Agrobacterium tumefaciens KU12내에 존재하는 Octopine Type Ti Plasmid의 확인

이용욱,음진성,심웅섭 한국미생물학회 1993 미생물학회지 Vol.31 No.4

국내에서 분리된 Agrobacterium tumefaciens KU12 는 많은 식물체에서 종양을 유발하여 octopine 을 유일한 탄소원과 질소원으로 이용할 수 있다. A. tumefaciens KU12 내에는 크기가 각각 45.5 kb, 240 kb 및 240 kb 이상인 3종류의 플라스미드가 존재하는 것으로 확인되었다. KU12내에 존재하는 octopine type Ti plasmid 를 확인하기 위하여 플라스미드를 가지고 있지 않은 A. tumefaciens A136 을 direct transformation 방법에 따라 KU12 에서 분리한 플라스미드 시료로 형질전환시킨후 질소원으로 octopine 만을 가지로 있는 AB 최소배지를 이용하여 Ti plasmid 에 의해 형질전환된 형질정환체를 선별하였다. 선별된 형질전환체를 A. tumefaciens KU911 이라고 명명하였으며 KU911 내에는 240 kb 크기의 플라스미드만이 존재하였다. 종양형성능 및 Southern hybridization 을 이용하여 octopine type Ti plasmid 인 pTiKU12 로 명명된 240 kb 크기의 플라스미드가 Ti plasmid 임을 확인되었다. Agrobacterium tumefaciens KU12 isolated from Korea is able to induce tumors on various plants and catabolize octopine as a sole carbon and nitrogen source. A, tumefaciens KU12 contains three plasmids. Their sizes are 45.5 kb. 240 kb. and > 240 kb. respectively. For the purpose of identification of octopine type Ti plasmid, avirulent A, tumefacients A136 is transformed with plasmids isolated from KU12 by direct transformation. Transformants containing Ti plasmid were grown on AB medium containing octopine as a sole nitrogen source. The isolated strain, named KU911, contains only 240 kb plasmid. As a result of induction of crown gall and Southern hybridization with other octopine Ti plasmid pTiAch5, 240 kb plasmid named pTiKU12 was Ti plasmid.

한국산 고감염 Agrobacterium spp의 분리 및 연초의 형질전환에 이용

양덕춘,정재훈,이정명 한국식물생명공학회 1998 식물생명공학회지 Vol.25 No.3

한국에서 자생한 자연산 tumor 조직과 근권토양으로부터 형질전환율이 높은 hypervirulent Agrobacterium spp를 분리하기 위해서 Salix, Diospyros, Populus 및 Malus에서 형성된 tumor 조직과 근권토양을 채취하괴 Schroth 선택배지와 New and Kerr 배지를 이용하여 78 균주의 colony를 특성에 따라 분리하였다. 이중에서 48 균주가 당근 disc에서 tumor를 형성하였으며 tumor를 형성한 균주중 형성시기가 빠르며 크기가 커 hypervirulent 균주로 생각되는 A. tumefaciens SP101을 biotype 1, 그리고 A. tumefaciens SM042를 biotype 2로 동정하였다. 토양중에서 선발한 A. tumefaciens SM042와 disarmed A. tumefaciens PC2760에 kanamycin 저항성 유전자를 함유하고 있는 binary vector pGA643을 도입하여 conjugant인 A. tumefaciens SM643과 A. tumefaciens PC643을 kanamycin과 tetracycline이 함유된 최소배지에서 획득하였다. 연초의 형질전환을 위해서 conjugant Agrobacterium과 연초조직을 동시배양 후 2,4-D와 kanamycin이 함유된 선발배지에 치상하여 형질전환을 유도한 결과 A. tumefaciens SM643이 A. tumefaciens PC643보다 더 많은 캘러스가 형성되었다. 그러나 A. tumefaciens PC643을 사용한 형질전환 캘러스는 대부분 friable한 캘러스로 유도되었으며 정상적으로 식물체로 생장하였으나 A. tumefaciens SM643을 사용한 캘러스는 매우 딱딱하며 둥그런 형태의 캘러스와 friable한 캘러스가 혼재한 상태로 생장하였으며, 이중에서 friable한 캘러스는 정상적인 shoot가 형성되었으나 딱딱한 캘러스로 유도된 형질전환체는 식물체로 형성되지 않고 반구형 미색의 전형적인 tumor 캘러스로 생장하였다. 한편 형질전환시 캘러스를 유도하지 않고 직접 shoot를 형성시킨 결과 disarmed Ti-plasmid를 사용하지 않고 wild-type Ti-plasmid를 사용해도 정상적인 형질전환체를 획득할 수 있었다. Total of 78 strains were characterized based on the morphological characteristics of colonies isolated on Schroth, and New & Kerr's media for selection of hypervirulent wild-type Agrobacterium spp from galls, hairy root-like process and soil of Populus, Malus, Salix and Diopyros in Korea. Among them, 48 strains were able to induce tumors in carrot disc. Hypervirulent A. tumefaciens SP101 and SM042 were identified as biotype 1 and biotype 2, respectively, These strains formed fast growing, larger tumors as compared to those induced by other strains. The binary vector pGA643 with kanamycin resistant gene was mobilized from E. coli MC100 into A. tumefaciens strain SM042 isolated from soil, and/or disarmed vector PC2760 using a triparental mating method with E. coli HB101/pRK2013, and transconjugants, A. tumefaciens SM643 and PC643 were obtained in minimal media containing kanamycin and tetracycline. Tobacco tissues were cocultivated with conjugant Agrobacterium and then transferred to selective medium with 2,4-D and kanamycin to induce the transformants. Calli were formed more efficiently in cocultivation with A. tumefaciens SM643 than that with A. tumefaciens PC643. Most of calli transformed with A. tumefaciens PC643 were friable and regenerated into normal plantlets, while the calli transformed with A. tumefaciens SM643 were compact, hard, and mixed with friable calli. The friable calli formed normal shoots, while compact calli did not form shoots but only grew to typical compact tumor calli. When the shoots formed directly from tobacco stems without callus induction after transformation by A. tumefaciens SM643 with wild-type Ti-plasmid, normal transformed plants can be induced without using disarmed Ti-plasmid.

