한우 등심부위 근육 내 조지방함량에 따른 inducible cAMP early repressor (ICER) 유전자발현 분석 Gene Expression Analysis of Inducible cAMP Early Repressor (ICER) Gene in Longissimus dorsi of High- and Low Marbled Hanwoo Steers원문보기
근내지방 축적이 왕성하게 진행되는 12개월 및 27개월령 사이에 유전자발현이 증가하는 inducible cAMPearly repressor (ICER) 유전자의 클로닝 및 유전자발현 특성을 규명하기 위하여 한우조직별, 근육 내 조지방 함량에 따라 마블링 high- 및 low 한우 각 4두와 3두씩을 공시하였다. ddRT-PCR 분석을 통하여 증폭된 300 bp PCR 산물 및 EST 서열을 중심으로 1.5 kb 한우 ICER cDNA를 염기서열 분석하였으며, 조직별 유전자발현분석결과, 식이지방이 흡수되는 소장 조직에서 ICER 유전자의 발현량이 가장 높았다. 아울러, 같은 근육타입인 등심 및 우둔조직 사이에서 ICER 유전자발현은 등심조직에서 2.5배 많이 발현하였다. 한우 마블링 high, low 두 그룹 간 유전자발현 분석 결과, high 그룹에서 ICER 유전자발현이 4배 이상 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서, ICER 유전자는 가축의 마블링과 밀접한 관련이 있는 유전자임이 사료된다.
근내지방 축적이 왕성하게 진행되는 12개월 및 27개월령 사이에 유전자발현이 증가하는 inducible cAMP early repressor (ICER) 유전자의 클로닝 및 유전자발현 특성을 규명하기 위하여 한우조직별, 근육 내 조지방 함량에 따라 마블링 high- 및 low 한우 각 4두와 3두씩을 공시하였다. ddRT-PCR 분석을 통하여 증폭된 300 bp PCR 산물 및 EST 서열을 중심으로 1.5 kb 한우 ICER cDNA를 염기서열 분석하였으며, 조직별 유전자발현분석결과, 식이지방이 흡수되는 소장 조직에서 ICER 유전자의 발현량이 가장 높았다. 아울러, 같은 근육타입인 등심 및 우둔조직 사이에서 ICER 유전자발현은 등심조직에서 2.5배 많이 발현하였다. 한우 마블링 high, low 두 그룹 간 유전자발현 분석 결과, high 그룹에서 ICER 유전자발현이 4배 이상 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서, ICER 유전자는 가축의 마블링과 밀접한 관련이 있는 유전자임이 사료된다.
Marbling (intramuscular fat) is an important factor in determining meat quality in Korean beef market. A grain based finishing system for improving marbling leads to inefficient meat production due to an excessive fat production. Identification of intramuscular fat-specific gene might be achieved mo...
Marbling (intramuscular fat) is an important factor in determining meat quality in Korean beef market. A grain based finishing system for improving marbling leads to inefficient meat production due to an excessive fat production. Identification of intramuscular fat-specific gene might be achieved more targeted meat production through alternative genetic improvement program such as marker assisted selection (MAS). We carried out ddRT-PCR in 12 and 27 month old Hanwoo steers and detected 300 bp PCR product of the inducible cAMP early repressor (ICER) gene, showing highly gene expression in 27 months old. A 1.5 kb sequence was re-sequenced using primer designed base on the Hanwoo EST sequence. We then predicted the open reading frame (ORF) of ICER gene in ORF finder web program. Tissue distribution of ICER gene expression was analysed in eight Hanwoo tissue using realtime PCR analysis. The highest ICER gene expression showed in Small intestine followed by Longissimus dorsi. Interestingly, the ICER gene expressed 2.5 time higher in longissimus dorsi than in same muscle type, Rump. For gene expression analysis in high- and low marbled individuals, we selected 4 and 3 animal based on the muscle crude fat contents (high is 17-32%, low is 6-7% of crude fat contents). The ICER gene expression was analysed using ANOVA model. Marbling (muscle crude fat contents) was affected by ICER gene (P=0.012). Particularly, the ICER gene expression was 4 times higher in high group (n=4) than low group (n=3). Therefore, ICER gene might be a functional candidate gene related to marbling in Hanwoo.
