[학위논문]Mycobacterium sp. strain JC1 DSM 3803의 ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase 유전자의 특성 연구 Studies on the characterization of the ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase genes of mycobacterium Sp. strain JC1 DSM 3803원문보기
일산화탄소산화세균인 Mycobacterium sp. strain JC1 DSM 3803에 존재하는 ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase (RubisCO) 유전자는 two copy가 존재함이 밝혀졌으며, 그 중에서 copy-I RubisCO의 유전적 특성이 연구되어졌다. 본 연구에서는 copy-II RubisCO 유전자를 클로닝하고 ...
일산화탄소산화세균인 Mycobacterium sp. strain JC1 DSM 3803에 존재하는 ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase (RubisCO) 유전자는 two copy가 존재함이 밝혀졌으며, 그 중에서 copy-I RubisCO의 유전적 특성이 연구되어졌다. 본 연구에서는 copy-II RubisCO 유전자를 클로닝하고 염기서열을 결정하였다. cbbL과 cbbS 유전자는 각각 1,419와 429개의 염기로 이루어진 open reading frame으로 구성되어 있었으며, 이들 유전자가 code하는 CbbL과 CbbS 단백질의 아미노산서열로부터 계산된 분자량은 52,061과 16,252이었다. Copy-II cbb operon은 cbbL 유전자의 첫 번째 코돈으로부터 41 bp upstream의 “G"로부터 전사가 시작되었다. cbbL-specific probe로 Northern blot을 실시한 결과 4.0-kb와 2.0-kb의 mRNA가 만들어지는 것으로 나타났는데, 4.0-kb의 mRNA는 copy-I cbb operon이 cotranscription되어진것이고, 2.0-kb의 mRNA는 copy-II cbbL과 cbbS 유전자가 cotranscription되어진 것으로 생각된다. 또한 cbbL과 cbbS 유전자는 19 bp 떨어져 위치하며, 2.0-kb cbbLS mRNA가 만들어지는 것으로 보아 하나의 operon으로 구성되어 있는 것으로 생각된다. Copy-II RubisCO 유전자의 아미노산 서열을 다른 생물체의 상응하는 단백질과 비교하였을 때 전반적으로 높은 유사성을 보였으며, copy-I과 copy-II의 큰 소단위를 비교했을 때 아미노산 수준에서 88.6%의 유사성을 보였다. 그러나 큰 소단위의 아미노산 서열을 근거로 계통수를 그려본 결과 다른 세균이나 조류와 유연 관계가 먼 것으로 나타났다. Copy-I RubisCO 유전자를 포함하는 lambda clone으로부터 cbbLS downstream에 위치하는 cbbX와 cbbR 유전자를 클로닝하고 염기서열을 조사하였다. cbbX와 cbbR 유전자는 1,005개와 909개의 염기로 이루어졌으며, 아미노산서열로부터 계산된 분자량은 36,888과 31,790이었다. cbbR-specific probe로 Northern blot을 실시한 결과 4.0-kb와 1.2-kb의 mRNA가 만들어지는 것으로 나타났는데, 4.0-kb의 mRNA는 cbbL-cbbS-cbbX-cbbR이 cotranscription되어진 것이며, 1.2-kb의 mRNA는 그 중 cbbR이 cbbL-cbbS-cbbX 유전자들과 독립적으로 transcription이 되어진 것이라고 생각된다. cbbR 유전자는 전사조절단백질로 알려진 LysR family와 상당히 유사하였다. Copy-I과 copy-II cbb operon의 promoter region에는 각각 LysR binding motif-containing inverted repeat가 존재하고 있었다. CbbR을 E. coli내에서 발현시켜 glutathione Sepharose 4B를 이용한 affinity chromatography를 수행한 결과 분자량이 대략 32 kd로 추론된 아미노산 서열로부터 계산된 31,790과 거의 일치하였다.
일산화탄소산화세균인 Mycobacterium sp. strain JC1 DSM 3803에 존재하는 ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase (RubisCO) 유전자는 two copy가 존재함이 밝혀졌으며, 그 중에서 copy-I RubisCO의 유전적 특성이 연구되어졌다. 본 연구에서는 copy-II RubisCO 유전자를 클로닝하고 염기서열을 결정하였다. cbbL과 cbbS 유전자는 각각 1,419와 429개의 염기로 이루어진 open reading frame으로 구성되어 있었으며, 이들 유전자가 code하는 CbbL과 CbbS 단백질의 아미노산서열로부터 계산된 분자량은 52,061과 16,252이었다. Copy-II cbb operon은 cbbL 유전자의 첫 번째 코돈으로부터 41 bp upstream의 “G"로부터 전사가 시작되었다. cbbL-specific probe로 Northern blot을 실시한 결과 4.0-kb와 2.0-kb의 mRNA가 만들어지는 것으로 나타났는데, 4.0-kb의 mRNA는 copy-I cbb operon이 cotranscription되어진것이고, 2.0-kb의 mRNA는 copy-II cbbL과 cbbS 유전자가 cotranscription되어진 것으로 생각된다. 또한 cbbL과 cbbS 유전자는 19 bp 떨어져 위치하며, 2.0-kb cbbLS mRNA가 만들어지는 것으로 보아 하나의 operon으로 구성되어 있는 것으로 생각된다. Copy-II RubisCO 유전자의 아미노산 서열을 다른 생물체의 상응하는 단백질과 비교하였을 때 전반적으로 높은 유사성을 보였으며, copy-I과 copy-II의 큰 소단위를 비교했을 때 아미노산 수준에서 88.6%의 유사성을 보였다. 그러나 큰 소단위의 아미노산 서열을 근거로 계통수를 그려본 결과 다른 세균이나 조류와 유연 관계가 먼 것으로 나타났다. Copy-I RubisCO 유전자를 포함하는 lambda clone으로부터 cbbLS downstream에 위치하는 cbbX와 cbbR 유전자를 클로닝하고 염기서열을 조사하였다. cbbX와 cbbR 유전자는 1,005개와 909개의 염기로 이루어졌으며, 아미노산서열로부터 계산된 분자량은 36,888과 31,790이었다. cbbR-specific probe로 Northern blot을 실시한 결과 4.0-kb와 1.2-kb의 mRNA가 만들어지는 것으로 나타났는데, 4.0-kb의 mRNA는 cbbL-cbbS-cbbX-cbbR이 cotranscription되어진 것이며, 1.2-kb의 mRNA는 그 중 cbbR이 cbbL-cbbS-cbbX 유전자들과 독립적으로 transcription이 되어진 것이라고 생각된다. cbbR 유전자는 전사조절단백질로 알려진 LysR family와 상당히 유사하였다. Copy-I과 copy-II cbb operon의 promoter region에는 각각 LysR binding motif-containing inverted repeat가 존재하고 있었다. CbbR을 E. coli내에서 발현시켜 glutathione Sepharose 4B를 이용한 affinity chromatography를 수행한 결과 분자량이 대략 32 kd로 추론된 아미노산 서열로부터 계산된 31,790과 거의 일치하였다.
