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다양한 종에서 하우스키핑 유전자 선택의 중요성
Importance of Selecting The characterized Housekeeping Genes as Reference Genes in Various Species 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.8, 2020년, pp.417 - 428  

채한화 (국립축산과학원 동물유전체과, 전남대학교 약학대학) ,  노윤정 (국립축산과학원 동물유전체과) ,  노희종 (국립축산과학원 가축유전자원센터) ,  임다정 (국립축산과학원 동물유전체과)

초록
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하우스키핑 유전자는 에너지생성, 물질합성, 세포사멸 및 세포방어 등과 같은 세포의 기본적인 기능을 수행하기 때문에 모든 유기체의 세포에서 발현된다. 세포의 기본적인 기능을 유지하기 때문에 발현 수준이 상대적으로 일정하여 단백질 발현 및 목적 유전자의 mRNA 발현 분석 등과 같은 유전자 발현 연구에서 기준 유전자로 사용되고 있다. 그러나 이들 유전자의 발현 수준은 조직과 세포마다 다를 수 있으며, 특정 환경 하에서 변할 수 있다. 그러므로 하우스키핑 유전자의 발현 안정성을 탐색하여 유전자 발현 연구에서 최적의 기준 유전자를 선택하는 것이 중요하다. 이 리뷰는 문헌을 통해 인간, 닭, 돼지 그리고 쥐에서 발견된 하우스키핑 유전자를 요약하고, geNorm, NormFinder 그리고 BestKeeper 소프트웨어를 통해 발현 안정성을 추정하였다. 하우스키핑 유전자의 발현 안정성에 대한 탐색은 유전자 발현 연구에서 실험 조건에 따라 가장 적합한 기준 유전자를 선별할 수 있고, 데이터의 정규화를 위해 적용될 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Housekeeping genes are expressed in cells of all organisms and perform basic cellular functions such as energy generation, substance synthesis, cell death, and cell defense. Accordingly, the expression levels of housekeeping genes are relatively constant, and thus they are used as reference genes in...

주제어

#Housekeeping Genes   #mRNA Expression   #Protein Expression   #Expression Stability   #Reference Gene  

표/그림 (3)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본론에서는 일반적으로 사용되는 GAPDH, ACTB 보다 연구의 목적에 따라 특정 실험 시스템이나 제한된 조직들에서 가장 안정적으로 발현을 보이는 하우스키핑 유전자를 기준유전자로 적용한 연구를 살펴보고자 한다.

가설 설정

  • 하우스키핑 유전자는 특정 조직에서만 발현되는 조직 특이 유전자와 달리 1) 모든 조직 또는 세포에서 유전자 발현이 되어야 한다. 그때, 2) 발현되는 조직이나 세포간의 발현의 차이가 2배 이상나면 안 된다.
  • 하우스키핑 유전자는 특정 조직에서만 발현되는 조직 특이 유전자와 달리 1) 모든 조직 또는 세포에서 유전자 발현이 되어야 한다. 그때, 2) 발현되는 조직이나 세포간의 발현의 차이가 2배 이상나면 안 된다. 3) 발현되지 않은 조직이나 세포가 없어야만, 기준(control)이 될 수 있다[8, 9].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
하우스키핑 유전자는 어떤 기능을 수행하는가? 즉, 하우스키핑 유전자는 어떤 특정 조건에 상관없이 세포의 생명 활동 및 기능 유지에 필수적인 구성 유전자로, 여러 조건과 발달단계에서도 발현의 변화가 매우 적은 특징을 가지고 있다[1,2]. 하우스키핑 유전자는 세포내 DNA복제, 세포분열·증식·사멸과 같은 세포 수명 주기(life cycle) 유지, 에너지대사, 물질대사 등 다양한 기능을 하고 있다. 예를 들어, 세포외 자극 등 충격에 대비하는 열충격단백질, 세포내 단백질 발현에 관여하는 리보솜 단백질도 하우스키핑 유전자에 속한다.
유전자 발현 연구에서 하우스키핑 유전자가 중요한 이유는 무엇인가? 하우스키핑 유전자는 에너지생성, 물질합성, 세포사멸 및 세포방어 등과 같은 세포의 기본적인 기능을 수행하기 때문에 모든 유기체의 세포에서 발현된다. 세포의 기본적인 기능을 유지하기 때문에 발현 수준이 상대적으로 일정하여 단백질 발현 및 목적 유전자의 mRNA 발현 분석 등과 같은 유전자 발현 연구에서 기준 유전자로 사용되고 있다. 그러나 이들 유전자의 발현 수준은 조직과 세포마다 다를 수 있으며, 특정 환경 하에서 변할 수 있다.
하우스키핑 유전자란 무엇인가? 이와 반대로 생명체의 생존에 필수적인 유전자인 경우에는 어느 조직이나 세포에서 일정하게(consistent/stable) 발현이 되는데, 이 유전자를 하우스키핑 유전자(Housekeeping gene)라고 한다. 즉, 하우스키핑 유전자는 어떤 특정 조건에 상관없이 세포의 생명 활동 및 기능 유지에 필수적인 구성 유전자로, 여러 조건과 발달단계에서도 발현의 변화가 매우 적은 특징을 가지고 있다[1,2]. 하우스키핑 유전자는 세포내 DNA복제, 세포분열·증식·사멸과 같은 세포 수명 주기(life cycle) 유지, 에너지대사, 물질대사 등 다양한 기능을 하고 있다.
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