현사시나무 Gibberellic Acid-Stimulated Arabidopsis (GASA) 유전자의 발현 특성 및 건조 스트레스 내성 구명

최현모,배은경,최영임,윤서경,이효신,Choi, Hyunmo,Bae, Eun-Kyung,Choi, Young-Im,Yoon, Seo-Kyung,Lee, Hyoshin 한국식물생명공학회 2017 식물생명공학회지 Vol.44 No.1

GASA는 GA에 의해 조절되는 식물 유전자로서, 여러 식물에 보존되어 있고 다양한 조직에서 식물의 생장과 발달 및 스트레스 반응에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 GASA 유전자를 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 분리하여 이를 PagGASA라 명명하고, 유전자의 구조와 발현특성을 조사하였다. PagGASA 유전자는 95개의 아미노산으로 구성된 단백질을 암호화하며, 아미노 말단에 시그널 펩티드 영역과 카르복시 말단에 12개 시스테인 잔기가 보존되어 있다. PagGASA는 현사시나무의 염색체에 1 ~ 2 copy 존재하며, 꽃과 뿌리에서 높게 발현하였다. 또한 PagGASA는 GA 뿐 아니라 ABA와 JA, SA와 같은 스트레스 관련 식물 호르몬의 처리에 의해서 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 현사시나무에 형질전환하여 PagGASA를 과발현시킨 결과 건조 내성에 효과가 있음을 확인하였다. 따라서 PagGASA는 스트레스 관련 식물 호르몬 신호전달과 연결되어 건조 스트레스 방어기작에서 중요한 역할을 할 것으로 생각된다. Gibberellic Acid-Stimulated Arabidopsis (GASA) genes are involved in plant hormone signaling, cell division and elongation, as well as in responses to stress conditions in plants. In this study, we isolated a GASA gene from hybrid poplar (Populus alba ${\times}$ P. glandulosa) and analyzed its physiological phenotype and molecular functions in poplar. PagGASA cDNA encodes a putative protein composed of 95 amino acids containing an N-terminal signal peptide and a conservative cysteine-rich C-terminal domain. Southern blot analysis revealed that one or two copies of the PagGASA are present in the poplar genome. The PagGASA transcripts were highly detected in flowers and roots. Moreover, the expression of PagGASA was induced by growth hormone (gibberellic acid) and stress hormones (abscisic acid, jasmonic acid, and salicylic acid). By using transgenic analysis, we showed that the upregulation of PagGASA in poplar provides high tolerance to drought stress. Therefore, our results suggest that PagGASA plays an important role in drought stress tolerance via stress-related plant hormone signaling in poplar.

현사시나무에서 MYC2 유전자의 분리 및 노화 지연에 관한 특성 구명

최현모,배은경,조진성,이효신,최영임,Choi, Hyunmo,Bae, Eun-Kyung,Cho, Jin Seong,Lee, Hyoshin,Choi, Young-Im 한국식물생명공학회 2017 식물생명공학회지 Vol.44 No.4

The vegetation period of trees might be prolonged by the delay of the leaf senescence in autumn. Thus, we focused on the generation of senescence-delayed transgenic trees to enhance biomass production. The PagMYC2, a gene containing the basic helix-loop-helix domain, was selected as a candidate for a senescence-delayed transgenic tree. The PagMYC2 gene was specifically induced after treatment with phytohormone jasmonic acid, and upregulated by abiotic stresses such as salinity, osmotic pressure and a low temperature. The constitutive overexpression of the PagMYC2 delayed the leaf senescence and inhibited chlorophyll degradation in the transgenic poplars. Leaf senescence analysis was performed in the leaf tissues of the PagMYC2-over-expression transgenic poplars. The transgenic poplars exhibited higher photochemical efficiency than did a wild type plant under a short-day condition (6 hours light/18 hours darkness) or a low temperature condition ($15^{\circ}C$) that was similar to the weather conditions of autumn. These results suggest that the PagMYC2 is a useful genetic resource to improve biomass production, which is able to sustain growth with senescence-delayed leaves for a long time in autumn. JA는 병원균과 곤충에 대한 방어기작 뿐만 아니라 식물 노화에도 관여하는 식물 호르몬이다. Basic helix-loop-helix 전사인자인 MYC2는 JA의 신호전달반응의 핵심조절자 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 현사시나무에서 MYC2 유전자를 분리하고 발현특성을 조사하였으며, 다양한 환경 스트레스에 대한 내성을 갖는 임목을 생산하기 위하여 MYC2를 과발현시킨 현사시나무를 개발하였다. 포트에 식재된 MYC2 과발현 현사시나무는 대조구에 비해 잎 노화 표현형이 지연되는 특징을 보였으며, 엽록소 손실이 적은 것으로 나타났다. 또한 가을의 온도 및 광 주기 조건에서 MYC2 과발현 현사시나무의 광화학 효율을 측정한 결과 대조구보다 높은 특징을 보였다. 따라서 현사시나무의 MYC2 유전자가 낙엽이 지는 가을 동안에도 지속적인 생장을 가능하게 하여 임목의 바이오매스를 증진시키는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

초고층 관광타워의 풍진동 제어설계

최현모(Choi, Hyeon-Mo),정연호(Jung, Yeon-Ho),강창우(Kang, Chang-Woo),김성용(Kim, Sung-Yong),윤태호(Yoon, Tae-Ho) 대한건축학회 2020 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.40 No.2

The purpose of this study was to analyze the wind vibration of super-tall buildings and to diminish the vibration of wind load. The tapers-twisters-damper structural design absorbs wind forces safely and efficiently and transfer them to the foundations in order to avoid structural collapse. The model height is 276m which located in Changwon. The results of this study were as follows; the opposing wind-load of upward tower was higher than opposing wind-load of standardized tower.