Marbling (intramuscular fat) is an important factor in determining meat quality in Korean beef market. A grain based finishing system for improving marbling leads to inefficient meat production due to an excessive fat production. Identification of intramuscular fat-specific gene might be achieved more targeted meat production through alternative genetic improvement program such as marker assisted selection (MAS). We carried out ddRT-PCR in 12 and 27 month old Hanwoo steers and detected 300 bp PCR product of the inducible cAMP early repressor (ICER) gene, showing highly gene expression in 27 months old. A 1.5 kb sequence was re-sequenced using primer designed base on the Hanwoo EST sequence. We then predicted the open reading frame (ORF) of ICER gene in ORF finder web program. Tissue distribution of ICER gene expression was analysed in eight Hanwoo tissue using realtime PCR analysis. The highest ICER gene expression showed in Small intestine followed by Longissimus dorsi. Interestingly, the ICER gene expressed 2.5 time higher in longissimus dorsi than in same muscle type, Rump. For gene expression analysis in high- and low marbled individuals, we selected 4 and 3 animal based on the muscle crude fat contents (high is 17-32%, low is 6-7% of crude fat contents). The ICER gene expression was analysed using ANOVA model. Marbling (muscle crude fat contents) was affected by ICER gene (P=0.012). Particularly, the ICER gene expression was 4 times higher in high group (n=4) than low group (n=3). Therefore, ICER gene might be a functional candidate gene related to marbling in Hanwoo.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
제안 방법
Real-time PCR은 QuantiTect SYBR Green premix (Qiagen) kit와 ABI 7500 system (ABI) 을 이용하여 다음과 같이 수행하였다. 1st cDNA 5 μl (500 ng), 10 pmol/]il primer 각 1 gl, 2x QuantiTect SYBR Green 10 jil 그리고 멸균 증류수로 전체 20 μl로 맞추어 반응을 수행 하였다. PCR은 94℃에 서 15초, 중합반응은 58℃에서 25초그리고 합성반응은 72℃에서 20초간 하였고, 전체 40 cycle을수행하였다.
1st cDNA 합성은. GeneFishing DEG kit (SeeGene, Korea) 의 dT-ACPl primer를 이용하여 합성 하였으며, ICER 유전자 증폭을 위하여, GeneFishing DEG kit 의 arbitrary GP14 primer 와 dT- ACP2 primer 및 GeneFishing DEG kit로부터 제공된 PCR Master mix를 이용하였다. PCR 층폭 반응은 94℃에서 40초, 중합반응은 65℃에서 40초, 그리고 합성반응은 72℃에서 40 초간 하였고, 전체 40 cycle을 수행하였다.
ICER re-sequencing을 위하여 한우 등심조직에 서 추출한 total RNA를 이용하여 1st cDNA> 합성하였다. 분리 한 total RNA (5)를 95℃에서 10분간 열변성시킨 후 즉시 얼음에서 급속 냉각흐}여, 5x 완충용액(10 mM Tris-Q, 50 mM KQ, 2.
ICER 유전자 클로닝을 위한 primer는 ACP-dd RT-PCR법으로 증폭된 3'-영역 300 bp의 염기서열을 한우 EST 클론과 BLAST 검색을 통하여 총 4개의 EST clone (HW_Loin_l_ G03, HW_Loin_5_G02, HW_LoiH_U_0520_Ell,0520_C70)의 cluster 1.6 kb 염 기 서 열 이용하여 1.5kb> 증폭할 수 있도록 primer를 제작하였다. 아울러, Realtime PCR 용 primer는 primer3 program (http://fokker.
ICER 유전자발현분석은 한우 7개 조직 및 근육 내 조지 방함량에 따른 발현의 차이를 보기 위하여 실시하였다. 한우 7 개 조직은 동일개체의 조직을 채취하였으며, 마블링 high 그룹은 근육 내 조지방함량 17-32% 이내 4두를 선발하였고, low 그룹으로 조지 방함량 6-7% 이내 3두를 선발하여 유전자발현분석을 실시하였다.
