인공동면 넙치의 특이적 발현 유전자 동정

Abstract

본 연구는 생물의 동면생리 기작을 규명하고자 인공동면이 유도된 넙치(Olive flounder, Paralichthys olivaceus)를 실험모델로 이용하여 동면 후에 발현이 증가되는 유전자를 분석하기 위해 수행되었다. 인공동면 유도에 따라 넙치 뇌조직에서 발현이 변화되는 유전자를 인공동면 유도 전과 후의 EST시퀀스를 분석하여 비교하였다. EST시퀀스는 GS-454 FLX sequencing방법으로 분석하여 ESTs read 439,511개(동면 전)와 404,820개(동면 후)를 확보하였다. 동면 전 대조군과 동면 후 실험군의 ESTs read 수의 차이를 비교하여 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. 본 연구 결과를 통해 동면 후 실험군에서 발현이 현저하게 증가하는 것으로 확인된 유전자들은 동면 중인 포유류나 양서류에서도 발현이 증가하는 유전자로서, 인공적으로 동면이 유도된 넙치가 동면생물과 생리학적으로 매우 유사한 상태임을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 넙치가 동면 메커니즘 연구를 위한 좋은 실험모델이 될 수 있음을 시사한다. 인공동면 시 넙치에서 발현이 변화되는 유전자는 동면생물생리학의 주요 연구대상이 될 것이며, 나아가 저온생물산업과 의학산업에 활용될 수 있을 것이다.