초록 ▼

식물에서 전사조절에 비해 연구가 덜 되어 있는 전사후 조절에 관한 연구를 애기장대를 대상으로 수행하였다. 전사후 조절에서 없어서는 안될 RNA 결합단백질의 기능을 규명하는 것이 본 과제의 목표였다. 애기장대에는 196종의 RRM, 26종의 KH 도메인을 갖는 RNA-결합단백질, RGG box를 갖는 것들이 존재하나, 본과제에서는 PUF 도메인을 갖는 23종의 Pumilio 단백질과, RRM을 갖는 BRUNO 계열의 것을 대상으로 하였다. Pumilio 단백질은 진핵생물이면 모두 갖고 있으며 생식 및 체세포의 분화 및 유지에 중요한

식물에서 전사조절에 비해 연구가 덜 되어 있는 전사후 조절에 관한 연구를 애기장대를 대상으로 수행하였다. 전사후 조절에서 없어서는 안될 RNA 결합단백질의 기능을 규명하는 것이 본 과제의 목표였다. 애기장대에는 196종의 RRM, 26종의 KH 도메인을 갖는 RNA-결합단백질, RGG box를 갖는 것들이 존재하나, 본과제에서는 PUF 도메인을 갖는 23종의 Pumilio 단백질과, RRM을 갖는 BRUNO 계열의 것을 대상으로 하였다. Pumilio 단백질은 진핵생물이면 모두 갖고 있으며 생식 및 체세포의 분화 및 유지에 중요한 역할을 담당하지만 식물에서 보고된 바가 전혀 없다. 애기장대는 plastid로 translocation되는 Pumilio 단백질들도 발견되는데, 이중 최소 1종은 RNA editing에 관여하는 것을 관찰하였다. 세포질에 있는 일부Pumilio 유전자 KO변이체와 RNAi 식물체를 조사하여, 3종 유전자의 발현이 줄었을 경우에 꽃가루 방출, gynoecium에 문제가 있는 것을 확인하였다. 또 다른 1종의 세포질에 존재하는 Pumilio 단백질이 결핍되었을 경우 초기 종자발아에 이상을 유발하는 것도 관찰되었다. 이들 결과로부터 식물체에서 Pumilio가 다른 생물에서와 유사한 기능을 수행하는 것과 식물특이적 기능을 갖는 것으로 나뉘어진다는 것을 알 수 있었다.

Abstract ▼

To extend our knowledge on the post-transcriptional regulation in plant, functional analysis of RNA-binding proteins (RBP) was carried-out. Initialluy, RBPs that presumably play pivotal roles during plant developmental process have been selected, and their RNA and protein expression patterns are add

To extend our knowledge on the post-transcriptional regulation in plant, functional analysis of RNA-binding proteins (RBP) was carried-out. Initialluy, RBPs that presumably play pivotal roles during plant developmental process have been selected, and their RNA and protein expression patterns are addressed. Together with the investigation of RNA expressional patterns, reverse-genetic approaches were employed to figure out in planta functions of target genes. Hence, the mutants of nine Pumilio and 2 BRN genes were extensively investigated in terms of phenotypical and physiological characteristics. In the Second, RNA substrates interacting with RBPs are screened and verified for further elucidation of the translational repression and targeting pathways. Overall, Pumilios appear to have multiple functions as suggested from the multiple gene families. In contrast to Pumilios, two BRN proteins posses distinct roles on seed germination and flowering time control. In this study, we found the RNA-binding protein controls GA-dependent flowering time which has not been reported so far. Moreover, BRN1-overexpressing plants are highly resistant to PAC, a GA inhibitor, suggesting a common pathway in germination and flowering. The study on Pumilio, BRN, and other RBPs will help understand a RNA-based plant development.

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 보고서 초록 ...2
• 요약 ...3
• Summary...10
• CONTENTS...11
• 목차 ...12
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...13
• 제1절 연구과제 개요 ...13
• 제2절 연구개발의 필요성 및 목적 ...13
• 1. 연구개발의 필요성 ...13
• 2. 연구개발의 최종 목적 ...15
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...16
• 제1절 기능유전체 연구 ...16
• 제2절 전사후 조절기작에 관한 연구 ...17
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...19
• 제1절. RNA 결합단백질의 전사체 발현분석 ...19
• 1. 조직 및 발달단계에 따른 RNA 발현 ...19
• 2. 호르몬 처리에 따른 발현 변화 ...25
• 제2절. Pumilio 그룹 유전자의 기능 분석 ...26
• 1. T-DNA 및 Ds 삽입변이체의 선발 ...26
• 2. 엽록체 Pumilio 단백질 ...29
• 3. 세포질 Pumilio 단백질 ...36
• 제3절. BRN 유전자의 기능 분석 ...43
• 1. BRN 유전자 T-DNA 삽입변이체의 특성 ...43
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...50
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...52
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...53
• 제7장 참고문헌 ...54