인공동면 넙치의 특이적 발현 유전자 동정

Abstract

본 연구는 생물의 동면생리를 규명하기 위한 첫 단계로서 인공동면이 유도된 넙치(Olive flounder, Paralichthys olivaceus)를 실험모델로 이용하여 동면 후에 발현이 증가되는 유전자를 분석하기 위해 수행되었다. 인공동면 유도에 따른 넙치 뇌조직의 발현 유전자의 변화를 조사하기 위하여, 인공동면 유도 전과 후의 EST시퀀스를 FLX sequencing을 통해 확보하여 비교하고, 단백질 구성변화는 2차원 전기영동과 MALDI-TOF/TOF를 이용하여 확인하였다. 동면 전 대조군과 동면 후 실험군의 ESTs read 수의 차이로써 유전자 발현 변화를 살펴 본 결과, 전사인자인 c-fos와 junB가 각각 1.2배, 2.9배 증가하였고, hypoxia-inducible factor, protein kinase C, pyruvate dehydrogenase kinase도 발현량이 증가하였다. 포유류의 동면 중에 감소하는 것으로 알려진 elongation factor2는 감소하였다. 동면 후 발현이 증가한 유전자, c-fos와 감소한 유전자인 elongation factor2를 real-time PCR로 발현량의 변화를 정량적으로 확인하였다. 뇌조직에서 추출한 단백질의 2차원 전기영동에서는 인공동면 유도 전과 후에 발현 양상이 달라지는 130여 개의 단백질을 확인하였다. 동면 후에 더 높은 발현 양상을 보이는 45개의 단백질을 선정하여 MALDI-TOF/TOF로 분석하여 37개의 단백질 종류를 확인하였다. 포유류와 양서류의 동면상태에서 발현량이 증가하는 단백질인 fatty acid-binding protein과 serotransferrin등이 포함되었다. 본 연구에서 확인된 유전자들은 동면 중인 포유류와 양서류에서 발현이 증가하는 유전자들로서 인공적으로 동면이 유도된 넙치가 동면생물과 유사한 생리상태를 나타냄을 시사한다. 본 연구의 결과는 동면생물생리학 연구에 기초자료를 제공하고, 나아가 저온생물산업과 의학산업에 활용될 수 있다.