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초록
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본 연구의 목적은 누에형질전환 기술을 이용하여 적색형광실크를 개발하는 것으로서, 본 실험에서는 피브로인 H-chain의 N-말단과 C-말단을 이용하여 피브로인 재조합 단백질 발현 시스템을 제작하였고, 종결 코돈이 없는 DsRed2 유전자를 위의 발현 시스템에 클로닝하여 적색형광실크를 제작하였다. 누에형질전환체 선발을 위해서는 3xP3 promoter와 EGFP 유전자를 이용하여 선발하였고, 1020개의 누에알에 microinjection 하여 F1 세대에서 6 broods의 형질전환체를 선발하였다. 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 EGFP 형광단백질이 발현되는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 실크의 피브로인에서 DsRed2 단백질이 발현되는 것을 확인하기 위해, F2세대의 누에형질전환체 중에서 5령 5일 유충을 해부하여 견사선형광현미경으로 관찰하였고, 중부와 후부 견사선에서 적색형광단백질이 발현되는 것을 확인 할 수 있었고, F2 세대의 고치에서도 적색형광단백질의 발현을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에서 적색형광실크를 생산하는 누에형질전환체가 성공적으로 제작되었음을 확인할 수 있었고 이러한 결과를 토대로 새로운 산업소재로서 실크를 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

We constructed the fibroin H-chain expression system to produce Discosoma sp. red fluorescent protein variant2 (DsRed2) in transgenic silkworm cocoon. Fluorescent cocoon could be made by fusing DsRed2 cDNA to the heavy chain gene and injecting it into a silkworm. The DsRed2 fusion protein, each with...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 2화성 누에품종은 휴면각성을 위해 고온에서 염산처리를 해야 하므로 다화성 품종에 비해 누에형질전환 실험의 진행에 많은 어려움이 있었다. 따라서 본 실험에서는 누에형질전환을 위한 누에알 제조의 최적시기인 산란 후 1시간 전에산 처리하는 방법으로 문제점을 해결하고자 하였다. 또한 형질전환에 사용된 누에 품종인 금옥잠은 일본종계 원종인 잠125와 중국종계 원종인 140의 교잡종으로서 타 품종에 비해 인공사료의 섭식성과 원종의 산란능력 및 생사생산력이 우수하다.
  • 따라서 본 실험에서는 실크 섬유를 다양한 산업분야에 적용하기 위한 소재로 개발하기 위해 피브로인 재조합 단백질 발현 시스템을 이용하여 적색형광실크를 제작하였다.
  • 2000). 따라서 본 실험에서는 이러한 시스템을 기반으로 피브로인 H-chain에서 재조합단백질을 발현시키는 누에형질전환 체를 제작하였다. 일반적으로 실크가 생성되는 과정은 누에의 후부 견사선에서 피브로인이 생성된 후 중부 견사선에서 세리신이 코팅되고 전부 견사선에서 토사공을 통해 밖으로 용출된다.
  • 일반적으로 실크가 생성되는 과정은 누에의 후부 견사선에서 피브로인이 생성된 후 중부 견사선에서 세리신이 코팅되고 전부 견사선에서 토사공을 통해 밖으로 용출된다. 따라서 피브로인에서 적색형광단백 질이 발현되는 것을 확인하기 위해 F2세대의 5령 5일 누에를 해부하여 후부 견사선을 형광현미경으로 확인하였다. 그 결과 피브로인과 융합된 적색형광단백질은 후부 견사선과 중부 견사선에서 적색형광이 관찰 되었고(Fig.
  • 본 연구의 목적은 누에형질전환 기술을 이용하여 적색 형광실크를 개발하는 것으로서, 본 실험에서는 피브로인 H-chain의 N-말단과 C-말단을 이용하여 피브로인 재조합 단백질 발현 시스템을 제작하였고, 종결 코돈이 없는 DsRed2 유전자를 위의 발현 시스템에 클로닝하여 적색형광실크를 제작하였다. 누에형질전환체 선발을 위해서는 3xP3 promoter 와 EGFP 유전자를 이용하여 선발하였고, 1020개의 누에알에 microinjection 하여 F1 세대에서 6 broods의 형질전환체를 선발하였다.

가설 설정

  • Arrows point to eyes and nervous system in panel. B) Larva show EGFP expression in the eyes of a F1 1th instar larvae. C) and D) Fluorescent images of pupa and moth.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
누에 형질전환 기술을 최초로 성공한 사례는 무엇인가? 누에 형질전환 기술 개발은 일본의 Tamura 연구팀에 의해 나비목곤충인 Trichopusia ni에서 유래한 piggyBac 유전자를 이용하여 형질전환용 전이벡터를 구축하고 이를 다화성 누에 품종의 알에 미세주사하여 최초로 형질전환 누에 제작에 성공하였다(Tamura et al. 2000).
하나의 누에고치로 뽑을 수 있는 견사의 길이는 얼마인가? 누에는 번데기시기에 자신을 보호하기 위해 견사선으로 부터 실크 단백질을 합성, 분비하는데, 상족 후 약 60시간에 걸쳐 약 2.5 g의 고치를 만들며, 하나의 고치가 1천 2백 ~ 1천5백 m에 이르는 견사를 뽑을 수 있다. 또한 누에 실크 단백질은 -(Gly-Ala-Gly-X)-의 반복되는 아미노산 서열의 crystalline 형으로서 아미노산 X는 serine이나 tyrosine 으로 치환되어 있다.
누에의 견사선은 어떻게 구성되어 있는가? 또한 누에 실크 단백질은 -(Gly-Ala-Gly-X)-의 반복되는 아미노산 서열의 crystalline 형으로서 아미노산 X는 serine이나 tyrosine 으로 치환되어 있다. 실크단백질의 합성장소인 견사선은 크게 피브로인(fibroin)의 합성 장소인 후부견사선(posterior silk gland, PSG)과 세리신(sericin)의 합성 장소인 중부견 사선(middle silk gland, MSG) 그리고 실크를 토사시키는 전부견사선(anterial silk gland, ASG)로 구성되어 있고, 실크합성은 후부견사선에서 피브로인이 생성 된 후 후부견 사선에서 피브로인을 세리신으로 코팅하고, 전부견사선을 통해 토사된다(Altman et al. 2003, Hino et al.
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참고문헌 (18)

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  18. Zhou CZ, Confalonieri F, Medina N, Zivanovic Y, Esnault C, Yang T, Jacquet M, Janin J, Duguet M, Perasso R, Li ZG(2000) Fine organization of Bombyx mori fibroin heavy chain gene. Nucleic Acids Res 28, 2413-2419. 

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