It was found that the ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase(RubisCO) cbbL and cbbS genes of a carboxydobacterium, Mycobacterium sp. strain JC1 DSM 3803, were duplicated. The second copy of RubisCO genes was clustered in the order of cbbL-cbbS. The cloned cbbL-cbbS genes had open reading frames...
It was found that the ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase(RubisCO) cbbL and cbbS genes of a carboxydobacterium, Mycobacterium sp. strain JC1 DSM 3803, were duplicated. The second copy of RubisCO genes was clustered in the order of cbbL-cbbS. The cloned cbbL-cbbS genes had open reading frames of 1,419 and 429 nucleotides with calculated molecular masses of 52,061 and 16,252, respectively. The deduced amino acid sequence of the second copy of RubisCO cbbL showed 88.6 % identity with those of the first copy of RubisCO cbbL. The two genes were cotranscribed as a 2.0-kb cbbLS mRNA. Primer extension analysis indicated that the transcription of the second copy of cbb operon begins at "G" located 41 bp upstream of the first codon of cbbL. The first copy of RubisCO genes was clustered in the order of cbbL-cbbS-cbbX-cbbR. The cloned cbbX-cbbR genes had open reading frames of 1,005 and 909 nucleotides with calculated molecular masses of 36,888 and 31,790, respectively. cbbR showed significant similarity to the LysR family of transcriptional regulatory proteins. Northern blot analysis with cbbL and cbbR specific probes revealed that cbbL-cbbS-cbbX-cbbR genes are cotranscribed as a 4-kb mRNA. The cbbR gene was also transcribed independently from the three cbb genes as a 1.2-kb transcript. The cbbR gene was not found around the second copy of cbbLS genes. Phylogenetic analysis of the deduced amino acid sequences of the two cbbL genes indicated that Mycobacterium sp. strain JC1 cbbL gene has evolved independently from those of other RubisCOs.
It was found that the ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase(RubisCO) cbbL and cbbS genes of a carboxydobacterium, Mycobacterium sp. strain JC1 DSM 3803, were duplicated. The second copy of RubisCO genes was clustered in the order of cbbL-cbbS. The cloned cbbL-cbbS genes had open reading frames of 1,419 and 429 nucleotides with calculated molecular masses of 52,061 and 16,252, respectively. The deduced amino acid sequence of the second copy of RubisCO cbbL showed 88.6 % identity with those of the first copy of RubisCO cbbL. The two genes were cotranscribed as a 2.0-kb cbbLS mRNA. Primer extension analysis indicated that the transcription of the second copy of cbb operon begins at "G" located 41 bp upstream of the first codon of cbbL. The first copy of RubisCO genes was clustered in the order of cbbL-cbbS-cbbX-cbbR. The cloned cbbX-cbbR genes had open reading frames of 1,005 and 909 nucleotides with calculated molecular masses of 36,888 and 31,790, respectively. cbbR showed significant similarity to the LysR family of transcriptional regulatory proteins. Northern blot analysis with cbbL and cbbR specific probes revealed that cbbL-cbbS-cbbX-cbbR genes are cotranscribed as a 4-kb mRNA. The cbbR gene was also transcribed independently from the three cbb genes as a 1.2-kb transcript. The cbbR gene was not found around the second copy of cbbLS genes. Phylogenetic analysis of the deduced amino acid sequences of the two cbbL genes indicated that Mycobacterium sp. strain JC1 cbbL gene has evolved independently from those of other RubisCOs.
Keyword
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학위논문 정보
저자
황은하
학위수여기관
연세대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
생물학과
지도교수
김영민
발행연도
2002
총페이지
vi, 83p.
키워드
일산화탄소 일산화탄소 산화세균 cbbL 유전자 cbbS 유전자 cbbX 유전자 cbbR 유전자 carboxydobacterium mycobacterium sp. strain JC1 rubisCO cbbL gene cbbS gene cbbR gene cbbX gene LysR family
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