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https://www.krm.or.kr/krmts/link.html?dbGubun=SD&m201_id=10006582&local_id=10013410
옥수수 배유 발육에 관여하는 호분층 특이 발현 유전자
Reports NRF is supported by Research Projects( 옥수수 배유 발육에 관여하는 호분층 특이 발현 유전자 | 2005 Year 신청요강 다운로드 PDF다운로드 | 서상곤(영남대학교) ) data is submitted to the NRF Project Results
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
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  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number C00034
Year(selected) 2005 Year
the present condition of Project 종료
State of proposition 재단승인
Completion Date 2007년 01월 26일
Year type 결과보고
Year(final report) 2007년
Research Summary
  • Korean
  • 옥수수 anthocyanin 형성의 최상위 조절 유전자인 Viviporous1(Vp1) 유전자의 promotor부분의 DNA binding site를 Disect하여 각 site에 대해 gel retardation assas 수행한 결과 그림1과 같이 단백질이 DNA에 결합하는것을 확인하였다. Gel shift assay에서 확인된 transcription binding site라고 생각되는 VP05, ZIP1, CE1, VPP1, ME1과 Gel shift assay에서 단백질 결합하지 않는 M3를 control로 하여 transcription factor 분리 연구를 수행하였다. 이 때 Protein binding site를 많이 하기위해 self-primed PCR 방법을 Protein-binding oligonucleotides들을 제작하였다. 옥수수의 21DAP(Days after pollination)의 embryo의 nuclear를 분리하여 nuclear protein을 이용해 transcription factor 연구를 수행하였다.
    식물학분야 세계 최고 저널《플랜트 셀》게재
    일조량 상관없이 재배 가능한 신품종 개발 가능, 새로운 농가소득원 제시
    [ 자연자원대학 서상곤(徐相坤, 50, 원예학과) 교수의 연구논문이 식물세포생물학분야에서 세계 최고 권위를 인정받고 있는 과학저널《플랜트 셀(The Plant Cell)》에 게재돼 화제다. 
     4일 영남대는 세계 최초로 감자 발육 조절 유전자인 ‘St Bel5’의 RNA(유전자 전사체)의 이동경로를 규명한 서 교수의 연구논문이《플랜트 셀》2006년 12월 호에 게재돼 국제적 공인을 받았다고 밝혔다.
    《플랜트 셀》은 미국식물학회에서 발간하는 15년 전통의 월간지로《사이언스(Science)》,《네이처(Nature)》,《셀(Cell)》과 함께 세계 4대 과학저널로 손꼽힌다. 특히 논문 심사과정이 엄격하기로 소문난 만큼 서 교수 는 논문제출 후 거의 1년 만에 게재 확정 통보를 받을 수 있었다.

    이처럼 까다로운 심사 관문을 통과한 서 교수의 연구논문 제목은 ‘감자에서 원거리 시그날 패스웨이에 관여하는 RNA의 이동 경로에 관한 연구(Dynamics of Mobile RNA of Potato Involved in a Long-Distance Signaling Pathway)’. 즉, 감자 잎 상층부에서 생성되는 St Bell5가 어떤 경로를 통해 지하줄기로 전달되고, 또 그 끝에 맺히는 감자의 발육성장에 어떠한 영향을 미치는가를 밝히는 것이다.

    2005년 한국학술진흥재단의 해외파견교수로 선정돼 미국 아이오와주립대 원예학과에 파견된 서 교수는 일 년 동안 하나펠(David J. Hannapel) 교수 등 미국 학자들과 공동 연구를 수행한 결과, St Bel5의 RNA가 체관(식물줄기의 양분이동통로)을 통해 지하줄기까지 이동된다는 것을 현미경 확인 및 접목 실험 등을 통해 세계 최초로 밝혀냈다.

    특히 서 교수는 보통 16시간 장일(낮이 긴 정도) 조건 하에서는 감자가 맺히지 못하는 것과는 달리, St Bel5에서 채취한 유전자를 형질전환용 박테리아를 이용해 감자에 재투입·재배했을 경우에는 감자가 잘 맺힌다는 사실도 밝혀냈다. 이는 습도와 함께 감자 재배 시 가장 큰 문제가 되는 일조량에 상관없이, 사시사철 재배 가능한 감자 종자를 개발할 수 있는 가능성을 열었다는 점에서 더 큰 의의가 있는 것으로 평가된다.

    서상곤(徐相坤, 50, 원예학과) 교수는 이에 대해 "감자는 쌀, 밀, 옥수수와 함께 세계 4대 작물로 손꼽힐 만큼 중요한 주식원일뿐만 아니라, 필수아미노산을 다량 함유하고 있는 반면 지방은 아주 적어 기능성 건강식품으로서의 개발가능성도 매우 크다"면서 "이번 연구결과를 바탕으로 언제어디서나 사시사철 재배 가능한 신품종 감자를 개발해낸다면, 미국산 감자를 주원료로 하는 국내 가공식품업계에 커다란 수입대체효과를 줄 수 있을 뿐만 아니라 쌀시장 개방을 앞두고 고심하는 국내 농가에 새로운 소득원을 제시하게 될 것"이라고 말했다.

