예쁜꼬마선충을 이용한 자가소화작용에 영향을 주는 유전자 연구

Abstract

RAP1GAP은 RAP1 단백질의 활동을 조절하는 GTPase 활성화 단백질이다. RAP1GAP에 의해 RAP1에 결합한 GTP가 가수분해되어 GDP가 된다. 예쁜꼬마선충에서 RAP1GAP에 상동 유전자는 F53A10.2와 sipa-1 유전자이다. 하지만 이 유전자들의 기능은 아직 알려져 있지 않다. 따라서 예쁜꼬마선충의 GAP 상동유전자들을 가지고 기능 연구를 하였다. 그 중에서도, autophagy에 중점을 두고 실험하였다. GFP::LGG-1 표지자는 예쁜꼬마선충의 seam cell에서 자가소화작용을 관찰할 수 있도록 한다. F53A10.2(tm4572)와 sipa-1(ok879) 돌연변이들을 통해 seam cell에서의 자가소화작용의 변화를 관찰하였다. 두 돌연변이들은 야생형보다 자가소화작용이 증가하여 일어나는 것을 보았다. 또한 F53A10.2와 sipa-1유전자들의 수명측정, 성장발달과 자손의 수를 관찰하였다. 더욱이, F53A10.2와 sipa-1유전자가 자가소화작용에 미치는 역할을 알아보려고 한다.|The RAP1GAP is a GTPase-activating protein that regulates the activity of RAP1 protein. GTP-bound RAP1 is hydrolyzed to GDP-bound RAP1 by the RAP1GAP. F53A10.2 and sipa-1 genes are homologues of RAP1GAP in Caenorhabditis elegans. However its exact function is not yet known. Therefore, we were interested in study the function of GAP homologues in Caenorhabditis elegans. Above all, the experiments were performed with a focus on autophagy. Autophagy can be observed by using GFP::LGG-1 marker in seam cell. F53A10.2(tm4572) and sipa-1(ok879) mutants showed a mutant phenotype of autophagy in seam cell. They have an increase of autophagy compared to wild-type worms. Our results revealed that the F53A10.2 and sipa-1 genes are also involved in development, lifespan and brood size. Furthermore, we attempted to find out the exact roles of the F53A10.2 and sipa-1 genes in autophagy.|과학적 탐구는 논리적∙실험적 근거로 자연현상의 원인을 설명하고 새로운 사실을 예측하는데 근본 목적을 두는 것이다. 따라서 생물 탐구 수업은 학생들로 하여금 실험결과를 토대로 결론을 도출하게 하므로 학생들의 탐구력을 향상시키고 이것은 나아가 문제 해결을 위한 적극적인 학습태도를 형성하는데 도움을 줄 것이다. 본 연구의 목적은 과학에 관심이 있는 고등학생들을 대상으로 탐구(실험)수업 후 학생들의 탐구력 및 생물에 대한 흥미도, 생물학적 관심 변화 등에 미치는 영향을 알아보는 데 있다. 한양대학교 발생유전학 실험실 수업은 서울 및 강원지역 고등학교 학생들을 대상으로 탐구 및 문제 파악, 가설 설정, 실험 설계 및 실험, 가설 검증, 결론 도출 및 일반화 단계의 가설검증 수업모형을 기반으로 진행되었다. 대학에서 자체 개발한 설문조사 및 과학 상식 테스트를 학생 자신의 과학 지식을 기반으로 하여 탐구수업 전후로 실시한 결과, 수업 후 학생들의 생물과학에 대한 흥미도가 향상되었으며, 수업에 참여한 학생들의 생물학적 관심이 기존보다 높은 수준으로 향상되었음을 확인하였다. 이를 토대로 고등학교-대학 연계 생물 탐구 수업을 통한 생물학적 관심의 향상에 도움이 되는 모델을 마련하고자 한다.|Scientific investigation based on logical and experimental exposure has a fundamental objective that is able to explain the cause of a phenomenum of nature and predict future outcomes. Therefore, students must be able to draw a conclusion that the experimental results would support, the experimental results will come from a biological research experiment class, this will help improve the ability to think and form learning skills of the students. The purpose of this study is to show the effect on students who are interested in science because of experiments, whether students have the ability to think critically about biology and biological topics. This class performed for high school students in Seoul and Gangwon based on the Hypothesis Verification Learning Model (Exploration and problem identification, hypothesis, designing and performing of experiments, hypothesis testing, draw conclusions and generalizations) in genetics and developmental biology in Hanyang University. The results showed that there was an increase of interest in biology and biological thinking, based on the scientific knowledge of the student's shown by the results of a questionnaire administered before and after the experimental class. In these results, we will make a model which will help to improve the biological thinking through engagement in biological research and experiments.; Scientific investigation based on logical and experimental exposure has a fundamental objective that is able to explain the cause of a phenomenum of nature and predict future outcomes. Therefore, students must be able to draw a conclusion that the experimental results would support, the experimental results will come from a biological research experiment class, this will help improve the ability to think and form learning skills of the students. The purpose of this study is to show the effect on students who are interested in science because of experiments, whether students have the ability to think critically about biology and biological topics. This class performed for high school students in Seoul and Gangwon based on the Hypothesis Verification Learning Model (Exploration and problem identification, hypothesis, designing and performing of experiments, hypothesis testing, draw conclusions and generalizations) in genetics and developmental biology in Hanyang University. The results showed that there was an increase of interest in biology and biological thinking, based on the scientific knowledge of the student's shown by the results of a questionnaire administered before and after the experimental class. In these results, we will make a model which will help to improve the biological thinking through engagement in biological research and experiments.