국 문 초 록 한국산 해캄 (Spirogyra varians)의 광반응 유전자의 분리 및 특성 규명 양 호 연 생 물 학 과 공주대학교 대학원 (지도교수 : 김 광 훈) 녹조식물 해캄은 광조건 하에서 반응하여 주광성 운동을 하는 것으로 관찰되었다. 광조건하에서 해캄의 사상체들은 빛을 향해 나열되기 시작했고 빛 방향에 평행하게 덩어리를 형성했다. 덩어리들은 큰 하나의 덩어리로 합쳐졌고 빛 방향으로 움직였다. 각기 다른 ...
국 문 초 록 한국산 해캄 (Spirogyra varians)의 광반응 유전자의 분리 및 특성 규명 양 호 연 생 물 학 과 공주대학교 대학원 (지도교수 : 김 광 훈) 녹조식물 해캄은 광조건 하에서 반응하여 주광성 운동을 하는 것으로 관찰되었다. 광조건하에서 해캄의 사상체들은 빛을 향해 나열되기 시작했고 빛 방향에 평행하게 덩어리를 형성했다. 덩어리들은 큰 하나의 덩어리로 합쳐졌고 빛 방향으로 움직였다. 각기 다른 단색광을 조사하였을 때, 해캄의 운동은 다른 양상을 나타냈다. UV light (345 nm)에서는 방향성 없는 운동을 하였다. Red-light (650 nm)를 조사하였을 때 해캄의 사상체는 덩어리를 이루었고 구부러지고 뻗는 불규칙적인 운동을 하였다. 하지만 빛을 향해 움직이는 주광성 운동은 관찰되지 않았다. 반면 blue-light (470 nm)에서는 민감한 주광성 운동이 관찰되었으며, 운동성은 백색광하에서의 운동양상과 동일하였다. 빛 조건하에 반응하는 해캄으로부터 굴광성 및 세포 내 움직임에 관여하는 광반응 유전자인 phytochrome, cryptochrome 및 phototropin을 조사하였다. 해캄의 cDNA library를 이용하여 PCR walking을 수행한 결과 각 유전자의 부분 염기서열을 얻을 수 있었다. 단파장의 빛 조건 (UV, Red, Blue light) 하에서 각 유전자의 발현 패턴을 조사하기 위해 Real-time PCR을 수행하였다. 적색광을 수용하는 phytochrome은 단파장의 빛 조건 하에서 초기 6시간이 경과한 후 가장 높게 발현되고 다시 감소하는 양상을 보였다. 주광성 운동 중 청색광을 수용하는 phototropin과 cryptochrome의 경우 blue-light에 노출시켰을 때 각각 1시간, 3시간까지 증가한 후 감소하였다. UV와 red-light에 노출시켰을 때는 6시간까지 지속적으로 증가한 후 다시 감소하였다. 세포의 운동성과 광반응 유전자의 신호 전달에 관여한다고 알려진 small GTPase의 발현율을 조사해 보았다. ROP (Rho of plants)는 red, blue light 하에서 1시간에서 높게 발현된 후 지속적으로 감소했다. Rab1, Rab7은 blue light 하에서 1시간 후 높게 발현을 보인 후 낮아졌다. 반면 Red-light 하에서는 뚜렷한 발현 차이를 보이지 않았다. Rab11은 red, blue-light 하에서 12시간 동안 노출시켜준 후 암 조건으로 옮겨주었을 때 단색광 조건 하에서 대조군보다 높은 발현을 보였다.
