초록 ▼

1. 뿌리털 특이 유전자의 발현 조절에 대한 연구
1.1. 애기장대 뿌리털 특이 유전자 AtEXPA7, AtEXPA18의 프로모터 정밀 분석과 뿌리털 특이 cis-요소의 규명
1.2. 13종의 AtEXPA7 ortholog 유전자 클로닝 및 분자 계통 분석
1.3. 벼, 밀, 옥수수, 배추, 애기똥풀, 봉선화, 메디카고의 AtEXPA7 ortholog 프로모터 클로닝과 다른 뿌리털 특이 유전자 프로모터들로부터 뿌리털 특이 cis-요소의 생물학적 기능 규명
1.4. 뿌리털 분포 패턴이 다른 식물들 사이에서 뿌리털

1. 뿌리털 특이 유전자의 발현 조절에 대한 연구
1.1. 애기장대 뿌리털 특이 유전자 AtEXPA7, AtEXPA18의 프로모터 정밀 분석과 뿌리털 특이 cis-요소의 규명
1.2. 13종의 AtEXPA7 ortholog 유전자 클로닝 및 분자 계통 분석
1.3. 벼, 밀, 옥수수, 배추, 애기똥풀, 봉선화, 메디카고의 AtEXPA7 ortholog 프로모터 클로닝과 다른 뿌리털 특이 유전자 프로모터들로부터 뿌리털 특이 cis-요소의 생물학적 기능 규명
1.4. 뿌리털 분포 패턴이 다른 식물들 사이에서 뿌리털 특이 cis-요소의 기능적 보존성 규명
1.5. 피자식물에 공통적인 뿌리털 특이 cis-요소의 규명에 따른 뿌리털 특이 유전자 예측을 위한 도구 제공
2. 뿌리털 발달과 뿌리털 특이 프로모터를 이용한 옥신 수송 조절에 대한 연구
2.1. 단백질 인산화 효소 PINOID의 뿌리털 특이 과발현이 뿌리털 생장을 억제함
2.2. 옥신 수송체 PIN3의 뿌리털 특이 과발현이 뿌리털 생장을 억제함
2.3. PINOID와 PIN3가 애기장대 뿌리털 세포와 담배 배양세포의 세포막과 결부하여 존재함
2.4. PINOID의 세포막 결부는 PINOID 자체의 인산화 활성기능과 연관되어 있음
2.5. RT-PCR을 통해 뿌리털 세포에 PINOID와 다수의 PIN들이 발현됨을 보임
2.6. PINOID, PIN의 세포막 결부는 단백질 인산화에 의해 조절됨(PINOID의 활성이 관련되어 있을것으로 추측됨)
2.7. PINOID, PIN3의 과발현에 따른 뿌리털 생장의 억제는 PINOID에 의한 PIN의 활성화에 따른 뿌리털 세포 내 옥신 농도의 감소의 결과임
2.8. 담배 현탁 배양 시스템을 이용하여 최초로 PIN과 PINOID가 세포로부터 세포 밖으로의 옥신 수송을 촉진함을 보임

Abstract ▼

■ Elucidation of the conservation in root hair cell-specific gene regulation mechanism
■ Elucidation of the hormone action mechanism using the root hair-specific gene expression system
■ Detailed analyses of root hair specific cis-element in model plants (Arabidopsis and rice) and also in the

■ Elucidation of the conservation in root hair cell-specific gene regulation mechanism
■ Elucidation of the hormone action mechanism using the root hair-specific gene expression system
■ Detailed analyses of root hair specific cis-element in model plants (Arabidopsis and rice) and also in the plant species of different hair distribution patterns
■ Establishment of the common root hair-specific cis-element and use of the element to predict root hair-specific genes

목차 Contents

• 제출문...1
• 초록...2
• 요약문...3
• SUMMARY...4
• CONTENTS...5
• 목차...6
• 제1장 연구개발과제의 개요...8
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성...8
• 1. 연구개발의 과학기술, 사회경제적 중요성...8
• 제2절 연구개발의 배경...9
• 1. 뿌리털의 발생...9
• 2. 뿌리털 특이 유전자의 조절...11
• 3. 세포특이적인 cis-요소...11
• 4. 뿌리털을 이용한 옥신 수송의 조절...12
• 제3절 연구개발의 범위...14
• 제2장 국내외 기술개발 현황...15
• 제1절 뿌리털 형태발생에 대한 지금까지의 연구...15
• 1. 뿌리털 형태발생 기구...15
• 2. 세포벽 풀림 기구와 관련된 유전자를 통한 뿌리털 형태발생의 연구...15
• 3. 뿌리털 분포 패턴에 대한 연구...16
• 4. Ortholog, paralog 유전자들로부터 보존된 cis-요소의 규명...16
• 5. 옥신 수송체의 조절에 대한 연구...16
• 제2절 현기술상태의 취약성...17
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...18
• 제1절 뿌리털 세포 특이적인 cis-요소(RHE)의 규명...18
• 1. 애기장대 expansin A7(AtEXPA7)과 A18(AtEXPA18) 프로모터의 정밀분석...18
• 2. AtEXPA7 ortholog들로부터 RHE의 기능적 분석...19
• 3. 그 밖의 다른 뿌리털 특이 유전자들의 프로모터 및 RHE분석...21
• 4. RHE 공통서열의 확립 및 분석...21
• 제2절 피자식물에서 뿌리털 특이 cir-요소의 보존성 규명...22
• 제3절 뿌리털 특이 유전자 발현을 통한 옥신 수송 조절 메커니즘 연구...23
• 1. PID의 뿌리털 특이적인 발현에 의한 뿌리털 생장의 억제...23
• 2. PID의 단백질 kinase 활성에 의한 세포내 PID 발현 분포양상의 변화...25
• 3. NPA에 의한 PIDox 형질전환체의 뿌리털 회복...27
• 4. Brefeldin-A 에 의한 PID 단백질의 세포질 내부로의 확산과 PIDox 형질전환체의 뿌리털 회복...27
• 5. Kinase 활성 억제에 의한PIDox 형질전환체 뿌리털 회복과 PID 위치 변화...29
• 6. 애기장대 뿌리별 세포에서의 PID와 PIN들의 발현양상...30
• 7. PIN의 과다발현에 의한 뿌리별 성장의 억제...31
• 8. NPA, BFA, ST에 의한 PIN3ox 뿌리털 발달의 회복...32
• 9. 단백질 kinase 저해제에 의한 PIN3 세포내 분포양상의 변화...33
• 10. PID와 PIN3 과다발현에 의한 세포내 옥신 농도의 증가...34
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...36
• 제1절 연도별 연구목표 달성도 및 평가...36
• 1. 1차년도...36
• 2. 2차년도...37
• 3. 3차년도 및 최종목표...39
• 제2절 관련분야에의 기여도...40
• 1. 기초생물학에의 기여도...40
• 2. 응용생물학 분야에의 기여도...41
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...42
• 제1절 본 연구개발결과의 활동 개념...42
• 1. 활용 개요...42
• 2. 활용 특징...42
• 제2절 현재 진행 중이거나 계획 증인 활용 사항...42
• 1. Bio/phytoremediation을 위한 뿌리털 특이 프로모터 활용...42
• 2. 뿌리털 특이 유전자 발현을 통한 병충해 방지...43
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...44
• 제1절 식물 세포 특이적 유전자의 발현 조절에 대한 연구...44
• 제2절 옥신 수송 조절에 대한 연구...44
• 제7장 참고문헌...45
• 발표 논문 (첨부)...49
• 연구결과 활용계획서...80