초록 ▼

국내 인간유전체 연구사업의 결과로 대량 확보된 신규유전자들의 신속한 기능분석을 통하여 질환관련, 신약개발의 분자표적을 발굴하여 바이오 산업화의 국제적 경쟁력을 확립하고자 한다. 제브라피쉬는 인간과 같은 척추동물로 유전체 구성이 인간과 매우 유사하면서도 대량의 발생유전학적 연구가 가능한 획기적인 실험동물이다. 본 연구는 제브라피쉬를 이용해 인간유전체를 직접적으로 기능분석하는 획기적인 연구기술을 바탕으로 새로운 분자표적의 발굴을 목표로 한다.
국내 유전체 연구사업의 성공적 결과로 확보된 10,000종류에 가까운 인간 full-le

국내 인간유전체 연구사업의 결과로 대량 확보된 신규유전자들의 신속한 기능분석을 통하여 질환관련, 신약개발의 분자표적을 발굴하여 바이오 산업화의 국제적 경쟁력을 확립하고자 한다. 제브라피쉬는 인간과 같은 척추동물로 유전체 구성이 인간과 매우 유사하면서도 대량의 발생유전학적 연구가 가능한 획기적인 실험동물이다. 본 연구는 제브라피쉬를 이용해 인간유전체를 직접적으로 기능분석하는 획기적인 연구기술을 바탕으로 새로운 분자표적의 발굴을 목표로 한다.
국내 유전체 연구사업의 성공적 결과로 확보된 10,000종류에 가까운 인간 full-length cDNA (한국생명공학연구원)를 대상으로 유전자 대량 기능분석 시스템을 확립하고자 한다. 제브라피쉬는 척추동물로 유전체 구성이 인간과 매우 유사하며, 유전자발현을 위한 수정란의 대량 확보가 가능하며, 대부분의 장기발생이 하루만에 진행되기 때문에 신속하게 대량의 유전자 기능분석이 가능한 획기적인 실험동물이다.
본 연구의 단계적 연구진행은 아래와 같다.
1. 생물정보학을 바탕으로 한 유전자의 in silico 기능탐색
2. 각각의 full-length cDNA에 대한 in vitro transcription 및 mRNA합성
3. Microinjection기술을 이용한 인간유전자의 제브라피쉬 생체내 발현
4. 심장, 혈액, 혈관, 신경계 등 장기형성을 기준으로 한 생체내 활성 검사
5. Whole-mount in situ hybridization기법으로 분자신호전달체계 규명
6. Antisense oligo (Morpholino)를 이용한 Knock-out/down 기능분석
제브라피쉬 발생배로의 1,000여개 이상의 인간 완전장유전자의 과발현실험을 통해 약 2%에 해당하는 22개의 기능 유전자를 분리하였다. 이들 22개 기능유전자에 대한 기능분석을 위하여 제브라피쉬 상동유전자의 분리를 통해 발생단계별 발현양상의 확인 및 과발현 실험을 통한 마커유전자들을 관찰하고, Knock-down 분석을 시도하여 각각의 유전자에 대한 기능분석을 수행하였음. 또한 이들 기능유전자들에 대한 암관련성 검토를 위해 인간의 암세포주 및 암조직에서의 발현량을 분석하고 세포증식 및 성장 또는 종양형성효과를 확인하였다. 이러한 결과로 위암 유발유전자를 이용한 위암진단키트를 개발하였으며, 진단마커 후보유전자군의 발굴 및 암성장인자인 Wnt 신호전달체계를 조절하는 억제인자의
발굴을 통해 분자표적을 발굴하였음

Abstract ▼

The main purpose of our research plan is to establish an in vivo animal model for genome-wide gene functional study. The zebrafish animal model is an excellent vertebrate model system adequate for large-scale gene function study. With these efforts, the discovery of novel functional genes is very im

The main purpose of our research plan is to establish an in vivo animal model for genome-wide gene functional study. The zebrafish animal model is an excellent vertebrate model system adequate for large-scale gene function study. With these efforts, the discovery of novel functional genes is very important for new drug development.
We will establish an in vivo animal model for gene function study. The research target will be more than 10,000 human full-length cDNA collections in KRIBB. As a vertebrate animal model, the zebrafish genome structure is very similar to that of human and well conserved during evolution. Moreover, it is easy to prepare thousands of fertilized embryos for microinjection experiments.
The zebrafish embryo development is very rapid in completely transparent body. The outline of our research plan contains the followings;
1. Bioinformatics-based in silico functional screening
2. In vitro transcription and mRNA synthesis
3. Microinjection of human mRNAs into zebrafish embryos
4. In vivo study based on organ development
5. Whole-mount in situ hybridization
6. Antisense oligo (Morpholino) and Knock-out/down experiments
7. Establishment of transgenic animals and disease model
8. Isolation of molecular targets for disease and drug development The discovery of new functional genes will be directly connected to the development of new drug targets in biological industry.
$\textbullet$ In Post-Genome era, the discovery of new functional genes is a key element in drug development ("Genome to Drug").
$\textbullet$ Establishment of in vivo functional study and skilled man power will make many contributions in the biological industry.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...10
• 3. 결과 및 고찰...17
• 4. 결론...50
• 5. 인용문헌...52
• 6. 연구성과...54