<h1>서 론</h1><p>유전체 프로젝트를 통해 여러 생물 종에서 전체 유전자 서열이 밝혀진 후, 이 정보들을 이용하여 각각의 유전자 단위의 기능을 연구하는 유전체학 분야가 생겨났다. 식물의 경우, 유전자의 기능, 특히 생물학적 기능은 해당 유전자가 과발현되거나 발현이 억제된 형질전환체에서 mRNA, 단백질, 대사 산물들의 양적, 질적 변화를 통해 얻을 수 있다. 따라서 특정 유전자를 과발현 시키거나 또는 발현을 억제하는 방법은 해당 유전자의 생물학적 기능을 알아보는데 있어서 매우 필요한 요소로 여겨진다.</p><p>특정 유전자의 과발현체를 제작하기 위해 다양한 식물체 발현용 벡터들이 개발되어 왔으며, 벡터의 구성 요소 중 특정 유전자의 과발현에 사용되는 프로모터가 특히 중요하다. 식물에서 유전자의 과발현에 사용된 프로모터로는 초기에는 Agrobacterium에서 유래한 nopaline synthase (NOS) 유전자의 프로모터나, 식물의 광합성 주요 유전자인 small subunit of ribulose 1,5 bisphosphate carboxylase (RuBP)의 프로모터 등이 있다. 최근에는 단자엽식물의 경우 과발현을 위한 프로모터로 주로 ubiquitin (UBQ) 또는 actin 유전자의 프로모터가 사용되고 있으며, 쌍자엽식물의 경우 Cauliflower Mosaic Virus (CaMV) 의 35S 프로모터 또는 UBQ 유전자의 프로모터가 많이 이용되고 있다.</p><p>CaMV 35S 프로모터는 식물, 특히 쌍자엽식물에서 유전자의 과발현에 가장 널리 사용되는 프로모터이다. 일반적으로 사용되고 있는 CaMV 35S 프로모터는 약 \( 350 \mathrm{bp} \) 의 크기를 가지며, A 도메인 (\( -90 \sim+8 \)) 과 B 도메인(\(-343\sim-91\))의 두 도메인으로 구분된다. B 도메인은 다시 5개의 서브도메인으로 나눌 수 있으며, A 도메인은 core 부분으로 알려져 있는 mini-mal 프로모터를 포함하고 있다. B 도메인의 5개 서브도메인들은 각각 다양한 식물 기관에서의 프로모터 활성화에 관여하며, 이들 서브도메인을 A 도메인과 적절히 조합하면 다양한 기관에서 유전자의 발현이 일어난다. A 도메인은 \( -31 \sim-25 \) 부위에 TATA 박스를 포함하고 있으며, 뿌리에서의 강한 발현에 관여한다. A 부위의 \( -90 \sim-47 \) 부분을 제거할 경우, 발아 후 초기 단계나 성숙한 식물체의 대부분 조직에서 프로모터 활성이 나타나는 것으로 보고되어 있다. 따라서 식물체 대부분 조직에서의 과발현이 필요한 경우 A의 일부분을 제거한 벡터의 사용이 유리하나, 현재 대부분의 경우에는 전체 CaMV 35S 프로모터를 사용하고 있다.</p>
어떠한 프로모터가 식물, 특히 쌍자엽식물에서 유전자의 과발현에 가장 널리 사용되는가?
CaMV 35S 프로모터