부터 colony들이 관찰되었다.