ICER 유전자의 ddRT-PCR 재현성실험을 위하여 한우 성장단계(12, 27개월령) 각 3두의 등심조직 total RNA> pool- ing하여 ddRT-PCR 분석 을 재차 실시하였다. 1st cDNA 합성은.
PCR 증폭이 끝난후 PCR: 증폭산물들은 C* ONCERT Rapid PCR purification system (Life Technologies, USA)을 이용하여 정제하였다. ICER 유전자의 re-sequencing은 BigDye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction (Applied Biosystems, Foster city,CA, USA)을 이용하여 반응을 실시하였고, 반응이 끝난 산물 은 ABI 3730XL DNA Sequencer (Applied Biosystems, U.S.A) 를 이용하여 염기서열을 결정하였다
5 kb를 증폭할 수 있는 primer를 합성하여 ICER 유전자를 PCR-direct sequenc ing 하였다. ICER유전자의 단백질 코딩영역(coding region) 은 NCBI의 ORF Finder 프로그램 을 통하여 추정 하였다. Fig.
5 mM MgCb) 5 gl, 6 μg BSA, 10 mM DTT, oligo-dT primer(10 gm/ gl) 2 μl와 Superscript II Reverse Transcriptase (100 U/jil) 1 μl를 첨가한 후 전체의 양을 25 μl로 맞추어 42℃에서 1시간동안 반응시킨 후 70℃에서 역전사 효소를 불활성화 시켰다. PCR 수행은 PTC-225 (MJ Reseach, Inc)의 peltier ther mal cycler# 이용하여, 최초 95℃에서 5분간 예비변성을 시킨후, 변성 반응은 94℃ 45초, 중합반응은 58℃에서 1분, 그리 고합성반응은 72℃에서 2분간으로 35회 반복 수행한 후 최종적으로 72℃ 10분간 반응시 킨 후 종결하였다. PCR 증폭이 끝난후 PCR: 증폭산물들은 C* ONCERT Rapid PCR purification system (Life Technologies, USA)을 이용하여 정제하였다.
PCR 수행은 PTC-225 (MJ Reseach, Inc)의 peltier ther mal cycler# 이용하여, 최초 95℃에서 5분간 예비변성을 시킨후, 변성 반응은 94℃ 45초, 중합반응은 58℃에서 1분, 그리 고합성반응은 72℃에서 2분간으로 35회 반복 수행한 후 최종적으로 72℃ 10분간 반응시 킨 후 종결하였다. PCR 증폭이 끝난후 PCR: 증폭산물들은 C* ONCERT Rapid PCR purification system (Life Technologies, USA)을 이용하여 정제하였다. ICER 유전자의 re-sequencing은 BigDye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction (Applied Biosystems, Foster city,CA, USA)을 이용하여 반응을 실시하였고, 반응이 끝난 산물 은 ABI 3730XL DNA Sequencer (Applied Biosystems, U.
GeneFishing DEG kit (SeeGene, Korea) 의 dT-ACPl primer를 이용하여 합성 하였으며, ICER 유전자 증폭을 위하여, GeneFishing DEG kit 의 arbitrary GP14 primer 와 dT- ACP2 primer 및 GeneFishing DEG kit로부터 제공된 PCR Master mix를 이용하였다. PCR 층폭 반응은 94℃에서 40초, 중합반응은 65℃에서 40초, 그리고 합성반응은 72℃에서 40 초간 하였고, 전체 40 cycle을 수행하였다.
실험의 정확도를 기하기 위하여 시료 당 3회씩을 반복하였다. Real-time PCR은 QuantiTect SYBR Green premix (Qiagen) kit와 ABI 7500 system (ABI) 을 이용하여 다음과 같이 수행하였다. 1st cDNA 5 μl (500 ng), 10 pmol/]il primer 각 1 gl, 2x QuantiTect SYBR Green 10 jil 그리고 멸균 증류수로 전체 20 μl로 맞추어 반응을 수행 하였다.
PCR은 94℃에 서 15초, 중합반응은 58℃에서 25초그리고 합성반응은 72℃에서 20초간 하였고, 전체 40 cycle을수행하였다. Realtime PCR 종료 후 PCR 산물의 quality를측정하기 위하여 95℃에서부터 50℃까지 melting temper ature (TM) 값을 측정하였다. 유전자 발현의 상대적 정량은 △ Ct 값(ICER 유전자의 Ct - 18S rRNA의 Ct값)을 계산하여 2-ACt 값으로 치환하여 상대적 정량을 계산하였다.