국 문 초 록 한국산 해캄 (Spirogyra varians)의 광반응 유전자의 분리 및 특성 규명 양 호 연 생 물 학 과 공주대학교 대학원 (지도교수 : 김 광 훈) 녹조식물 해캄은 광조건 하에서 반응하여 주광성 운동을 하는 것으로 관찰되었다. 광조건하에서 해캄의 사상체들은 빛을 향해 나열되기 시작했고 빛 방향에 평행하게 덩어리를 형성했다. 덩어리들은 큰 하나의 덩어리로 합쳐졌고 빛 방향으로 움직였다. 각기 다른 단색광을 조사하였을 때, 해캄의 운동은 다른 양상을 나타냈다. UV light (345 nm)에서는 방향성 없는 운동을 하였다. Red-light (650 nm)를 조사하였을 때 해캄의 사상체는 덩어리를 이루었고 구부러지고 뻗는 불규칙적인 운동을 하였다. 하지만 빛을 향해 움직이는 주광성 운동은 관찰되지 않았다. 반면 blue-light (470 nm)에서는 민감한 주광성 운동이 관찰되었으며, 운동성은 백색광하에서의 운동양상과 동일하였다. 빛 조건하에 반응하는 해캄으로부터 굴광성 및 세포 내 움직임에 관여하는 광반응 유전자인 phytochrome, cryptochrome 및 phototropin을 조사하였다. 해캄의 cDNA library를 이용하여 PCR walking을 수행한 결과 각 유전자의 부분 염기서열을 얻을 수 있었다. 단파장의 빛 조건 (UV, Red, Blue light) 하에서 각 유전자의 발현 패턴을 조사하기 위해 Real-time PCR을 수행하였다. 적색광을 수용하는 phytochrome은 단파장의 빛 조건 하에서 초기 6시간이 경과한 후 가장 높게 발현되고 다시 감소하는 양상을 보였다. 주광성 운동 중 청색광을 수용하는 phototropin과 cryptochrome의 경우 blue-light에 노출시켰을 때 각각 1시간, 3시간까지 증가한 후 감소하였다. UV와 red-light에 노출시켰을 때는 6시간까지 지속적으로 증가한 후 다시 감소하였다. 세포의 운동성과 광반응 유전자의 신호 전달에 관여한다고 알려진 small GTPase의 발현율을 조사해 보았다. ROP (Rho of plants)는 red, blue light 하에서 1시간에서 높게 발현된 후 지속적으로 감소했다. Rab1, Rab7은 blue light 하에서 1시간 후 높게 발현을 보인 후 낮아졌다. 반면 Red-light 하에서는 뚜렷한 발현 차이를 보이지 않았다. Rab11은 red, blue-light 하에서 12시간 동안 노출시켜준 후 암 조건으로 옮겨주었을 때 단색광 조건 하에서 대조군보다 높은 발현을 보였다.
Abstract Isolation of photoreceptor genes from a freshwater green alga, Spirogyra varians Ho Yeon Yang Department of Biology Graduate School, Kong-Ju National University Kong-Ju, Korea supervised by Professor Gwang Hoon Kim The purpose of this research is to study the phototropic movement patterns o...
Abstract Isolation of photoreceptor genes from a freshwater green alga, Spirogyra varians Ho Yeon Yang Department of Biology Graduate School, Kong-Ju National University Kong-Ju, Korea supervised by Professor Gwang Hoon Kim The purpose of this research is to study the phototropic movement patterns of green alga, Spirogyra varians, and find the involved genes and test their expression under various light conditions. Under different wavelength of light, S. varians filaments clearly appeared to bend under white and blue lights (470 nm). On the other hand, any specific movement was shown under red light (650 nm) and UV (345 nm). We investigated the photoreceptors, phototropin, cryptochrome, and phytochrome involved in phototropic and intracellular movement in S. varians, which respond under different light conditions. After performing RACE PCR using cDNA library of S. varians, full length of each gene was obtained. The expressions of photoreceptor genes under various light conditions were analyzed by real-time PCR. In the photoreceptor genes, when compared with control group, any clear expression differences were not observed in all light conditions. Thus, we searched the signal transduction, GTPase, which is involved in chloroplast movement. Among them, the Rop (Rho small GTPase of plants)family of small GTPases was shown to participate in the regulation of both microtubules and actin. In this regard, we discuss the potential molecular mechanisms for interplay of microtubules, actin and Rop GTPase signaling in cell motility.
Abstract Isolation of photoreceptor genes from a freshwater green alga, Spirogyra varians Ho Yeon Yang Department of Biology Graduate School, Kong-Ju National University Kong-Ju, Korea supervised by Professor Gwang Hoon Kim The purpose of this research is to study the phototropic movement patterns of green alga, Spirogyra varians, and find the involved genes and test their expression under various light conditions. Under different wavelength of light, S. varians filaments clearly appeared to bend under white and blue lights (470 nm). On the other hand, any specific movement was shown under red light (650 nm) and UV (345 nm). We investigated the photoreceptors, phototropin, cryptochrome, and phytochrome involved in phototropic and intracellular movement in S. varians, which respond under different light conditions. After performing RACE PCR using cDNA library of S. varians, full length of each gene was obtained. The expressions of photoreceptor genes under various light conditions were analyzed by real-time PCR. In the photoreceptor genes, when compared with control group, any clear expression differences were not observed in all light conditions. Thus, we searched the signal transduction, GTPase, which is involved in chloroplast movement. Among them, the Rop (Rho small GTPase of plants)family of small GTPases was shown to participate in the regulation of both microtubules and actin. In this regard, we discuss the potential molecular mechanisms for interplay of microtubules, actin and Rop GTPase signaling in cell motility.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.