다운증후군을 가진 태아 뇌에서의 염색체 21번에 의해 암호화 되어 있는 유전자의 단백질 발현 양상 평가 : Gene Dosage Effect 가설에 대한 반박 Evaluation of protein expression levels of genes encoded on chromosome 21 in fetal brains with Down syndrome : challenging the Gene Dosage Effect hypothesis원문보기
전명숙
(University of Vienna
Department of Pediatrics
국외박사)
다운증후군은 정신적 지체를 동반하는 가장 빈번히 일어나는 유전적 질병이며 이는 염색체 21의 3염색체성 (trisomy) 에 의해 발생한다. 'Gene dosage effect' 가설은 다운 증후군의 병리현상에서 여분의 염색체 21번의 효과를 설명하기 위해 제안되었지만 최근 이에 반박하는 여러 실험 결과들이 발표되고 있다. 염색체 21번의 염기 서열 분석이 완전하게 이루어졌지만 병리현상에 관련된 분자적, 생화학적 메커니즘은 아직까지 알려지지 않았다. 이러한 이유로, 다운 증후군을 가진 태아와 정상 태아의 ...
다운증후군은 정신적 지체를 동반하는 가장 빈번히 일어나는 유전적 질병이며 이는 염색체 21의 3염색체성 (trisomy) 에 의해 발생한다. 'Gene dosage effect' 가설은 다운 증후군의 병리현상에서 여분의 염색체 21번의 효과를 설명하기 위해 제안되었지만 최근 이에 반박하는 여러 실험 결과들이 발표되고 있다. 염색체 21번의 염기 서열 분석이 완전하게 이루어졌지만 병리현상에 관련된 분자적, 생화학적 메커니즘은 아직까지 알려지지 않았다. 이러한 이유로, 다운 증후군을 가진 태아와 정상 태아의 대뇌 피질에서 염색체 21번에 의해 암호화되어 있는 32개의 유전자의 발현 양상을 알아보기 위하여 두 가지 기본적인 기술인 RT-PCR과 western blot 분석을 적용하였다. 흥미롭게도, synaptic vesicle endocytosis (synaptojanin-1), chromatin assembly factor (CAF-1 p60), 그리고 nuclear encoded mitochondrial protein (C21orf2) 는 다운증후군 그룹에서 증가하지만 protein containing SH3 and SAM domains (HACS1) 은 감소함을 보였고 조사된 다른 유전자는 정상 태아와 비교하였을 때 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 다운증후군의 표현형은 단순하게 'gene dosage effect' 가설로 설명할 수 없다는 것을 제시하며 이는 다운 증후군을 가진 인간 태아 뇌에서 특이한 기능을 수행하는 단백질의 발현 양상을 처음으로 보여주었다는 면에서 상당히 의미가 있다. 또한 본 연구 결과는 어떻게 이러한 유전자/단백질이 조절되는 가를 보여주는 후속 연구와 더불어 다운 증후군의 병리 생화학을 이해하는 것에 상당한 도움이 될 것이라 기대한다.
다운증후군은 정신적 지체를 동반하는 가장 빈번히 일어나는 유전적 질병이며 이는 염색체 21의 3염색체성 (trisomy) 에 의해 발생한다. 'Gene dosage effect' 가설은 다운 증후군의 병리현상에서 여분의 염색체 21번의 효과를 설명하기 위해 제안되었지만 최근 이에 반박하는 여러 실험 결과들이 발표되고 있다. 염색체 21번의 염기 서열 분석이 완전하게 이루어졌지만 병리현상에 관련된 분자적, 생화학적 메커니즘은 아직까지 알려지지 않았다. 이러한 이유로, 다운 증후군을 가진 태아와 정상 태아의 대뇌 피질에서 염색체 21번에 의해 암호화되어 있는 32개의 유전자의 발현 양상을 알아보기 위하여 두 가지 기본적인 기술인 RT-PCR과 western blot 분석을 적용하였다. 흥미롭게도, synaptic vesicle endocytosis (synaptojanin-1), chromatin assembly factor (CAF-1 p60), 그리고 nuclear encoded mitochondrial protein (C21orf2) 는 다운증후군 그룹에서 증가하지만 protein containing SH3 and SAM domains (HACS1) 은 감소함을 보였고 조사된 다른 유전자는 정상 태아와 비교하였을 때 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 다운증후군의 표현형은 단순하게 'gene dosage effect' 가설로 설명할 수 없다는 것을 제시하며 이는 다운 증후군을 가진 인간 태아 뇌에서 특이한 기능을 수행하는 단백질의 발현 양상을 처음으로 보여주었다는 면에서 상당히 의미가 있다. 또한 본 연구 결과는 어떻게 이러한 유전자/단백질이 조절되는 가를 보여주는 후속 연구와 더불어 다운 증후군의 병리 생화학을 이해하는 것에 상당한 도움이 될 것이라 기대한다.