근내지방 축적이 왕성하게 진행되는 12개월 및 27개월령사이에 유전자발현이 증가하는 inducible cAMP early repress or (ICER) 유전자의 클로닝 및 유전자발현 특성을 규명하기위하여 한우조직별, 근육 내 조지방 함량에 따라 마블링 high- 및 low 한우 각 4두와 3두씩을 공시하였다. ddRT-PCR 분석을 통하여 증폭된 300 bp PCR 산물 및 EST 서열을 중심으로 1.
에 대 해 ANOVA 모델을 이용하여 분석 하였다. 근육내 조 지방함량 에 따라 선발된 7두의 한우 개체는 근육 내 조 지방함량에 따른 마블링 high 그리고 lowO룹(FAT) 외 에 total digestible nutrients (TDN) 수준에 따른 2개의 처리구(TR) 그리고, #축 시 연령(I서.)이 유전자발현에 영향하는 요인으로 판단되 어, 이들 효과를 고정 효과(fixed effect)로 포함 키고, 도축 시 일령은 공변이(covariate)효과로 처리하였다. 관측치로서 종속변수(y)에 해당하는 유전자발현량은 ICER 유전자의 Ct 값을 내부보정 18S rRNA 유전자의 Ct값으로 보정한 발현량(#= 값)을 사용하였다.
선발된 7두의 한우개체는 마블링수준 외에, TDN 함량에 따른 처리효과 및 각기 다른 도축일령이 존재하였다. 따라서, 이들 처리효과를 일반선형모형의 고정효과로 그리고 도축일령을 공변이로 설정하여, 분산분석을 통해 ICER 유전자발현량에 대한 각 요인 효과의유의성을 검정하였다. 그 결과, 마블링수준(F=0.
마블링 수준에 따른 ICER 유전자의 발현양상을 분석 하기위하여, 근육내 조지방함량및 근내지방도 육종가를 근거로마블링 high 그룹 4두, 마블링 low 그룹 3두를 각각 선발하여 등심조직으로부터 RNA를 추출하여 각 개체별 3반복씩유전자발현양상을 분석하였다. 선발된 7두의 한우개체는 마블링수준 외에, TDN 함량에 따른 처리효과 및 각기 다른 도축일령이 존재하였다.
RNA를 이용하여 1st cDNA> 합성하였다. 분리 한 total RNA (5)를 95℃에서 10분간 열변성시킨 후 즉시 얼음에서 급속 냉각흐}여, 5x 완충용액(10 mM Tris-Q, 50 mM KQ, 2.5 mM MgCb) 5 gl, 6 μg BSA, 10 mM DTT, oligo-dT primer(10 gm/ gl) 2 μl와 Superscript II Reverse Transcriptase (100 U/jil) 1 μl를 첨가한 후 전체의 양을 25 μl로 맞추어 42℃에서 1시간동안 반응시킨 후 70℃에서 역전사 효소를 불활성화 시켰다. PCR 수행은 PTC-225 (MJ Reseach, Inc)의 peltier ther mal cycler# 이용하여, 최초 95℃에서 5분간 예비변성을 시킨후, 변성 반응은 94℃ 45초, 중합반응은 58℃에서 1분, 그리 고합성반응은 72℃에서 2분간으로 35회 반복 수행한 후 최종적으로 72℃ 10분간 반응시 킨 후 종결하였다.
한우 7 개 조직은 동일개체의 조직을 채취하였으며, 마블링 high 그룹은 근육 내 조지방함량 17-32% 이내 4두를 선발하였고, low 그룹으로 조지 방함량 6-7% 이내 3두를 선발하여 유전자발현분석을 실시하였다. 실험의 정확도를 기하기 위하여 시료 당 3회씩을 반복하였다. Real-time PCR은 QuantiTect SYBR Green premix (Qiagen) kit와 ABI 7500 system (ABI) 을 이용하여 다음과 같이 수행하였다.
