동진 벼의 \( A c / D s \) 삽입 변이 21,000 계통 중에서 종자 크기와 발육이 불량한 계통을 선발하였다. 이 계통에서 녹색 미숙종자가 관찰되었으며, 식물체의 신장과 발육이 저조함을 확인하였다. 이 계통의 유전자를 분리하여 분석한 결과, \( 1338 \mathrm { bp } \)의 zinc finger RING-H2 단백질 관련 유전자인 Oszinc626를 확인하였다. 이 유전자는 445개의 아미노산으로 구성되어 있으며, RING motif 영역이 C-terminus에 위치해 있어 알려진 유전자와 다른 기능을 할 가능성이 있다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>선발 변이계통의 표현형 분석</h2> <p>동진 벼 \( A c / D s \) 삽입 변이 21,000 계통에 대한 GUS 발현분석을 통하여 선발된 돌연변이체 중 종자의 크기 및 발육이 불량한 계통으로, 후대 유전분석을 통한 식물체의 표현형을 관찰 한 결과 식물체의 신장과 발육이 저조하고, 결실 후 종자의 발달이 정상식물체에 비해 매우 불량한 개체로 녹색을 띤 미숙종자를 보였다 (Figure 1). 따라서 선발한 계통은 single copy의 Ds 전이인자가 삽입된 knock-out 변이체로 변이 유전자에 의해 Fig. 1과 같은 표현형을 보인 것으로 예상되어, 이를 이용해 유전자의 분리 및 발현연구에 이용하였다.</p> <h2>선발 변이 계통으로부터 유전자 분리 및 구조분석</h2> <p>선발한 \( A c / D s \) 삽입 변이 계통으로부터 FST (flanking sequence tag) 분석 한 결과 Ds 전이인자가 3 번 염색체 zinc finger RING-H2 유전자의 첫 번째 exon 부위에 삽입되어 있음을 확인하였으며 (Figure 2-A) tagging된 zinc finger RING-H2 단백질 관련 유전자 발현분석을 위해 RT-PCR 분석한 결과 대조구는 강한 발현을 보였으나, Ds 삽입 변이체에서는 전혀 발현되지 않았다 (Figure 2-B). 유전자의 분리를 위해 동진벼의 cDNA로부터 Fc626 primers를 이용하여 PCR 분석 및 염기배열을 분석한 결과 \( 1338 \mathrm { bp } \) 의 zinc finger RING-H2 단백질 관련 유전자로서 분자량이 \( 49 \mathrm { kDa } \) 이며, 445 개의 아미노산으로 구성되어 있는 것으로 Oszinc626로 명명하였다 (Figure 2-C). 또한 Oszinc626 유전자는 지금까지 알려진 indica 품종벼 (Oryza sativa L.), 유럽종 포도 (Vitis vinifera), 감자 (Solanum demissum) 등과의 아미노산 레벨에서 각각 \( 99 \% \), \( 66 \%, 49 \% \) 의 상동성을 보였다. 또한 RING finger domain영역의 alignment 분석한 결과 Oszinc626 유전자는 다른 생물에서 분리되어 보고된 유전자와 상동성이 일치하는 것으로 나타났다 (Figure 3-A). 즉 Oszinc626유전자는 RING-H2 (C3-H2-C3 형태) 영역에 Cys- \( X_ { 2 } \)-Cys- \( X_ { 28 } \)-Cys-X-His- \( X_ { 2 } \)-His- \( X_ { 2 } \)-Cys- \( X_ { 14 } \)-Cys- \( \mathrm { X } _ { 2 } \)-Cys의 구조로 이루어져 있으며 (Figure 3-B), 이러한 단백질 구조를 갖는 RING 관련 유전자에 관한 그 특이적 기능은 벼에서 보고 되어 있지 않고 있다 (Xiuhong et al. 2008). 따라서 본 연구에서 얻어진 Oszinc626 유전자는 RING motif 영역이 C-terminus에 위치해있는 것으로 미루어 볼 때, 지금까지 알려진 유전자와 다른 기능을 하고 있을 가능성이 있음을 시사하고 있다.</p>