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영어

Perilla [Perilla frutescens (L.) Britt] seedlings are easy to grow and eaten as the health vegetable sprout. Two day old perilla seedlings since germination were given a mild wounding using cell wall lytic NaOH/SDS solution for infiltration with recombinant Agrobacterium cells treated with phenolic compounds. In the analysis of fluorometric GUS gene expression for the transformed perilla seedlings, GUS enzyme activity was the highest by the combined treatments of 50 mM acetosyringone and 0.5% NaOH solution containing 0.01% SDS implying a synergic effect. This result could be successfully applied for demonstrating hepatitis B virus antigen (HBsAg) protein expression.

한국어

일년생 작물인 들깨 (Perilla frutescens L. Britt)는 잎과 종실유를 목적으로 널리 재배되고 있는데 식용의 잎은 독특 한 향으로 특히 각광받고 있다. 한편, 들깨의 어린 싹의 경우 건강 새싹채소로도 각광받고 있는데 간단한 실내 또는 온실 조건에서 10일 이내의 생육기간을 거쳐 그 이용이 가능하다. 이미 보고된 바 있는 들깨 관련형질전환 기술 [1-3], 담배나 상추 잎을 이용한 일시유전자발현 및 재조합단백질의 신속 한 생산 연구 [4,5] 들을 감안해 볼 때 들깨 새싹을 이용한 간편하고 신속한 일시발현용 biofactory의 개발도 충분히 제시할 수 있는 시점에 있다 [6]. 다만 형질전환 및 발현 효율 성이 전제되어야 할 것이다. 식물 형질전환은 Agrobacterium 이용법이 선호되고 있으며 그 편이성과 효율성이 우수하기 때문인데 식물의 종류에 따라 그 효율성면에서 많은 차이 를 보이고 있다. Agrobacterium 감염 및 T-DNA 전이관련 효율을 충분히 개선시키기 위한 초음파, 미세 견고입자, 효소, 산화제 등의 다양한 물리적, 효소적, 화학적 상해방 법이 적용되고 있으며 이들은 세포벽의 구조적 변화를 초래 하여 Agrobacterium의 감염을 좀 더 용이하게 하는 것으로 판단되고 있다 [7]. 이들의 처리에 의하여 식물체로부터의 phenolic compound 분비를 기대할 수 있는데 이러한 화학 적 신호에 의하여 Agrobacterium vir genes의 효과적 발현 및 T-DNA 이동과 식물유전체로의 T-DNA 삽입이 보다 용이 해 질 수 있다 [8,9]. 현재까지 vir genes 유도를 위한 다양 한 phenolic compound가 알려져 있으며 acetosyringone 이 대표적이다. 이 외에도 syringealdehyde, syringic acid, acetovanillone, vanillin 등 매우 다양한데 이들에 의한 vir genes 유도발현 수준은 Agrobacterium strain에 따라서 차이가 나는 것으로 알려져 있다 [10]. 본 연구에서는 i) chemotactic signal인 phenolic compound의 Agrobacterium 세포에 대한 처리에 따른 T-DNA 전이 및 들깨 새싹에서의 GUS reporter gene의 발현 변화의 분석을 실시하였으며 ii) 세포벽 용해 가 가능한 NaOH/SDS 용액을 들깨 새싹에 처리함으로써 Agrobacterium 감염 및 GUS reporter gene의 발현 변화를 분석하였다. 또한 i)과 ii)의 복합 적용을 통한 발현율 변화 를 분석하였다. 이러한 실험 결과는 식용 또는 주사용 간염 백신 연구의 주요 연구 대상인 hepatitis B virus antigen (HBsAg) 단백질 발현에 적용시켜봄으로써 일시적 biofactory 로서의 들깨 새싹의 가능성을 시험하였다.