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쌀의연구조사

 

쌀의연구조사

 

벼에서의 carotenoid 생성은 recombinant daffodil(Narcissus pseudonarcissus) phytoene synthase cDNA를 사용한 형질전환 실험이 최초였다. 먼저 rice endosperm에서 생화학적으로 β-carotene의 형성이 어느정도까지 일어날 수 있는지 알아본 결과 첫 번째 C40 carotenoid compound인 phytoene이 발견되지는 않았지만, 그것의 precursor인 GGPP(geranylgeranyl diphosphate)의 형성이 관찰되었다. 이것으로 벼의 endosperm에서는 phytoene synthase가 발현되지 않음을 알 수가 있었다. phytoene은 plastid stroma에서 합성되나 , 그 이후의 합성과정은 plastid membrane에서 합성된다고 한다. carotenoid의 합성 경로를 살펴보면 IPP(isoprenoid diphosphate)가 GGPP(geranylgeranyl diphosphate)로 변하고, GGPP는 tocopherol, quinone, gibberellic acid와 chlorophyll의 phytol side chain의 합성에 대한 substrate로도 쓰인다. GGPP가 PYS에 의해서 Phytoene으로, PDS에 의해서 ζ-carotene으로, ZDS에 의해서 Lycopene으로, LYC에의해 β-carotene으로 변하게 되는 것이다. 쌀의 endosperm에 존재하는 plastid는 amyloplast이고, daffodil phytoene synthase또한 chromoplast에 존재한다. 형질전환 시키기 위해서는 2개의 plasmid를 만들어서 microinjectile bombardment를 이용하여 endosperm에 끼워 넣었다. 하나는 pCPsyH로, daffodil phytoene synthase cDNA와 CaMV 35S promoter를 사용한 것과 다른 하나는 pGt1PsyH인데, 이것은 Glutelin promoter와 daffodil phytoene synthase cDNA를 사용한 것이다. CaMV 35S promoter의 경우는 constitutive하게 모든 tissue에서 발현이 될 수가 있으며 Gt1 promoter의 경우에는 rice-endosperm에만 specific하게 발현하는 특성이 있다. 두 plasmid 모두 CaMV 35S/aphⅣ로 된 casette를 만들어 끼워넣어 hygromycin resistance의 유무에 따라 형질전환이 되었는지를 알 수가 있고 안정하게 하는 효과를 낼 수가 있으며 벼는 Japonica종인 Taipei309를 써서 형질전환을 시켰다. 이렇게 형질전환이 된 embryo를 hygromycin B가 포함된 medium에서 키우면 잘 자라게 되고, 이것이 줄기와 뿌리가 충분히 자라게 되면 흙에다 옮겨 키우게 된다. 이 식믈을 R0라고 명칭하고 이렇게 형질전환시킨 psy gene이 endosperm에 몇 copy가 들어갔는지 알

 

 

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