Realtime PCR 종료 후 PCR 산물의 quality를측정하기 위하여 95℃에서부터 50℃까지 melting temper ature (TM) 값을 측정하였다. 유전자 발현의 상대적 정량은 △ Ct 값(ICER 유전자의 Ct - 18S rRNA의 Ct값)을 계산하여 2-ACt 값으로 치환하여 상대적 정량을 계산하였다. Ct 값은 threshold cycle로서 발현 peak가 형성되는 지점의 PCR cy- cle수로 나타낸다.
6 kb의 ICER 서열을 얻었다. 이 ICER 유전자 서열로부터 약 1.5 kb를 증폭할 수 있는 primer를 합성하여 ICER 유전자를 PCR-direct sequenc ing 하였다. ICER유전자의 단백질 코딩영역(coding region) 은 NCBI의 ORF Finder 프로그램 을 통하여 추정 하였다.
1). 이 렇게 얻은 300 bp 염기서열을 한우 등심조직으로부터 도출된 한우 EST (expressed sequence tag)서열 분석 및 BLAST 검색을 통해 4개의 EST 서열의 cluster 1.6 kb의 ICER 서열을 얻었다. 이 ICER 유전자 서열로부터 약 1.
따른 발현의 차이를 보기 위하여 실시하였다. 한우 7 개 조직은 동일개체의 조직을 채취하였으며, 마블링 high 그룹은 근육 내 조지방함량 17-32% 이내 4두를 선발하였고, low 그룹으로 조지 방함량 6-7% 이내 3두를 선발하여 유전자발현분석을 실시하였다. 실험의 정확도를 기하기 위하여 시료 당 3회씩을 반복하였다.
한우 비육초기 및 후기 사이 에서 차등유전자 발현패턴을보인 ICER유전자를 8개 조직에 대해서 유전자발현양상을 분석하였다(Fig. 3). ICER유전자는 한우의 소장조직에서 가장많이 발현하였고, 등심 및 폐 조직에서 역시 다른 조직보다상대적으로 많은 유전자발현양상을 보였다.
하기 위하여 비육 전 . 후기 한우 등심 조직의 ddRT- PCR 산물 300 bp를 염기서열 결정하였다(Fig. 1). 이 렇게 얻은 300 bp 염기서열을 한우 등심조직으로부터 도출된 한우 EST (expressed sequence tag)서열 분석 및 BLAST 검색을 통해 4개의 EST 서열의 cluster 1.
대상 데이터
본 연구에 사용된 조직시료는 2개의 한우집 단으로부터 채취하였다. Inducible cAMP Early Repressor (ICER)유전자의 ddRT-PCR 재현성실험을 위한 성장단계 등심시료는 농촌진흥청 축산과학원 한우시험장 보유축군 도축시 12개월령 및 27개월령 각 3두로부터 채취하였고, ICER 유전자의 근내지방도에 따른 유전자발현분석을 위한 시료는 농촌진흥청 축산과학원에서 2002년 4월부터 2004년 4월까지 사양 실험한한우 동기우 집 단 90두로부터 마블링 성 적 및 근육 내 조지방 함량에 따라 마블링 high- 및 low 군으로 각각 4두와 3두씩 선택하였다. 아울러, 조직별 ICER 유전자발현을 위한 7개조직은 한우 동기우집단 90두 중 1마리의 도체로부터 조직을확보 후, 액체질소에서 동결하여 -70℃에 보관하면서 실험에이용하였다.
)이 유전자발현에 영향하는 요인으로 판단되 어, 이들 효과를 고정 효과(fixed effect)로 포함 키고, 도축 시 일령은 공변이(covariate)효과로 처리하였다. 관측치로서 종속변수(y)에 해당하는 유전자발현량은 ICER 유전자의 Ct 값을 내부보정 18S rRNA 유전자의 Ct값으로 보정한 발현량(#= 값)을 사용하였다. 따라서 분석에 적용된 일반 선형모델(GLM)은 다음과 같다.
본 연구는 한우에서 근내지방 축적이 왕성한 비육전 . 후기 등심조직에서 차등발현을 보인 ICER 유전자의 유전적 특성 구명 을 위 하여 inducible cAMP early repressor (ICER) 유전자의 클로닝 조직별 발현, 마블링 수준(high 및 low)에 따른유전자발현양상의 차이를 ANOVA (Analysis of Variance) 모델을 통하여 분석하였다.
