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[국내논문] 체색 패턴이 다른 개볼락(Sebastes pachycephalus) 피부 전사체 프로파일링
Skin Transcriptome Profiling of the Blass Bloched Rockfish (Sebastes pachycephalus) with Different Body Color Patterns 원문보기

Korean journal of Ichthyology = 한국어류학회지, v.32 no.3, 2020년, pp.117 - 129  

장요순 (한국해양과학기술원 동해환경연구센터)

초록
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생물의 종 구분에 이용하는 지표 중 체색은 특징이 뚜렷한 형태 지표로서, 어류의 종 동정에 유용한 형태형질이다. 개볼락은 한국 중부와 남부, 일본 홋카이도 남쪽 등지에 분포하는 상업적으로 중요한 어종으로, 피부에 반점의 유무 및 마킹이 있는 위치에 따라 4개의 아종으로 구분하는 복잡한 체색 특성을 갖는다. 그러나 개볼락의 다양한 체색 패턴과 관련된 유전자 탐색 및 유전자 변이 발굴 등 체색 형성에 관여하는 유전자 규명에 관한 연구는 없다. 이에 따라 본 연구에서는 개볼락의 체색 패턴 관련 유전자 발굴 및 유전자 발현 특성을 규명하기 위한 기초 연구로 체색 타입별 피부 전사체를 프로파일링하였다. 개볼락을 Wild type (반점과 marking 없음)과 Color type (반점과 마킹 모두 있음)으로 구분하였고, 피부 전사체를 RNA-seq 방법을 이용하여 분석하였다. 개볼락 피부 전사체의 발현량을 비교하여 체색 타입별 차등발현유전자 164개를 확보하였다. 이들 차등발현유전자의 기능을 Gene ontology(GO) 분석으로 확인한 결과, 2개는 molecular function, 46개는 biological process, 6개는 cellular component 기능그룹에 속하였다. 차등발현유전자 중 CTL (Galactose-specific lectin nattectin), CUL1 (Cullin-1), CMAS (N-acylneuraminate cytidylyltransferase), NMRK2 (Nicotinamide riboside kinase 2), ALOXE3 (Hydroperoxide isomerase ALOXE3), SLC4A7 (Sodium bicarbonate cotransporter 3) 등은 특정 체색 타입 특이적인 발현양상을 나타냈다. 이번 연구는 개볼락의 체색 패턴 형성에 관여하는 전사체를 탐색한 첫 번째 연구로, 체색 형성 관련 기능유전자 발굴을 위한 후보유전자로 개볼락의 체색 타입별 차등발현유전자를 확보한 것에 의의가 있다. 향후에는 이들 후보유전자의 발현양상 및 기능을 분석하여 개볼락의 복잡한 체색 패턴과 관련된 기능유전자의 특성을 밝히고자 한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The body color pattern in fish is a distinctive feature for species identification. The blass bloched rockfish Sebastes pachycephalus is a commercially important marine fish species, distributed in the central and southern parts of Korea and south Hokkaido of Japan. It has a morphological feature di...

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 개볼락의 복잡한 체색 패턴은 서식환경 요인뿐 아니라, 유전 요인에 기인한 생명현상 때문인 것으로 판단된다. 이에 따라 본 연구에서는 기존의 분류 기준에 따른 개볼락의 복잡한 체색 패턴 형성과 관련된 후보유전자 발굴 및 체색 타입별 발현특성을 파악하기 위하여, 개볼락 몸 전체에 있는 반점과 마킹의 유무를 기준으로 Wild type과 Color type으로 각각 구분한 체색 타입별 시료의 피부 전사체를 프로파일링하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
생물의 생체 색소는 형태학적 변화와 생리학적 변화에 의해 만들어지는데 생리학적 변화는 무엇인가? 먼저 형태학적 변화는 피부 색소의 형태, 농도, 밀도 및 색소포(chromatophore)의 분포에 따라 생기는 것으로 몇 주 동안에 걸쳐 비교적 천천히 진행되고, 지속적이며 장기적으로 영향을 끼친다. 반면 생리학적 변화는 색소세포 내의 구조나 pigment vesicle의 운동성에 따른 일시적인 반응으로, 빛과 같은 환경요인의 직접적인 영향으로 인한 1차 생리학적 변화와 부신피질자극 호르몬(adrenocorticotropic hormone, ACTH)이나 멜라닌생성세포자극 호르몬(alpha-melanocyte-stimulating hormone, α-MSH) 등에 의한 신경 및 내분비 조절로 인한 2차 생리학적 변화로 구분한다(Rodionov et al., 2003).
체색과 체색 패턴이란? 체색과 체색 패턴은 척추동물에서 다양하게 나타나는 표현형질로, 포식자의 위협으로부터 회피하기 위하여 위장하거나, 빛을 차단 또는 감지하여 체온을 조절하는 기능요소에 해당한다. 체색은 생물이 지닌 고유특성으로 색상이나 체색 패턴을 종 식별지표로도 이용한다(Hubbard et al.
동물의 색소포는 색상 범위에 따라 어떻게 구별되나? 동물의 색소포는 특징적인 색상 범위에 따라 흑색소포(melanophore, 검정색~갈색), 적색소포(erythrophore, 적색~오렌지색), 황색소포(xanthophore, 황토색~노랑색), 홍색소포(iridophore, metallic iridescent / 은백색, 금속색, 녹청색), 백색소포 (leucophore, 백색 / 희뿌연색), 청색소포(cyanophore, 푸른색)로 구별하고, 척추동물의 색과 체색 패턴에 관여하는 150개 이상의 유전자가 보고되었다(Leclercq et al., 2010).
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참고문헌 (46)

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