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성균관대 생명과학과 서필준 교수 연구팀, 식물의 역분화 줄기세포 유도 메커니즘 규명

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작성자 관리자 댓글 0건 조회 2,429회 작성일 17-12-08 09:12

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□ 성균관대(총장 정규상) 생명과학과 서필준 교수 연구팀은식물의 역분화 줄기세포 유도 메커니즘을 
     규하여 1128일자 사이언스 자매지 Science signaling (IF: 6.494)에 게재하였다.     
      * 역분화: 이미 분화된 세포가 미분화한 상태로 전환되어 세포분열 능력을 회복하는 것

 

        □ 서필준 교수팀은 식물의 역분화 줄기세포 유도 프로세스를 특이적으로 조절하는 크로마틴 변형효소
    를 밝혔고
, 해당 단백질의 작용 메커니즘을 세계 최초로 규명하였다.

    - 본 연구를 통해 크로마틴 변형효소인 ATXR2가 역분화 과정에서 세포분열 활성화 및 세포의 정체성
       전환에 도움을 주는 다수의 유전자 주위에 접근하여 해당 유전자의 발현이 활성화될 수 있도록
       열린 크로마틴 구조를 형성하는 메커니즘을 최초로 규명함으로써, 이미 분화가 진행된 뒤에도
       미분화 세포의 특성을 쉽게 재획득시킬 수 있는 메커니즘을 제시하였다.

          - 역분화 효율 증진을 통해 향후 원하는 특성을 가진 식물로 재분화시킬 수 있는 가능성이 열리기
       때문에 본 연구결과는 향후 작물의 형질개량에 크게 기여할 것이라고 제안하였다.

      □ 본 연구는 농촌진흥청의 바이오그린 21사업(식물분자육종사업단)과 한국연구재단의 기초연구실
    사업으로 수행되었다.

 

 

1

(그림 1) ATXR2 돌연변이체와 과량발현체에서의 역분화 능력

    (A)야생형(Col-0), ATXR2 돌연변이체(atxr2-1, atxr2-3)와 과량발현체(ox1)에서의 역분화 능력 분석
 
(B)역분화 세포의 무게 분석

 

2xs

(그림 2) ATXR2에 의한 LBD 유전자 발현 촉진

    (A) 야생형(Col-0), ATXR2돌연변이체(atxr2-1)와 과량발현체(ox1)에서 역분화 핵심인자들의 발현 분석

    (B) 역분화가 진행되는 동안 atxr2돌연변이체에 의한 LBD유전자들의 발현 변화분석
    DAC:
days after culturing on callus-inducing medium

    (C) LBD유전자들의 프로모터 분석

    (D) 크로마틴침강분석법을 통해 ATXR2단백질의 LBD유전자 프로모터에 대한 직접적인 결합력 분석

 

s3s

 

(그림 3) ATXR2에 의한 LBD 유전자들의 후성유전학적인 조절

      (A) 역분화 동안 야생형(Col-0)ATXR2돌연변이체(atxr2-1)에서 게놈 수준의 히스톤 변형
     
H3K36me3 분석

      (B) 야생형(Col-0), ATXR2돌연변이체(atxr2-1)와 과량발현체(ox1)에서 LBD 유전자 프로모터의
     
H3K36me3 레벨 분석

      (C) 역분화가 진행되는 동안 atxr2돌연변이체에 의한 LBD유전자들의 H3K36me3 레벨 분석

 

            DAC: days after culturing on callus-inducing medium 

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