본 연구에 사용된 조직시료는 2개의 한우집 단으로부터 채취하였다. Inducible cAMP Early Repressor (ICER)유전자의 ddRT-PCR 재현성실험을 위한 성장단계 등심시료는 농촌진흥청 축산과학원 한우시험장 보유축군 도축시 12개월령 및 27개월령 각 3두로부터 채취하였고, ICER 유전자의 근내지방도에 따른 유전자발현분석을 위한 시료는 농촌진흥청 축산과학원에서 2002년 4월부터 2004년 4월까지 사양 실험한한우 동기우 집 단 90두로부터 마블링 성 적 및 근육 내 조지방 함량에 따라 마블링 high- 및 low 군으로 각각 4두와 3두씩 선택하였다.
5kb> 증폭할 수 있도록 primer를 제작하였다. 아울러, Realtime PCR 용 primer는 primer3 program (http://fokker.wi.mit.edu/ primer3/input.htm)을 이용하여 PCR 산물을 150 bp가 되도록 제작하였으며, 내부보정용 유전자로는 18S rRNA (GenBank acc No DQ222453)를 사용하였다. 본 연구에 사용된 모든 primer는 primer3 program을 이용하여 제작하였으며, primer 서열은 Table 1과 같다.
한우 등심 및 7개 조직으로부터 total RNA분리는 Trizol (Life Science, Ltd. Co)을 이용하여 추출하였다. 즉, 0.
데이터처리
00005)은 ICER 유전자 발현량에 큰 영향을 주는 요소임을 확인하였다(Table 2). 따라서, ICER 유전자는 한우 마블링수준에 따라 그 발현에 영향을 받음을 알 수 있었고, 근육내 조지 방함량 두 그룹(high 및 low) 간 유전자 발현량 차이의 유의성을 검정하기 위해 두 그룹의 최소제곱평균(least square mean)에 대해 f-검정을 실시하였다. Table 3에서 보는 바와 같이, high 그룹과 low 그룹의 ICER 유전자의 A Ct 값은 각각 1.
마블링 high, low (FA⑰에 따른 ICER 유전자의 발현차이를검정하기 위하여 분석모형 내에 고정효과로 처리된 마블링수준에 대한 최적선형불편추정 치(BLUE)를 구한 후 두 그룹간 f-검정을 실시하였다. 최종 ICER 유전자의 발현량은 #의식에 의하여 계산하였으며, 통계분석은 R-statistical program 을 이용하여 수행하였다(http://www.
실시하였다. 최종 ICER 유전자의 발현량은 #의식에 의하여 계산하였으며, 통계분석은 R-statistical program 을 이용하여 수행하였다(http://www.R-project.org).
후기 등심조직에서 차등발현을 보인 ICER 유전자의 유전적 특성 구명 을 위 하여 inducible cAMP early repressor (ICER) 유전자의 클로닝 조직별 발현, 마블링 수준(high 및 low)에 따른유전자발현양상의 차이를 ANOVA (Analysis of Variance) 모델을 통하여 분석하였다.
이론/모형
마블링 high- 및 low 그룹간 ICER유전자의 발현양상의 차이 에 대 해 ANOVA 모델을 이용하여 분석 하였다. 근육내 조 지방함량 에 따라 선발된 7두의 한우 개체는 근육 내 조 지방함량에 따른 마블링 high 그리고 lowO룹(FAT) 외 에 total digestible nutrients (TDN) 수준에 따른 2개의 처리구(TR) 그리고, #축 시 연령(I서.
성능/효과
3). ICER유전자는 한우의 소장조직에서 가장많이 발현하였고, 등심 및 폐 조직에서 역시 다른 조직보다상대적으로 많은 유전자발현양상을 보였다. 소장조직은 음식물로부터 섭취된 유리 지방산들이 간이나 다른 조직으로들어가는 통로로서 Zhou 등[18]이 보고한 대로, ICER 유전자가 유리지방산에 의해서 발현이 증가한다는 결과를 반영하는 결과로 사료된다.
ddRT-PCR 분석을 통하여 증폭된 300 bp PCR 산물 및 EST 서열을 중심으로 1.5 kb 한우 ICER cDNA> 염기서열 분석하였으며; 조직별 유전자발현분석결과, 식이지방이 흡수되는 소장 조직에서 ICER 유전자의 발현량이 가장 높았다. 아울러, 같은 근육타입 인 등심 및 우둔조직 사이 에서 ICER 유전자발현은 등심조직에서 2.