     한편 서 교수의 논문이 실린《플랜트 셀》2006년 12월호는 현재 웹사이트(www.plantcell.org)에 온라인저널로 실려 있으며, 오프라인저널은 이달 말경 출간될 예정이다.  

  • English
  • BEL1-like transcription factors are members of the TALE superfamily of
    transcription factors and interact with Knotted1-types to regulate numerous developmental
    processes. In potato, the BEL1 transcription factor, StBEL5 and its protein partner POTH1,
    regulate tuber formation by mediating hormone levels in the stolon tip. The accumulation of
    StBEL5 RNA increases in response to short-day photoperiods, inductive for tuber formation.
    RNA detection methods and heterografting experiments demonstrate that StBEL5 transcripts are
    present in phloem cells and move across a graft union to localize in stolon tips, the site of tuber
    induction. This movement of RNA to stolon tips is correlated with enhanced tuber production.
    Over-expression of StBEL5 transcripts that include the untranslated sequences of the StBEL5
    transcript endows transgenic lines with the capacity to overcome the inhibitory effects of longdays
    on tuber formation. Addition of the UTRs leads to preferential accumulation of the StBEL5
    RNA in stolon tips under short-day conditions. Using a leaf-specific promoter, the movement of
    StBEL5 RNA to stolon tips was facilitated by a short-day photoperiod and this movement was
    correlated with enhanced tuber production. The promoter of StBEL5 is most active in the veins of
    leaves, in petioles, in roots, and in stolons. These results implicate the transcripts of StBEL5 in a
    long-distance signaling pathway that complements transcriptional activity in underground
    stolons to mediate tuber formation. The mRNAs of StBEL5 appear to act as a mobile signal that
    is delivered to its target organ via the phloem stream.
Research result report
  • Abstract
  • 옥수수 anthocyanin 형성의 최상위 조절 유전자인 Viviporous1(Vp1) 유전자의 promotor부분의 DNA binding site를 Disect하여 각 site에 대해 gel retardation assas 수행한 결과 그림1과 같이 단백질이 DNA에 결합하는것을 확인하였다. Gel shift assay에서 확인된 transcription binding site라고 생각되는 VP05, ZIP1, CE1, VPP1, ME1과 Gel shift assay에서 단백질 결합하지 않는 M3를 control로 하여 transcription factor 분리 연구를 수행하였다. 이 때 Protein binding site를 많이 하기위해 self-primed PCR 방법을 Protein-binding oligonucleotides들을 제작하였다. 옥수수의 21DAP(Days after pollination)의 embryo의 nuclear를 분리하여 nuclear protein을 이용해 transcription factor 연구를 수행하였다.
    본 연구를 수행하면서 다른 실험도 병행하였는데 이 실험 결과가 잘 나와서 논문을 투고하여 최근에 식물학분야 최고 권위지에 발표되었다.
    BEL1-like transcription factors interact with Knotted1 types to regulate numerous developmental processes. In potato
    (Solanum tuberosum), the BEL1 transcription factor St BEL5 and its protein partner POTH1 regulate tuber formation by
    mediating hormone levels in the stolon tip. The accumulation of St BEL5RNAincreases in response to short-day photoperiods,
    inductive for tuber formation. RNA detection methods and heterografting experiments demonstrate that BEL5 transcripts are
    present in phloem cells and move across a graft union to localize in stolon tips, the site of tuber induction. This movement of
    RNA to stolon tips is correlated with enhanced tuber production. Overexpression of BEL5 transcripts that include the
    untranslated sequences of the BEL5 transcript endows transgenic lines with the capacity to overcome the inhibitory effects of
    long days on tuber formation. Addition of the untranslated regions leads to preferential accumulation of the BEL5RNAin stolon
    tips under short-day conditions. Using a leaf-specific promoter, the movement of BEL5 RNA to stolon tips was facilitated by a
    short-day photoperiod, and this movement was correlated with enhanced tuber production. These results implicate the
    transcripts of St BEL5 in a long-distance signaling pathway that are delivered to the target organ via the phloem stream.
  • Research result and Utilization method
  • 옥수수 anthocyanin 형성의 최상위 조절 유전자인 Viviporous1(Vp1) 유전자의 promotor부분의 DNA binding site를 Disect하여 각 site에 대해 gel retardation assas 수행한 결과 그림1과 같이 단백질이 DNA에 결합하는것을 확인하였다.Gel shift assay에서 확인된 transcription binding site라고 생각되는 VP05, ZIP1, CE1, VPP1, ME1과 Gel shift assay에서 단백질 결합하지 않는 M3를 control로 하여 transcription factor 분리 연구를 수행하였다. 이 때 Protein binding site를 많이 하기위해 self-primed PCR 방법을 Protein-binding oligonucleotides들을 제작하였다. 옥수수의 21DAP(Days after pollination)의 embryo의 nuclear를 분리하여 nuclear protein을 이용해 transcription factor 연구를 수행하였다.
    그리고 또 본 연구를 수행하면서 다른 실험도 병행하였는데 이 실험 결과가 잘 나와서 논문을 투고하여 최근에 식물학분야 최고 권위지에 발표되었다.식물학분야 세계 최고 저널《플랜트 셀》게재
    일조량 상관없이 재배 가능한 신품종 개발 가능, 새로운 농가소득원 제시
    [2007-1-4]
     자연자원대학 서상곤(徐相坤, 50, 원예학과) 교수의 연구논문이 식물세포생물학분야에서 세계 최고 권위를 인정받고 있는 과학저널《플랜트 셀(The Plant Cell)》에 게재돼 화제다. 
     4일 영남대는 세계 최초로 감자 발육 조절 유전자인 ‘St Bel5’의 RNA(유전자 전사체)의 이동경로를 규명한 서 교수의 연구논문이《플랜트 셀》2006년 12월 호에 게재돼 국제적 공인을 받았다고 밝혔다.
    《플랜트 셀》은 미국식물학회에서 발간하는 15년 전통의 월간지로《사이언스(Science)》,《네이처(Nature)》,《셀(Cell)》과 함께 세계 4대 과학저널로 손꼽힌다. 특히 논문 심사과정이 엄격하기로 소문난 만큼 서 교수 는 논문제출 후 거의 1년 만에 게재 확정 통보를 받을 수 있었다.

