서강대 현대생물학실험4 실험4

소개

"A.Tumefaciens의 형질 전환 및 식물 세포 내 도입된 외래 유전자의 발현 조사와 WRI1, DGAT1 발현에 따른 TAG 생성 확인"에 대한 내용입니다.

목차

1. Abstract
2. Intro
3. Materials and methods
4. Results
5. Discussion
6. Reference

본문내용

1. Abstract
본 실험은 target gene이 도입된 binary plasmid를 A. tumefaciens GV3101 균주에 형질전환해서 담배 잎으로 infiltration 해 transient transformation했다. Colony PCR로 타겟 유전자가 잘 형질전환 되었는지 확인하고 형질전환 효율은 0.5 ug plasmid에서 가장 높았다. 이 후 형광 현미경을 통해 각 유전자의 세포 소기관에서의 발현 위치를 확인했다. WOLFPSORT, TargetP, DeepLoc 프로그램을 통해 각 단백질의 발현 예상 위치를 실제 관찰 위치와 비교했다. WRI1은 핵에서 관찰되었고 DGAT1은 ER, MAGL4는 mitochondria, chloroplast 등, MAGL10은 세포질에서 관찰됐다. 이는 DeepLoc의 예상 결과와 가장 유사했다. WRI1과 DGAT1이 TAG 생합성의 양을 증가시키는지 확인하기 위해 Nile red로 염색한 뒤 형광 현미경으로 관찰하고 TLC를 통해서 TAG 합성을 관찰했다. 그 결과 negative control보다 TAG의 생합성 양이 많아진 것을 확인할 수 있었다. 그 중 WRI1과 DGAT1을 단독으로 발현시킨 것 보다 함께 발현시킨 경우가 더 많은 TAG가 합성되는 것을 확인할 수 있었다.

2. Intro
Triacylglycerol(TAG)은 식물에서 에너지 저장과 대사 조절에 있어서 중요한 역할을 수행하는 중성지방이다. 본 실험은 WRI1과 DGAT1의 ectopic expression을 통해서 담배 잎 조직에서의 TAG 생성을 유발하고 그 기작을 알아보도록 할 것이다. 먼저 형질전환 기술에 대해 이해해야 한다. 형질전환(transformation)은 외부의 유전자를 식물에 도입해서 특정한 유전자의 기능을 연구할 수 있고 원하는 형질을 발현시킬 수 있는 기술이다.

참고자료

· Kim RJ, Kim HJ, Shim D, Suh MC. Molecular and biochemical characterizations of the monoacylglycerol lipase gene family of Arabidopsis thaliana. Plant J. 2016 Mar;85(6):758-71. doi: 10.1111/tpj.13146. PMID: 26932457.
· M. Wei, K. Que, J.J. Mantyla, Y. Yang, J.B. Ohlrogge, C. Benning(2016), 14-3-3 protein mediates plant seed oil biosynthesis through interaction with AtWRI1, The Plant Journal, 88(2): 228-235.
· David L. Nelson, Michael M. Cox & Aaron A. Hoskins(2023), 레닌저 생화학, 8th ed, 월드사이언스, pp. 361-362