남태평양 Chuuk lagoon 유래 망그로브 조직의 중금속 함량 분석 및 중금속 대사 관련 유전자 클로닝

Abstract

망그로브 생태계는 경제적․산업적 가치가 매우 높음에도 불구하고, 전통적으로는 인간활동의 결과로 발생되는 많은 오염물을 배출하는 wasteland로 인식되어 왔다. 다양한 배출물에 함유된 중금속은 망그로브 생태계에 서식하고 있는 다양한 생물의 생존에 위협이 되고 있다. 망그로브는 중금속을 축적함으로써 중금속에 내성이 있는 것으로 알려져 있으며, 이러한 기능으로 인하여 망그로브 생태계는 중금속에 대한 sink나 buffer로써 작용하여 해안으로 유입되는 중금속을 제거하거나 농도를 낮추는 역할을 수행하는 것으로 알려져 있다. 그러나 최근의 다양한 망그로브에 의한 중금속 축적 및 중금속 저항성에 관한 연구 결과에도 불구하고 그 기작에 관하여는 거의 이해되지 않고 있다. 본 연구에서는 망그로브의 중금속 대사관련 기작을 규명하기 위한 연구의 일부로써 남태평양 Chuuk lagoon에 서식하고 있는 망그로브의 조직별 중금속 함유량을 측정하고, 중금속 관련 유전자를 클로닝하였다. 망그로브는 크게 red(Rhizophora mangle), black(Avicennia germinans), white(Laguncularia racemosa) 망그로브로 나뉘며, 조직별로 구분하여 중금속을 분석하였다. 망그로브 종류 및 조직별 중금속 함유량은 측정한 중금속 중 코발트와 철을 제외하고는 black mangrove에서 가장 높았으며, 주로 뿌리조직에 축적되어 있는 경향을 나타내었다. 망그로브 조직으로부터 metallothionein 및 phytochelatin synthase 유전자를 클로닝하기 위한 RNA 추출법으로는 CTAB 방법을 사용하였으며, 다양한 농도의 CTAB을 적용하여 본 결과 본 연구에서는 3% CTAB 농도에서 잎보다는 뿌리조직을 사용하였을 때 최적의 total RNA가 추출됨을 확인하였다. RT-PCR을 이용한 유전자 클로닝을 위해서는 gene-specific primer와 Oligo-dT primer를 사용하였으며, gene-specific primer를 사용하였을 때 metalluthionein과 phytochelatin synthase 밴드를 확인하였다.