불법인 사람은 없다 : 이주노동자라는 ‘사람’과 강요되는 ‘불법’

최현모(CHOI HYUNMO) 참여연대 참여사회연구소 2010 시민과세계 Vol.- No.18

밀폐유도용해로 제조한 Co_1-xNi_xSb₃의 열전특성

김미정,최현모,어순철,김일호,Kim, Mi-Jung,Choi, Hyun-Mo,Ur, Soon-Chul,Kim, Il-Ho 한국재료학회 2006 한국재료학회지 Vol.16 No.6

Skutterudite $CoSb_3$ doped with nickel was prepared by encapsulated induction melting, and its doping effects on thermoelectric properties were investigated. Single phase ${\delta}-CoSb_3$ was successfully obtained by encapsulated induction melting and subsequent heat treatment at 773 K for 24 h. Nickel atoms acted as electron donors by substituting cobalt atoms. Thermoelectric properties were remarkably improved by appropriate heat treatment and doping, and they were closely related to phase transitions and dopant activation. The maximum ZT(dimensionless figure of merit) was achieved as 0.2 at 600 K for the $Co_{0.93}Ni_{0.07}Sb_3$ specimen.

현사시나무에서 Dormancy-associated protein 1 (DRM1) 유전자의 분리와 발현특성 구명

윤서경,배은경,최현모,최영임,이효신,Yoon, Seo-Kyung,Bae, Eun-Kyung,Choi, Hyunmo,Choi, Young-Im,Lee, Hyoshin 한국식물생명공학회 2017 식물생명공학회지 Vol.44 No.1

Dormancy-associated protein (DRM) is involved in the dormancy physiology of plants and is conserved in almost all plant species. Recent studies found that DRM genes are involved in the abiotic stress response, and characterization studies of these genes have been conducted in several plants. However, few studies have focused on DRM genes in woody plants. Therefore, in this study, cDNA coding for DRM (PagDRM1) was isolated from poplar (Populus alba ${\times}$ P. glandulosa), and its structure and expression characteristics were investigated. PagDRM1 encodes a putative protein composed of 123 amino acids, and the protein contains two conserved domains (Domain I and Domain II). PagDRM1 is present as one or two copies in the poplar genome. Its expression level was highest in the stem, followed by mature leaves, roots, and flowers. During the growth of cultured cells in suspension, PagDRM1 was highly expressed from the late-exponential phase to the stationary phase. In addition, PagDRM1 expression increased in response to drought, salt stress, and treatment with plant hormones (e.g., abscisic acid and gibberellic acid). Therefore, we suggested that PagDRM1 not only plays an important role in the induction of dormancy, but also contributes to stress tolerance in plants. Dormancy-associated protein (DRM)은 식물의 휴면생리에 관여하는 대표적인 단백질로 거의 모든 식물에 보존되어 있다. 최근 DRM 유전자가 비생물적 스트레스 반응에 관여하는 것으로 알려지면서 이 유전자의 특성구명 연구가 여러 식물에서 이루어지고 있다. 그러나 아직까지 나무에서는 DRM 유전자에 대한 연구가 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 DRM 유전자를 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 분리하여 이를 PagDRM1이라 명명하고, 유전자의 구조와 발현특성을 조사하였다. PagDRM1 유전자는 123개의 아미노산으로 구성된 단백질을 암호화하며, 2개의 영역(Domain I과 Domain II)이 잘 보존되어 있다. PagDRM1은 현사시나무의 염색체에 1 ~ 2 copy가 존재하며, 줄기에서 가장 높게 발현하였고 성숙 잎, 뿌리 및 꽃에서도 높은 발현 수준을 나타내었다. 현탁배양세포의 생장주기에서는 늦은 지수생장기부터 정지기까지 높게 발현하였다. 또한 PagDRM1은 건조와 염 스트레스에 반응하여 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 식물호르몬 처리에 의해서는 ABA와 GA 처리에 의한 발현 증가를 나타내었다. 따라서 PagDRM1은 식물의 휴면유도 과정에서 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 환경 스트레스 내성에도 기여하는 것으로 생각된다.

현사시나무 원형질체에서 리보핵산단백질을 활용한 유전자 교정 방법 연구

박수진(Su Jin Park),최영임(Young-Im Choi),장현아(Hyun A Jang),김상규(Sang-Gyu Kim),최현모(Hyunmo Choi),강범창(Beum-Chang Kang),이효신(Hyoshin Lee),배은경(Eun-Kyung Bae) 한국식물생명공학회 2021 JOURNAL OF PLANT BIOTECHNOLOGY Vol.48 No.1

Targeted genome editing using the CRISPR/Cas9 system is a ground-breaking technology that is being widely used to produce plants with useful traits. However, for woody plants, only a few successful attempts have been reported. These successes have used Agrobacterium-mediated transformation, which has been reported to be very efficient at producing genetically modified trees. Nonetheless, there are unresolved problems with plasmid sequences that remain in the plant genome. In this study, we demonstrated a DNA-free genome editing technique in which purified CRISPR/Cas9 ribonucleoproteins (RNPs) are delivered directly to the protoplasts of a hybrid poplar (Populus alba × Populus glandulosa). We designed three single-guide RNAs (sgRNAs) to target the stress-associated protein 1 gene (PagSAP1) in the hybrid poplar. Deep sequencing results showed that pre-assembled RNPs had a more efficient target mutagenesis insertion and deletion (indel) frequency than did non-assembled RNPs. Moreover, the RNP of sgRNA3 had a significantly higher editing efficacy than those of sgRNA1 and sgRNA2. Our results suggest that the CRISPR/Cas9 ribonucleoproteinmediated transfection approach is useful for the production of transgene-free genome-edited tree plants.