벼 전사인자 결합 요소(RPBM) 기반 cis-acting 네트워크 해석 연구

cis-Acting Element Mapping for Rice Transcription Factors Using RPBM

연구 내용

벼 전사인자의 promoter 인근 cis-acting 요소를 단백질 결합 마이크로어레이로 규명하여 표적 유전자 네트워크를 구축하는 연구

본 연구는 rice 전사인자의 DNA 결합 서열을 promoter 영역에서 실험적으로 탐색하기 위해 RPBM(단백질 결합 마이크로어레이) 기술을 설계하고 활용하는 데 집중합니다. 40 bp probe와 중첩 구조로 5' upstream 구간을 커버하여 TF 결합 모티프를 도출하고, 특정 결합 서열을 중심으로 putative target gene을 예측합니다. OsWOX13, OsSMF1, OsWRKY34 등 대표 TF를 대상으로 결합 서열과 특징 유전자 수를 확인하여 기술 적용성을 검증합니다. 이후 cis-element 기반 유전자 조절 네트워크 재구성을 위한 실험-계산 연계 해석 체계를 마련합니다.

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연구 흐름

초기에는 TF의 알려지지 않은 DNA-binding motif를 실험적으로 추정하기 위한 rice 특이 RPBM 프로브 구성을 제안하고, promoter 인근 자연 유래 구간에서 결합을 평가하는 설계 원리를 확립했습니다. 이어서 OsWOX13과 OsSMF1을 통해 결합 모티프와 putative target gene 목록을 도출하며 방법의 재현성과 해석 가능성을 점검했습니다. 2021년에는 Planta 게재 연구를 통해 TF 결합 요소를 확장 적용하고, 이후 2020년과 2021년 흐름을 통해 promoter 및 5' upstream 영역에서 cis-acting element 예측을 강화하는 방향으로 진행했습니다. 현재는 네트워크 수준의 후속 유전자 후보 선별에 활용할 수 있도록 결과를 누적하는 단계에 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

벼 promoter cis-acting 요소 데이터베이스 구축
TF 결합 모티프 라이브러리 생성
putative target gene 자동 추정
조절 네트워크 재구성 절차 표준화
프로모터 설계용 결합 요소 조합 도출
TF 이종복합체 결합 후보 선별
다양한 TF에 대한 비교 유전체 모티프 매핑
전사인자 기능 예측 및 검증 후보군 도출
전사 조절 기반 작물 형질 유전자 탐색
유전자 조절 모델링 입력 파라미터 제공