Agrobacterium tumefaciens KU-12 균주에서 분리한 플라스미드 pTi 12의 제한효소 지도

이용욱,손정훈,심웅섭 한국미생물학회 1987 미생물학회지 Vol.25 No.3

한국산 A, tumefaciens의 3균주에서 분리한 Ti plasmid의 type과 분자량을 조사한 결과로 이들 모두는 octopine type 이었으며 각 plasmid의 분자량은 pTi12가 44Kb이었고, pTi14는 180Kb이었으며, pTi14는 172Kb이었다. 이중 pTi12를 Smal 및 HindIII로 가수분해한 결과 8개의 Smal digest fragment와 10개의 Hind III digest fragment를 얻었으며 Southern hybridization techniques을 이용하여 잠정적인 physical map을 작성하였다. Ti plasmids were isolated from three strains of Agrobacterium tumefaciens in Korea and their types and molecular weights were determined. All of these are octopine-type and their molecular weights are 44Kb (pTi 12), 180Kb (pTi 14) and 172Kb (pti 49), respectively. In order to construct physical map of pTi 12, pTi 12 was digested with restriction endonucleases Sma I and Hind III. Sma I degestion of pTi 12 produce 8 fragments and Hind III produced 10 fragments. Physical arrangements of these fragments was determined by Southern hybridization techniques.

Influence of Phenolic Compounds on vir Gene Expression in Various Agrobacterium tumefaciens

음진성,박영두,Eum, Jin-Seong,Park, Young-Doo 한국토양비료학회 2000 한국토양비료학회지 Vol.33 No.4

Agrobacterium tumefaciens에 존재하는 Ti 플라스미드의 virulence(vir)유전자들은 상처난 식물세포에서 분비되는 페놀화합물에 의해서 발현이 유도된다. 본 연구에서는 3종류의 A. tumefaciens들을 대상으로 8종의 페놀화합물들 중에서 vir유전자의 발현에 영향을 미치는 페놀 화합물들의 종류와 이들 균주에서 발현되는 vir유전자의 활성을 조사하였다. A. tumefaciens MW102에 존재하는 vir유전자는 4-hydroxyacetophenone, phenol, catechol, resorcinol과 vanillin등 5종류의 페놀화합물들에 의해서 높게 발현된 반면, 다른 A. tumefaciens Mw105와 Mw108의 vir유전자들은 이들 페놀화합물들에 의해서 매우 낮게 발현되거나 또는 발현되지 않았다. 또한 A. tumefaciens Mw102는 A. tumefaciens Mw105와 Mw108의 vir유전자를 매우 높게 발현시키는 acetosyringene에 의해서는 매우 낮게 발현되었다. 따라서 vir유전자의 발현을 유도시키는 능력은 Ti 플라스미드들의 종류와 페놀화합물들의 종류에 따라서 서로 다르다는 결과를 얻었다. 결과적으로 vir유전자 유도능력의 차이는 vir A 유전자에서 발현되는 sensor단백질의 차이 때문일 것으로 사료된다. The virulence(vir) genes in Ti plasmid at Agrobacterium tumefaciens are expressed by a phenolic compound synthesized at plant wound site. The vir genes inducing abilities of 8 phenolic compounds were tested using three wild type strains of A. tumefaciens. It was also investigated how the levels of vir gene expression among the strains tested could be related to the kinds of specific phenolic compounds. Five phenolic compounds like as 4-hydroxyacetophenone, phenol, catechol, resorcinol, and vanillin had exhibited a strong effect on the vir gene expression of A. tumefaciens MW102 whereas they did not be either non-functional or weakly inducible to the vir gene expression of other strains i.e. A. tumefaciens MW105 and MW108. Furthermore, the vir gene of A. tumefaciens MW102 was lowly expressed by acetosyringone that exposed an strong effect on the vir gene induction of other two strains. Thus, it appeared that the vir gene inducing abilities were differed by the kinds of phenolic compounds and Ti plasmids. In conclusion, we suppose that a change in vir gene inducing ability could be resulted from a difference of sensor protein expressed by vir A gene.

