초록 ▼

히스톤 코어와 이를 감싸는 DNA로 이루어진 nucleosome들의 연속적인 배열은 크로마틴의 기본적인 구조를 이룬다. 다양한 단백질과 DNA로 구성된 크로마틴은 수 많은 효소들에 의해 구조를 유지 혹은 변형할 수 있다. Genome 유지, 유전자 발현 조절 그리고 정상적인 발달 과정에 이러한 조절 기작은 매우 중요하다. 대부분의 chromatin remodeling factor 돌연변이들은 동물 시스템에서 생존이 불가능다고 알려졌다. 따라서 유사 유전자들의 돌연변이가 치사효과를 유도하지 않는 식물은 chromatin remodel

히스톤 코어와 이를 감싸는 DNA로 이루어진 nucleosome들의 연속적인 배열은 크로마틴의 기본적인 구조를 이룬다. 다양한 단백질과 DNA로 구성된 크로마틴은 수 많은 효소들에 의해 구조를 유지 혹은 변형할 수 있다. Genome 유지, 유전자 발현 조절 그리고 정상적인 발달 과정에 이러한 조절 기작은 매우 중요하다. 대부분의 chromatin remodeling factor 돌연변이들은 동물 시스템에서 생존이 불가능다고 알려졌다. 따라서 유사 유전자들의 돌연변이가 치사효과를 유도하지 않는 식물은 chromatin remodeling factor에 관한 유전학적 연구에 우수한 시스템으로 부상하고 있다. 또한 식물에서 ploidity 변화에 의한 새로운 식물 종의 개발에서 genome stability 유지와 염색체 구조 변화 기작은 서로에게 중대한 영향을 미친다고 알려졌다. 식물유전학의 모델시스템을 이용하여 chromatin remodeling 조절 기작의 이해 증진이 본 연구의 구체적인 연구목표이다. 이를 위해 다음과 같은 구체적인 연구들을 수행하고자 한다.
∙Chemical 처리에 의한 Chromatin remodeling 유도 조건에서 식물의 생리작용, 유전자 발현 양상 그리고 방사선 민감성을 조사
∙감마선 노출 후에 발현되는 유전자들의 발현 프로파일링을 통한 마커 유전자 규명 및 신호전달체계에 관한 체계적인 연구
∙감마선 처리에 의한 Chromatin remodeling을 야기하는 DNA와 histone modification을 규명하여 염색체 이상을 유도하는 기작을 분자 수준에서 이해

Abstract ▼

The dynamics of chromatin structure is achieved by a complex system, which modify, bind and recognize histone complexes. These domains have different patterns of histone modification, are associated with different modes of nucleosome packaging and have differences in nuclear organization. The nuclea

The dynamics of chromatin structure is achieved by a complex system, which modify, bind and recognize histone complexes. These domains have different patterns of histone modification, are associated with different modes of nucleosome packaging and have differences in nuclear organization. The nuclear organization is very vital to maintain genome integrity, genetic variation, correct meiotic cellular division, and normal life of the organism. The studies of chromatin remodeling in animal systems have been difficult due to the lethality of many of null mutations in chromatin remodeling factors. These difficulties are circumvented by using Arabidopsis, the plant genetic model system, because none of many lethal mutations in mammals have proved to be lethal in Arabidopsis. Our research proposal has the following specific aims to enhance our understanding of molecular mechanisms on chromatin remodeling in plant system.
∙ Identification of Arabidopsis mutants that have defects in gene encoding chromatin remodeling factor and subsequent generation of their multiple mutants.
∙ Functional analysis of single and multiple mutants under normal and DNA-damaging conditions.
∙ Comprehensive analysis of changes in transcriptional regulation and expression pattern of chromatin modifying factors in wild type and mutant plants on DNA-damaging conditions

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 보고서 요약서 ... 2
• 요약문 ... 3
• 영문 요약서 ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 11
• 가. Histone deacetylase 활성억제에 의한 모델 식물의 주 뿌리 생장 조절효과 ... 11
• 나. Histone deacetylase 활성억제가 모델 식물의 ROS 생산과 세포 분열에 미치는 효과 ... 13
• 다. Histone deacetylase 활성억제에 의한 모델 식물의 스트레스 마커 유전자의 활성 조사 ... 15
• 라. Histone deacetylase 활성억제에 의한 식물의 환경스트레스에 대한 반응 변화 ... 16
• 마. 히스톤 탈아세틸화 반응 억제가 식물의 환경스트레스 반응에 미치는 효과 조사 ... 19
• 바. 히스톤 탈아세틸화 반응 억제가 식물의 환경스트레스 반응에 미치는 분자수준에서의 효과 조사 ... 22
• 사. 감마선 처리에 따른 마이크로어레이 ... 24
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 26
• (1) Histone deacetylase 활성억제에 의한 모델 식물의 주 뿌리 생장 조절효과 ... 26
• (2) Histone deacetylase 활성억제에 의한 식물의 환경스트레스에 대한 반응 변화 ... 26
• (3) Histone deacetylase 활성억제에 의한 식물의 감마선에 대한 분자적 반응 변화 조사 ... 27
• (4) 결론 및 고찰 ... 27
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 30
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 32
• 제7장 참고문헌 ... 33
• 연구성과(연구마루 입력성과) ... 36