초록 ▼

본 연구에서는 급성백혈병 치료제인 트레티노인(Tretinoin; all-trans retinoic acid)을 부모세 대의 임신한 모체 (female)에 노출시 후세대 생식 및 발생 이상과 연관된 각인 유전자를 확인하고, 이들의 유전자발현 양상과 DNA메틸화 패턴 분석을 통해 각인 유전자의 변화와 생식발생독성과의 연관성을 규명하고자 함. 트레티노인을 저농도(10mg/day)와 고농도(100mg/day)로 3회에 걸쳐 임신후 8-10일재의 모체에 노출시켜 embryo와 차산자에 미치는 일반적인 형질을 조사를 완료함. 특이사항으로는 약

본 연구에서는 급성백혈병 치료제인 트레티노인(Tretinoin; all-trans retinoic acid)을 부모세 대의 임신한 모체 (female)에 노출시 후세대 생식 및 발생 이상과 연관된 각인 유전자를 확인하고, 이들의 유전자발현 양상과 DNA메틸화 패턴 분석을 통해 각인 유전자의 변화와 생식발생독성과의 연관성을 규명하고자 함. 트레티노인을 저농도(10mg/day)와 고농도(100mg/day)로 3회에 걸쳐 임신후 8-10일재의 모체에 노출시켜 embryo와 차산자에 미치는 일반적인 형질을 조사를 완료함. 특이사항으로는 약물 노출시 embryo의 평균 체중에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났지만 약물노출된 모체의 경우 출산후 차산자를 식살하는 경향을 보여줌. 트레티노인에 노출된 경우 embryo와 차산자 모두에서 구개열 기형(Cleft palate)이 관찰되었으며, 고농도 약물 노출의 경우는 안구발달 이상 등의 배발달상의 결함이 발견됨. 이런 양상은 다른 연구결과와 일치되는 약물효과이며, 본 실험에서 목표로 하는 트레티노인의 생식발생에 미치는 효과를 재확인한 것임. 트레티노인 노출에 따른 embryo와 차산자의 기형 조직인 입천장에서 DNA를 추출하여 CpG microarray와 MSRE-APPCR 기법을 이용하여 DNA 메틸화 패턴에 변화가 있는 각인유전자 또는 각인후보유전자를 성공적으로 발굴하였음. 이를 통해 적어도 25개이상의 각인유전자에서 DNA 메틸화의 변화를 관찰하였으며, 새로이 발굴된 Plod1과 Asxl1 등은 트레티노인의 고농도 처리시 발생한 구개열 기형현상과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단됨. 또한 RT-PCR 등을 통해 각인유전자와 각인후보유전자의 발현양상을 조사한 결과 Plod1과 Asxl1의 경우 흥미롭게도 DNA 메틸화 양상과 일치되게 고농도 약물 노출시 mRNA의 발현이 급격히 감소하는 특징을 보여줌. 마지막으로 각인유전자의 sex specific origin 구별을 위하여 RFLP 기법을 구축하였으며, 트레티노인 노출시 발생하는 각인유전자의 sex 특이적 발현양상을-분석하는 데 유용할 것으로 판단됨. 따라서 이런 각인유전자와 후보유전자의 발굴은 트레티노인 노출시 생길 수 있는 구개열 기형의 발병원인을 이해하는 데 기여할 것으로 기대됨.

Abstract ▼

The aim of this study is to identify imprinted genes or imprinting-related genes which is involved in reproductive and developmental abnormalities of pregnant female(F0) treated with anti-leukemia drug Tretinoin (all-trans-retinoic acid) and to investigate the relationship between the expression of

The aim of this study is to identify imprinted genes or imprinting-related genes which is involved in reproductive and developmental abnormalities of pregnant female(F0) treated with anti-leukemia drug Tretinoin (all-trans-retinoic acid) and to investigate the relationship between the expression of imprinted genes and reproductive/developmental problems via analyses of mRNA level and DNA methylation patterns. The pregnant female mice were treated three times at GD8-10 day with tretinoin of low (10mg/day) and high concentrations (100mg/day) and the general characteristics of embryos and Fl progenies were observed, In particular, although the effect of the drug on change in body weight was little, F0 mother exposed to the drug showed a tendency to kill her babies immediately after birth. The abnormality such as cleft palate was observed in both embryos and F1 progenies from the mother exposed to tretinoin and also the high concentration of tretinoin may induce developmental abnormalities such as defects in eye development. These present data were consistent with the other previous data and confirmed the effect of tretinoin on embryo development. DNA extracted from the cleft palate of embryo and F1 was used for analyses of DNA methylation by CpG microarray and MSRE-APPCR. Therefore we identified successfully at least 25 of imprinted genes and candidate genes such as Plodl and Asxl1 showing changes in DNA methylation patterns, Interestingly, newly identified genes Plod1 and Asxl1 may be related with the cleft palate induced by high concentration of tretinoin. In addition, the expression of Plod1 and Asxl1 was significantly decreased in the cleft palate induced by high dose of tretinoin as consistent with the hypermethylation of their DNA sequences. Lastly, we established allele-specific RFLP for distinguish the monoallelic expression from paternal allele or maternal allele. Together, the identification of imprinted genes and candidate genes related to change in DNA methylation by tretinom exposure may provide an important insight into understanding the pathogenesis of reproductive/developmental problems such as cleft palate.

목차 Contents

• II. 총괄연구개발과제 연구결과 ... 10
• 제 1 장 총괄연구개발과제의 목적 및 필요성 ... 10
• 제 2 장 총괄연구개발과제의 내용 및 방법 ... 18
• 제 3 장 총괄연구개발과제의 최종결과 및 고찰 ... 25
• 제 4 장 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 44
• 제 5 장 총괄주요연구 변경사항 ... 46
• 제 6 장 총괄참고문헌 ... 47
• 제 7 장 총괄첨부서류 ... 49
• III. 제(0)세부연구개발과제 연구결과 ... 50
• 제(0)세부연구개발과제의 요약문 ... 51
• 제 2 장 세부연구개발과제의 목적 ... 53
• 제 3 장 세부연구개발과제의 내용 및 방법 ... 53
• 제 4 장 세부연구개발과제의 결과 및 고찰 ... 53
• 제 5 장 세부참고문헌 ... 53
• 첨부1: 게재승인된 학술지 논문사본 ... 54