Down syndrome (DS) is the most frequent genetic disorder with mental retardation and caused by trisomy 21. The gene dosage effect hypothesis has been proposed to explain the impact of extra chromosome 21 in the pathology of DS, but a series of evidence that challenge this hypothesis has been reporte...
Down syndrome (DS) is the most frequent genetic disorder with mental retardation and caused by trisomy 21. The gene dosage effect hypothesis has been proposed to explain the impact of extra chromosome 21 in the pathology of DS, but a series of evidence that challenge this hypothesis has been reported. Although analysis of the sequence of chromosome 21 has been essentially completed, the molecular and biochemical mechanisms underlying the pathology are still unknown. Therefore, two basic techniques, RT-PCR and Western blot analysis, were applied to evaluate the gene/protein expression levels of 32 genes encoded on chromosome 21 in fetal cerebral cortex from DS and controls. Interestingly, protein involving in synaptic vesicle endocytosis (synaptojanin-1), chromatin assembly factor (CAF-1 p60) and nuclear encoded mitochondrial protein (C21orf2) were increased, and protein containing SH3 and SAM domains (HACS1) was decreased in DS, but others were comparable between DS and controls. These results suggest that DS phenotype can not be simply explained by gene dosage effect hypothesis and are of significance as they show for the first time protein levels that are carrying out specific function in human fetal brain with DS. Furthermore, these studies presented here together with the further study showing how these genes/proteins are regulated could provide a better understanding of the pathobiochemistry of DS.
Down syndrome (DS) is the most frequent genetic disorder with mental retardation and caused by trisomy 21. The gene dosage effect hypothesis has been proposed to explain the impact of extra chromosome 21 in the pathology of DS, but a series of evidence that challenge this hypothesis has been reported. Although analysis of the sequence of chromosome 21 has been essentially completed, the molecular and biochemical mechanisms underlying the pathology are still unknown. Therefore, two basic techniques, RT-PCR and Western blot analysis, were applied to evaluate the gene/protein expression levels of 32 genes encoded on chromosome 21 in fetal cerebral cortex from DS and controls. Interestingly, protein involving in synaptic vesicle endocytosis (synaptojanin-1), chromatin assembly factor (CAF-1 p60) and nuclear encoded mitochondrial protein (C21orf2) were increased, and protein containing SH3 and SAM domains (HACS1) was decreased in DS, but others were comparable between DS and controls. These results suggest that DS phenotype can not be simply explained by gene dosage effect hypothesis and are of significance as they show for the first time protein levels that are carrying out specific function in human fetal brain with DS. Furthermore, these studies presented here together with the further study showing how these genes/proteins are regulated could provide a better understanding of the pathobiochemistry of DS.
주제어
#Chromosome 21 Protein expression levels Genes encoded Down syndrome
학위논문 정보
저자
전명숙
학위수여기관
University of Vienna
학위구분
국외박사
학과
Department of Pediatrics
발행연도
2002
총페이지
vi, 116p.
키워드
Chromosome 21 Protein expression levels Genes encoded Down syndrome
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