35). 결론적으로, ICER 유전자는 마블링 수준에 따라 그 발현이 영향을 받으며, 특히 근육 내 조지방함량 high 그룹에서 약 4배 이상 발현됨을 알 수 있었다.
결론적으로, inducible cAMP early repressor (ICER) 유전자는 근내지 방이 왕성하게 축적되는 비육후기 및 high mar bled 등심조직에서 그의 발현이 증가하였다. 따라서, ICER 유전자는 근내지방 관련 유용 후보유전자임이 판단된다.
따라서, 이들 처리효과를 일반선형모형의 고정효과로 그리고 도축일령을 공변이로 설정하여, 분산분석을 통해 ICER 유전자발현량에 대한 각 요인 효과의유의성을 검정하였다. 그 결과, 마블링수준(F=0.010) 및 도축일령 (F=0.00005)은 ICER 유전자 발현량에 큰 영향을 주는 요소임을 확인하였다(Table 2). 따라서, ICER 유전자는 한우 마블링수준에 따라 그 발현에 영향을 받음을 알 수 있었고, 근육내 조지 방함량 두 그룹(high 및 low) 간 유전자 발현량 차이의 유의성을 검정하기 위해 두 그룹의 최소제곱평균(least square mean)에 대해 f-검정을 실시하였다.
최근에는 처리효과에 대한 realtime PCR 결과를다중회귀모형 (multiple regression model) 에 적용하여 geneXtreatment 효과에 대한 차등발현유전자를 탐색한 연구논문이 보고 되 었다[17]. 따라서, 본 연구에서 수행한 마블링 high 및 low 두 그룹 간 ICER 유전자에 대한 realtime PCR 결과의 일반선형모형 분석은 다양한 구조적 및 생물학적 변이요인 (variation source) 에 의해 영 향을 받는 유전자발현 데이터에서 편의(bias)를 제거한 결과를 얻는데 유용한 통계적기법인 것으로 사료된다.
발현이 증가함을 확인하였다. 이러한 결과는 근내지방이 왕성하게 축적된 비육후기에서 ICER 유전자의 발현이 급격하게 증가한다는 것을 보여주는 결과이다.
5배 많이 발현하였다. 한우 마블링 high, low 두 그룹 간 유전자발현 분석 결과, high 그룹에서 ICER 유전자발현이 4배 이상 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서, ICER 유전자는 가축의 마블링과 밀접한 관련이 있는 유전자임이 사료된다.
후속연구
따라서 근육내 지방을 조절하는 유전자 및 근육 내 지방축적에 대한 생리 . 생화학적 메커니즘을 규명할 수 있다면, marker as- sisted selection (MAS)과 같은 동물육종프로그램을 통하여보다 효과적인 쇠고기 생산에 이용할 수 있을 것이다.
따라서, ICER 유전자는 근육조직 내 지 방이 충분히 축적되면 그 발현이 증가되어 인슐린 유전자 억제경로를 거쳐 지방생합성 유전자의 발현을 억제함으로 지 방축적을 조절하는것으로 사료된다. 아울러, 근육 내 지방축적과 인슐린 유전자억제에 의한 지방합성유전자의 발현억제와 관련된 연구 및해 당(glycolytic) 및 산화적 인산화(oxidative pathway)과정 을대표하는 근육조직 에서 ICER 유전자의 단백 질 발현 등의 연구가 추후 수행되어야 할 것으로 사료된다.
