[논문]북방전복, Haliotis discus hannai 3배체의 세포유전학적 연구

지영주; 장영진

doi:10.9710/kjm.2012.28.1.037

북방전복, Haliotis discus hannai 3배체의 세포유전학적 연구
Cytogenetic Analysis of the Triploid Pacific Abalone, Haliotis discus hannai 원문보기

한국패류학회지 = The Korean journal of malacology, v.28 no.1, 2012년, pp.37 - 43

지영주 (국립수산과학원 생명공학과) , 장영진 (부경대학교 해양바이오신소재학과)

초록
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북방전복, Haliotis discus hannai의 3배체를 제온자극으로 유도하고 부화유생인 trochophore를 이용하여 염색체 표본을 만들었고, 유도된 3배체와 정상 2배체 북방전복은 실내 유수식의 동일 환경에서 51개월 동안 사육되었으며 채취된 혈구를 채취하여 DNA 함량 측정에 사용되었다. 2배체 및 유도된 3배체의 염색체 수를 조사한 결과, 2배체 염색체 수는 2n = 36으로 나타났고, 3배체의 경우에는 3n = 54로 나타나 3배체는 2배체에 비해 1.5배의 염색체 수를 나타내었다. Flow cytometry로 인간의 백혈구를 control로 하여 북방전복의 DNA 함량을 측정한 결과, 북방전복의 DNA 함량은 1.743 pg/cell이었으며 3배체 북방전복의 DNA함량은 2배체 전복의 1.49배의 DNA 함량을 나타내어 3배체 특성인 모계 2n DNA 함량과 부계 n DNA함량을 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we invesgated a cytogenetic analysis of the Pacific triploid abalone, Haliotis discus hannai induced by low temperature treatment. We got a lot of mitotic metaphase chromosome spreads from the triploid and diploid Pacific abalones' hatched larvae (trochophores). The chromosome number of diploid abalone was 2n = 36 and that of triploid abalone was 3n = 54, so the chromosome number of triploid abalone was 1.5 times higher than that of diploid abalone. We developed a modified flow cytometric method for Pacific abalone from the existing methods. We uesd 51 months aged triploid and diploid Pacific abalones' hemolymph to get the DNA contents by flow cytometry. The DNA content of diploid abalone was 1.743 pg/cell and the DNA content of triploid abalone was 1.49 times higher than that of diploid one. It proved that triploid abalone was consisted with two sets of maternal diploid and one set of paternal genome.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 북방전복의 세포유전학적 특성을 밝히고 아울러 효과적인 3배체 판정 방법에 대해 조사하였다.

제안 방법

10분 정도 정치 후 파스퇴르 피펫으로 뽑아서 50℃로 가열한 슬라이드 글라스에 도말했다. 공기 건조 후 phosphate buffer (pH 6.4) 로 희석된 4% Giemsa 염색액에 15분 정도 염색한 다음 수세 건조후 100-200배의 배율로 현미경 검경을 해서 염색체를 조사하고 조사된 염색체는 1,000배의 광학현미경 하에서 염색체수를 계수하였다.
북방전복, Haliotis discus hannai의 3배체를 제온자극으로 유도하고 부화유생인 trochophore를 이용하여 염색체 표본을 만들었고, 유도된 3배체와 정상 2배체 북방전복은 실내유수식의 동일 환경에서 51개월 동안 사육되었으며 채취된 혈구를 채취하여 DNA 함량 측정에 사용되었다.
북방전복의 염색체 수를 조사하기 위한 염색체 표본 제작은 다음과 같은 방법으로 하였다. 즉, 부화 직후의 담륜자(trochophore) 유생 약 30마리를 해수가 담긴 20 ml 시험관에 수용하고 0.1% colchicine액에 2시간 동안 처리하였다. 이후 시험관에 같은 용적의 0.

대상 데이터

즉 각 처리구의 북방전복을 대상으로 5 ml 주사기 (주사바늘 23G × 1") 로 북방전복 위심강으로부터 약 1 ml의 hemolymph를 채취하였다.

이론/모형

1% sodium citrate) 에서 4℃ 암냉 상태로 30분간 염색하였다. PI 염색이 끝난 세포 부유액으로 DNA 함량을 측정했는데 DNA 함량측정은 FACStar PLUS (Becton Dickinson Immuno cytometry System, BDIS; Mountain View (A)flow cytometry) 를 이용하였다. 각각의 세포 DNA함량은 488 nm 강도로 발광된 argon-ion laser beam 200 mw 출력에서 분석되었다.
적색 형광은 630 band pass filter에서 선택적으로 투과되어 각각 감지되었다. 북방전복 2배체 세포핵의 picogram 단위의 상대 DNA 함량을 측정하기 위해 standard로 7.0 pg의 DNA 함량을 가지는 인간 백혈구를 사용하였으며 (Jakobsen, 1983; Iverson and Laerum, 1987) 닭의 적혈구는 낮은 coefficient of variation (CV) 을 가지므로 시간의 흐름에 따른 기기의 안정성을 모니터하는 standard로 사용되었다 (Allen, 1983). DNA 함량은 약 5× 10⁵ 개의 세포내 정보를 수집하여 BDIS의 LYSIS Ⅱ Ver1.