    이처럼 까다로운 심사 관문을 통과한 서 교수의 연구논문 제목은 ‘감자에서 원거리 시그날 패스웨이에 관여하는 RNA의 이동 경로에 관한 연구(Dynamics of Mobile RNA of Potato Involved in a Long-Distance Signaling Pathway)’. 즉, 감자 잎 상층부에서 생성되는 St Bell5가 어떤 경로를 통해 지하줄기로 전달되고, 또 그 끝에 맺히는 감자의 발육성장에 어떠한 영향을 미치는가를 밝히는 것이다.

    2005년 한국학술진흥재단의 해외파견교수로 선정돼 미국 아이오와주립대 원예학과에 파견된 서 교수는 일 년 동안 하나펠(David J. Hannapel) 교수 등 미국 학자들과 공동 연구를 수행한 결과, St Bel5의 RNA가 체관(식물줄기의 양분이동통로)을 통해 지하줄기까지 이동된다는 것을 현미경 확인 및 접목 실험 등을 통해 세계 최초로 밝혀냈다.

    특히 서 교수는 보통 16시간 장일(낮이 긴 정도) 조건 하에서는 감자가 맺히지 못하는 것과는 달리, St Bel5에서 채취한 유전자를 형질전환용 박테리아를 이용해 감자에 재투입·재배했을 경우에는 감자가 잘 맺힌다는 사실도 밝혀냈다. 이는 습도와 함께 감자 재배 시 가장 큰 문제가 되는 일조량에 상관없이, 사시사철 재배 가능한 감자 종자를 개발할 수 있는 가능성을 열었다는 점에서 더 큰 의의가 있는 것으로 평가된다.

    서상곤(徐相坤, 50, 원예학과) 교수는 이에 대해 "감자는 쌀, 밀, 옥수수와 함께 세계 4대 작물로 손꼽힐 만큼 중요한 주식원일뿐만 아니라, 필수아미노산을 다량 함유하고 있는 반면 지방은 아주 적어 기능성 건강식품으로서의 개발가능성도 매우 크다"면서 "이번 연구결과를 바탕으로 언제어디서나 사시사철 재배 가능한 신품종 감자를 개발해낸다면, 미국산 감자를 주원료로 하는 국내 가공식품업계에 커다란 수입대체효과를 줄 수 있을 뿐만 아니라 쌀시장 개방을 앞두고 고심하는 국내 농가에 새로운 소득원을 제시하게 될 것"이라고 말했다.

     한편 서 교수의 논문이 실린《플랜트 셀》2006년 12월호는 현재 웹사이트(www.plantcell.org)에 온라인저널로 실려 있으며, 오프라인저널은 이달 말경 출간될 예정이다.  
  • Index terms
  • Aleurone, Transcriptional Regulation, Maize, Endosperm, Development Mobile RNA, Potato, Long-Distance, Pathway
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