제 1형 당뇨병은 베타세포의 이상으로 인슐린 분비와 작용의 장애로 기인하는 대사 질환이다. 이러한 인슐린 의존성 당뇨병 (IDDM)은 망막증, 신장병증 및 신경병증과 같은 만성 당뇨 합병증을 동반하는 치명적인 질병이다. 췌장의 베타 세포에 비의존적으로 인슐린을 분비하는 시스템의 개발은 당뇨병 치료에 있어 달성되어야 하는 중요한 목표이다. 따라서 우리는 사람의 ...
제 1형 당뇨병은 베타세포의 이상으로 인슐린 분비와 작용의 장애로 기인하는 대사 질환이다. 이러한 인슐린 의존성 당뇨병 (IDDM)은 망막증, 신장병증 및 신경병증과 같은 만성 당뇨 합병증을 동반하는 치명적인 질병이다. 췌장의 베타 세포에 비의존적으로 인슐린을 분비하는 시스템의 개발은 당뇨병 치료에 있어 달성되어야 하는 중요한 목표이다. 따라서 우리는 사람의 섬유아세포에서 유전적, 세포적 치료가 융합된 새로운 당뇨병 치료제의 개발을 목적으로 연구를 진행하였다. Cas9의 nuclease를 불활성화시킨 CRSPR/dCas9 activator 시스템은 세포 내에서 특정 내인성 유전자를 정확하게 표적화하여 전사를 유도하기에 유리한 시스템이다. 또한 감광성 단백질인 CRY2와 CIB1은 이러한 유전자 발현을 시간적, 공간적으로 제어 할 수 있는 조절자로써 적절한 도구이다. 본 연구에서, 청색광을 이용해 유전자 발현을 “on” or “off”하는 기술인 Light-activated CRISPR-Cas9 effector (LACE) system을 기반으로 하여, 특정 유전자의 전사가 유도되는 플렛폼을 수립하였다. 그리고 primary human foreskin fibroblast (hFF) cells에서 인슐린 분비관련 유전자인 hINS, hGCK, hPCSK1, hPCSK2의 전사를 유도하여 유전자 발현양의 변화를 살펴보았다.
제 1형 당뇨병은 베타세포의 이상으로 인슐린 분비와 작용의 장애로 기인하는 대사 질환이다. 이러한 인슐린 의존성 당뇨병 (IDDM)은 망막증, 신장병증 및 신경병증과 같은 만성 당뇨 합병증을 동반하는 치명적인 질병이다. 췌장의 베타 세포에 비의존적으로 인슐린을 분비하는 시스템의 개발은 당뇨병 치료에 있어 달성되어야 하는 중요한 목표이다. 따라서 우리는 사람의 섬유아세포에서 유전적, 세포적 치료가 융합된 새로운 당뇨병 치료제의 개발을 목적으로 연구를 진행하였다. Cas9의 nuclease를 불활성화시킨 CRSPR/dCas9 activator 시스템은 세포 내에서 특정 내인성 유전자를 정확하게 표적화하여 전사를 유도하기에 유리한 시스템이다. 또한 감광성 단백질인 CRY2와 CIB1은 이러한 유전자 발현을 시간적, 공간적으로 제어 할 수 있는 조절자로써 적절한 도구이다. 본 연구에서, 청색광을 이용해 유전자 발현을 “on” or “off”하는 기술인 Light-activated CRISPR-Cas9 effector (LACE) system을 기반으로 하여, 특정 유전자의 전사가 유도되는 플렛폼을 수립하였다. 그리고 primary human foreskin fibroblast (hFF) cells에서 인슐린 분비관련 유전자인 hINS, hGCK, hPCSK1, hPCSK2의 전사를 유도하여 유전자 발현양의 변화를 살펴보았다.
Type 1 diabetes (T1D) is a disease resulting from insulin secretion and functionality problem(s) caused by beta cell disorder. Such insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM) is a fatal disease accompanied by long-term diabetic complications such as retinopathy, nephropathy, and neuropathy [1]. Deve...
Type 1 diabetes (T1D) is a disease resulting from insulin secretion and functionality problem(s) caused by beta cell disorder. Such insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM) is a fatal disease accompanied by long-term diabetic complications such as retinopathy, nephropathy, and neuropathy [1]. Development of pancreatic beta cell-independent insulin secretion system is an important goal that needs to be accomplished in the treatment of diabetes. Therefore, we performed research aiming development of a novel T1D treatment that employs combination of genetic and cellular approaches. In this study, we chose 4 target genes, hINS, hGCK, hPCSK1 and hPCSK2, for enhancing insulin and aiding secretion of the insulin protein efficiently. We have also established a platform technology to control transcription of the target genes using Light-activated CRISPR-Cas9 effector (LACE) system, a technique for turning ‘on’ or ‘off’ gene expression by blue light illumination. We found that CRSPR/dCas9-sgRNA activator system is a doable system for inducing transcription by precisely targeting specific endogenous genes in cells. Also, light sensitive proteins CRY2 and CIB1 are efficient tools as regulators that can temporally and spatially control gene expression. Our analysis revealed differences in efficiency of transcriptional activation of the target genes in primary human foreskin fibroblast cells depending upon location of the sgRNA around promoter region.
Type 1 diabetes (T1D) is a disease resulting from insulin secretion and functionality problem(s) caused by beta cell disorder. Such insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM) is a fatal disease accompanied by long-term diabetic complications such as retinopathy, nephropathy, and neuropathy [1]. Development of pancreatic beta cell-independent insulin secretion system is an important goal that needs to be accomplished in the treatment of diabetes. Therefore, we performed research aiming development of a novel T1D treatment that employs combination of genetic and cellular approaches. In this study, we chose 4 target genes, hINS, hGCK, hPCSK1 and hPCSK2, for enhancing insulin and aiding secretion of the insulin protein efficiently. We have also established a platform technology to control transcription of the target genes using Light-activated CRISPR-Cas9 effector (LACE) system, a technique for turning ‘on’ or ‘off’ gene expression by blue light illumination. We found that CRSPR/dCas9-sgRNA activator system is a doable system for inducing transcription by precisely targeting specific endogenous genes in cells. Also, light sensitive proteins CRY2 and CIB1 are efficient tools as regulators that can temporally and spatially control gene expression. Our analysis revealed differences in efficiency of transcriptional activation of the target genes in primary human foreskin fibroblast cells depending upon location of the sgRNA around promoter region.
학위논문 정보
저자
최희진
학위수여기관
Konkuk University
학위구분
국내석사
학과
Department of Stem Cell and Regenerative Biotechnology
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