성능/효과

2배체 및 유도된 3배체의 염색체 수를 조사한 결과, 2배체 염색체 수는 2n = 36으로 나타났고, 3배체의 경우에는 3n= 54로 나타나 3배체는 2배체에 비해 1.5배의 염색체 수를나타내었다.
2배체 및 유도된 3배체의 염색체 수를 조사한 결과는 Table 1과 같다. 2배체 북방전복의 염색체 수는 전체 관찰 중기분열상의 대부분 (85.2%) 이 2n = 36으로 나타났고 34개및 35개인 것도 소수 나타났다. 3배체의 경우에는 전체 관찰중기분열상의 대부분 (77.
2배체 북방전복의 염색체수는 2n = 36으로 나타났고 3배체의 경우에는 3n = 54로 나타나 3배체는 모계의 2n과 부계의 n으로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 한편 염색체 수가 부족한 것은 aneuploid가 아니라 염색체가 서로 겹치거나 압착할 때 서로 떨어져 나간 것으로 추정된다.
743 pg/cell으로 경골어류보다 적었다. 3배체 북방전복의 DNA함량은 2배체 북방전복의 1.49배의DNA 함량을 나타내 3배체 특성인 모계 2n DNA 함량과 부계 n DNA함량을 나타내었다.
Flow cytometry로 인간의 백혈구를 control로 하여 북방전복의 DNA 함량을 측정한 결과, 북방전복의 DNA 함량은 1.743 pg/cell이었으며 3배체 북방전복의 DNA함량은 2배체 전복의 1.49배의 DNA 함량을 나타내어 3배체 특성인 모계 2n DNA 함량과 부계 n DNA함량을 나타내었다.
(1988) 의 3배체 흔한가리비, Chlamys nobilis에 대한 flow cytometry DNA 함량측정 방법을 응용한 방법이었다. 그 결과 북방전복에서도 flow cytometry에 의한 DNA 함량 측정과 배수성 판정이 가능하였다.
따라서 본 연구에서 유도된 3배체 북방전복의 세포당 DNA함량은 2배체 북방전복의 세포 당 DNA 함량의 거의 1.5배를 나타내 그 정확도와 신속도 등을 고려할 때, flow cytometry가 배수성 판별 및 DNA 함량 측정에 매우 유용한 것으로 판단되었다.
5%로 낮은데 비해 패류에서는 혈구 혹은 분해된 조직세포가 동질하지 않기 때문에 버지니아굴 배수체에서의 CV값은 6-20%로 높았다고 하였다. 본 연구에서 북방전복 배수체의 CV값은 4.86-13.73%의 범위로 Allen (1983) 의 버지니아굴보다는 값이 낮았는데 북방전복이 가리비보다는 위심강으로부터 hemolymph만 정확히 추출할 수 있는 종의 차이인 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	염색체 수 및 핵형 조사에 의한 배수체의 유전자 분석의 단점은?	염색체 수 및 핵형 조사에 의한 배수체의 유전자 분석은 특별한 기기도 필요 없고 비용도 들지 않는 방법이지만, 세포의 분열 증식이 활발한 어린 배나 유생 시기 및 치어기 외에는 세포 배양을 하지 않으면 염색체 표본을 쉽게 얻을 수 없는 단점이 있다 (Thorgaard et al., 1982).
	모계 유래의 대립유전자에 의해 표현되는 isozyme은 3배체의 밴드가 2배체보다 더 진하게 나타나므로 3배체가 유도된 것을 알 수 있다고 본 이유는?	이 밖에도 패류의 배수성 판정 방법으로는 isozyme에 의한 3배체의 배수성 분석법이 있다. 이 방법은 isozyme의 농도비로부터 3배체를 판정하는 방법인데, 예를 들면 monomeric enzyme에서 모계와 부계 대립유전자의 비는 2배체에서 1 : 1이지만 극체 방출 억제에 의해 1개의 모계 염색체 조가 더 많은 3배체에서는 모계와 부계 대립유전자의 비가 2:1이 되어 모계 대립유전자가 부계 대립유전자의 2배가 된다. 따라서 이러한 모계 유래의 대립유전자에 의해 표현되는 isozyme은 3배체의 밴드가 2배체보다 더 진하게 나타나므로 3배체가 유도된 것을 알 수 있다 (Seeb et al.
	DNA 함량 측정에 사용한 북방전복은?	DNA 함량 측정에 사용한 북방전복은 저온처리에 의해 3배체로 유도되어 육상 수조에서 유수식으로 4년 3개월동안 사육한 것이었다. DNA의 함량 측정은 flow cytometry를 사용하였는데, 3배체 버지니아굴, Crassostrea virginica에 대해 flow cytometry로 DNA 함량을 측정한 Allen (1983) 의 방법과 3배체 흔한가리비, Chlamys nobilis에 대해 flow cytometry로 DNA 함량을 측정한 Komaru et al.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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