참고문헌 (18)
Casimir, D. A. and J. M. Ntambi. 1996. cAMP activates the expression of stearoyl-CoA desaturase gene 1 during early preadipocyte differentiation. J. Biol. Chem. 270, 29847-29853
Childs, K. D., D. W. Goad, M. F. Allan, D. Pomp, C. Krehbiel, R. D. Geisert, J. B. Morgan and J. R. Malayer. 2002. Differential expression of NAT1 translational repressor during development of bovine intramuscular adipocytes. Physiol Genomics 10, 49-56
Hocquette, J. F., C. Jurie, Y. Ueda, P. Boulesteix, D. Bauchart and D. W. Pethick. 2003. The relationship between muscle metabolic pathways and marbling of beef. Progress in Research on Energy and Protein Metabolism, Wageningen, The Netherlands 1, 513-516
Hu, Z., E. R. Fritz and J. M. Reecy. 2007. AnimalQTLdb: a livestock QTL database tool set for positional QTL information mining and beyond. Nucleic Acids Research 35, 604-609
Hussain, M. A., P. B. Daniel and J. F. Habener. 2000. Glucagon stimulates expression of the inducible cAMP early repressor and suppresses insulin gene expression in pancreatic $\beta$ -cells. Diabetes 49, 1681-1690
JMGA. 1988. New beef carcass grading standards. Japan Meat Grading Association, Tokyo, Japan
Kerr, M. K and G. A. Churchill. 2001. Statistical design and the analysis of gene expression microarray data. Genet. Res. Comb. 77, 123-128
Lee, S. H., E. W. Park, Y. M. Cho, S. K. Kim, J. H. Lee, J. T. Jeon, C. S. Lee, S. K. Im, S. J. Oh, J. M. Thompson and D. Yoon. 2007. Identification of differentially expressed genes related to intramuscular fat development in the early and late fattening stages of Hanwoo steers. Journal of Biochemistry and Molecular Biology 40, 757-764
Molina, C. A., N. S. Foulkes, E. Lalli and P. Sassone-Corsi. 1993. Inducibility and negative autoregulation of CREM: an alternative promoter directs the expression of ICER, an early response repressor. Cell 75, 875-886
Moser, R. J., A. Reverter, C. A. Kerr, K. J. Beh and S. A. Lehnert. 2004. A mixed-model approach for the analysis of cDNA microarray gene expression data from extreme- performing pigs after infection with Actinobacillus pleuropneumoniae. J. Anim. Sci. 82, 1261-1271
Nishimura, T., A. Hattori and K. Takahashi. 1999. Structural changes in intramuscular connective tissue during the fattening of Japanese black cattle: Effect of marbling on beef tenderization. J. Anim. Sci. 77, 93-104
Park, T. S., S. K. Yi, S. M. Lee, S. Y. Lee, D. H. Yoo, J. I. Ahn and Y. S. Lee. 2003. Statistical tests for identifying differentially expressed genes in time-course microarray experiments. Bioinformatics 19, 694-703
Smith, S. B. and J. D. Crouse. 1984. Relative contributions of acetate, lactate and glucose to lipogenesis in bovine intramuscular and subcutaneous adipose tissue. J. Nutr. 114, 792-800
USDA. 1989. Official united states standards for grades of beef carcases. Agric. Marketing Serv. USDA, Washington, USA
Wang, Y. H., K. A. Byrne, A. Reverter, G. S. Harper, M. Taniguchi, S. M. McWilliam, H. Mannen, K. Oyama and S. A. Lehnert. 2005. Transcriptional profiling of skeletal muscle tissue from two breeds of cattle. Mamm Genome 16, 201-210
Wolfinger, R. D., G. Gibson, E. D. Wolfinger, L. Bennett, H. Hamadeh, P. Bushel, C. Afshari and R. S. Paules. 2001. Assessing gene significance from cDNA microarray expression data via mixed models. J. Comput. Biol. 8, 625-637
Yuan, J. S., J. Burris, N. R. Stewart, A. Mentewab and C. N. Jr. Stewart. 2007. Statistical tools for transgene copy number estimation based on real-time PCR. BMC Bioinformatics 85, 1-12
Zhou, Y. P., K. Marlen, J. F. Palma, A. Schweitzer, L. Reilly, F. M. Gregoire, G. G. Xu, J. E. Blume and J. D. Johnson. 2003. Overexpression of repressive cAMP response element modulators in high glucose and fatty acid-treated rat islets. A common mechanism for glucose toxicity and lipotoxicity?. J. Biol. Chem. 278, 51316-51323
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.