형질전환 연초(Nicotiana tabacum L.)의 Mouse Adenosine Deaminase 유전자 발현

양덕춘,박지창,최광태,이정명 한국식물생명공학회 1995 식물생명공학회지 Vol.22 No.4

The mammalian adenosine deaminase(ADA) gene was stably expressed in transgenic tobacco plane. The chimeric ADA gene 35S/35S/AMV/ADA/Tnos, has been constructed. This chimeric gene was introduced into the binary vector pRD400, which was thereafter mobilized into Agrobacterium tumefaiens strain MP90 harboring disarmed Ti-plasmid. The resulting strains were used to transform Nicofiana tabacum L. using the leaf disc. Incorporation of the chimeric gene into plant were confirmed by PCR and Northern blot analyses. Immunoblot analysis showed that ADA protein was successfully synthesized in the transgenic tobacco plants. 동물유전자인 mouse adenosine deaminase (ADA)유전자가 안정적으로 연초 형질전환체에서 발현되었다. ADA cDNA 을 연초에서 강력히 발현시키기 위해서 35S/35S/AMV promoter을 부착시켰으며 식물세포에 도입을 위해서 binary vector인 pRD400을 이용하였다. 연초의 형질전환은 Tri- parental mating에 의해서 도입된 ADA 유전자 함유 binary vector와 disarmed Ti-plasmid을 함유하고 있는 Agrobacterium tmefacience MP9O을 사용하였다. 동시배양은 연초의 잎 disc을 이용해서 kanamycin이 첨가된 배지로부터 직접 shoots을 선발하여 형질전환체로 유도하였다. 형질전환 체에 ADA 유전자의 삽입여부는 PCR을 이용하였으며, 실험결과 ADA 유전자를 확인할 수 있었다. 또한 도입된 mouse ADA 유전자로부터 mRNA 및 단백질 합성여부를 각각 northern blot 및 immunoblot 분석한 결과 형질전환체 에서는 공히 확인되었다.

TRANSFORMATION OF TOBACCO PLANT (NICOTIANA TABACUM) BY TI-PLASMID VECTOR SYSTEM

PARK, SONG WEON,BANG, JAE-WOOK,KIM, YUNG JIN,PAIK, SANG GI,CHOI, KWANG-TAE 충남대학교 생물공학연구소 1993 생물공학연구지 Vol.3 No.-

A study on the transformation of the tobacco plant(Nicotiana tabacum cv.Br21, N.tabacum cv. NC82) using Ti-plasmid vector pEND4K containing Zea mays transposable element(Ac) was carried out to obtain a mutant tobacco cell line and to use gene tagging system. Transformed E. coli and Agrobacterium tumefaciens were confirmed by the reslstant ability to the appropriate antibiotics and the size of DNA restrecition fragments. Transformed tobacco cell were selected in the selection media (MS) containing 0.5mg/l of 2, 4-D, 2 mg/l of kinetin, 100mg/l of kanamycin and 150 mg/ l of carbenicillin. Calli were induced in both the callus and the shoot induction media at a frequency of below 20 %, and the growth of calli in both media was very poor compared with that of normal calli. Transformed calli were not able to grow in the next selection media and turned to white yellow. Regenerated tobacco plants were obtained in the modified MS selection medium containing 1.0 mg/l of BA, 0.1 mg/l of NAA, 100 mg/l of kanamycin and 150 mg/l of carbenicillin. The regenerated tobacco plant leaf tissues were resistant to kanamycin upto 1000 mg/l. The insertion of a Ac in transformed tobacco plant was confirmed by Southern blot hybridization. The regenerated tobacco seedlings were survived at the concentration of 100 mg/ml of kanamycin.

형질전환 식물체에서 오이모자이크 바이러스 위성RNA의 발현에 관한 연구 1. Binary Ti Plasmid Vector를 이용한 오이모자이크 바이러스 As계통 위성RNA-cDNA의 Agrobacterium tumefaciens로의 도입

이상용,홍은주,최장경 한국식물병리학회 1992 Plant Pathology Journal Vol.8 No.3

An Efficient and Stable Method for the Transformation of Heterogeneous Genes into Cephalosporium acremonium Mediated by Agrobacterium tumefaciens

( Xu Wei ),( Chun Bao Zhu ),( Bao Quan Zhu ) 한국미생물생명공학회 2005 Journal of microbiology and biotechnology Vol.15 No.4

오이 모자이크 바이러스 위성RNA의 cDNA가 도입된 형질전환 담배의 육성

이상용,홍은주,최장경 한국식물병리학회 1995 Plant Pathology Journal Vol.11 No.1