| 저자(한글) |
ZHAO, Dong-mei,XU, Jin,YANG, Zhi-hui,ZHU, Jie-hua,ZHU, Li-dan |
| 저자(영문) |
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| 소속기관 |
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| 소속기관(영문) |
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| 출판인 |
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| 간행물 번호 |
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| 발행연도 |
2014-01-01 |
| 초록 |
PcF(딸기 역병균, Phytophthora cactorum-fragaria)는 파이토프토라속(Phytophthora)에만 존재하는 중요한 발병 인자이다. 감자 역병균(Phytophthora infestans)에 대한 유전체학 연구를 통해 20개 PcF/SCR(small cysteine-rich)-like 유전자를 예측하였지만 숙주 식물에 대한 괴사 유발 기능은 아직 입증하지 못했다. 본 논문은 이 중의 인코딩 단백질에서 4개 이황화 결합이 검출된 PcF/SCR.1(GenBank: XM_002902885) 유전자를 선택하여 복제한 다음 괴사 유발 기능을 연구하였다. RT-PCR을 이용하여 길이가 336nt인 전구간 cDNA를 획득하였고 발현 벡터 pBI121에 도입한 다음 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens) LBA4404를 형질 전환하고 니코티아나 벤타미아나(Nicotiana benthamiana)에 주사 접종한 후 잎사귀 증상을 관찰하였다. 주사 접종 5일 후 잎사귀는 노랗게 변하였고 7일이 되는 날 잎사귀에 심각한 수축 및 괴사 증상이 나타났다. 이는 본 유전자는 괴사 유발 기능이 있다는 것을 설명한다. 서열 비교 분석 결과 PcF/SCR.1 유전자로 인코딩된 단백질은 PcF 단백질과 유사한 3개 이황화 결합(C89와 C99, C68과 C100, C73과 C104) 그리고 PcF/SCR.1에만 존재하는 잠재적 이황화 결합(C88과 C110) 1개를 함유하고 있는 것으로 나타났다. 이에 근거하여 PcF/SCR.1 유전자는 단백질 구조적 기능 유지 측면에서 중요한 역할을 한다고 추측할 수 있다. PcF/SCR.1 유전자의 괴사 유발 기능을 깊이 있게 연구하기 위해 시약키트를 사용하여 본 유전자 인코딩 단백질 제99, 100, 104, 110 위치의 시스테인을 위치지정 돌연변이시키고 이황화 결합 결실 돌연변이체 재조합 플라스미드를 구축하였으며 니코티아나 벤타미아나에서 일시적으로 발현시켰다. 110 위치 시스테인만 돌연변이시키거나 또는 99 및 110 위치의 시스테인을 동시에 돌연변이시킬 경우, PcF/SCR.1 유전자의 괴사 유발 기능은 영향을 받지 않았다. 시스테인 돌연변이 개수가 3(C99/100/110A)개 혹은 4개(C99/100/104/110A)로 증가할 경우 접종한 담배 잎에 괴사 증상이 나타나지 않았다. 이로부터 이황화 결합은 본 유전자의 괴사 유발 기능에서 중요한 작용을 한다는 것을 알 수 있다. 감자 역병균의 감자(Solanum tuberosum) 침입 과정에서 PcF/SCR.1 유전자의 발현 양상을 진일보 연구하기 위해 형광 정량 RT-PCR을 사용하여 각 침입 시기의 발현량 변화를 분석하였다. 분석 결과 본 유전자는 모든 침입 과정에서 서로 다른 수준으로 상향 발현하였고 접종 48시간이 되어 발현량은 최고치에 도달하였다. 이는 PcF/SCR.1 유전자는 병균이 감자 잎사귀를 침입하는 과정에서 독소 인자로 작용한다는 것을 설명한다. PcF/SCR.1의 주요한 작용은 침입 후기(48시간)에 대량 독소 단백질 분비를 통해 숙주의 방어 체계를 파괴하며 나아가 스스로 자체 정착을 촉진하는 것으로 판단된다. PcF/SCR.1 유전자 괴사 유발 기능 관련 연구는 발병 과정에서 PcF/SCR.1 유전자의 작용 및 작용 메커니즘을 깊이 있게 연구하는데 도움이 되며 PcF/SCR-like 패밀리의 기타 유전자 기능 연구에 참고 정보를 제공한다. |
| 원문URL |
http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=NART&cn=NART71006187 |
| 첨부파일 |
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