초록 ▼

국립산림과학원 생물공학과에서 수행 중인 “임목유전자 대량 기능분석 연구”에서는 포플러 (Populus alba × P. tremula var. glandulosa) 배양세포 유래의 cDNA library로부터 8,962개의 cDNA 클론을 분리하여 DNA 염기서열을 결정하고 그 특성을 분석하였다. 발현유전자 대량 염기서열 분석 (EST)은 대량의 유전자를 분석하는 가장 경제적이고 효율적인 유전체 연구방법 중의 하나로써 특정 조직 또는 특정 발달단계에서 발현되는 유전자에 대한 종합적인 정보를 얻을 수 있으며, 획득된 정보는 유전체 및

국립산림과학원 생물공학과에서 수행 중인 “임목유전자 대량 기능분석 연구”에서는 포플러 (Populus alba × P. tremula var. glandulosa) 배양세포 유래의 cDNA library로부터 8,962개의 cDNA 클론을 분리하여 DNA 염기서열을 결정하고 그 특성을 분석하였다. 발현유전자 대량 염기서열 분석 (EST)은 대량의 유전자를 분석하는 가장 경제적이고 효율적인 유전체 연구방법 중의 하나로써 특정 조직 또는 특정 발달단계에서 발현되는 유전자에 대한 종합적인 정보를 얻을 수 있으며, 획득된 정보는 유전체 및 유전자 기능 구명을 위한 다양한 분야에 활용될 수 있다. 본 연구에서 사용한 배양세포는 다양한 처리에 대한 식물세포의 반응을 쉽게 조사할 수 있으며, 식물 발달과정을 거치지 않고 세포주기, 증식 및 생장의 기본적인 조절기작을 조사할 수 있는 장점이 있다. 또한, 유전적·생리적으로 거의 동일한 세포들을 만들 수 있으며 식물의 다양한 반응기작을 세포수준으로 분리하여 연구할 수 있는 기회를 제공한다.
본 연구에서는 세포분열이 왕성한 대수증식기의 초기에 해당하는 계대 배양 8일 후의 현탁배양 세포로부터 mRNA를 분리하여 cDNA library를 구축하였다. 구축한 cDNA library는 1.1×107pfu/㎖의 titer를 나타내었으며 insert cDNA의 평균 크기는 1.0kb를 나타내었다. 8,962개의 plasmid DNA를 분리하여 DNA 염기서열을 결정한 다음 ‘high quality’에 속하는 7,649개의 클론을 선발하였으며, 평균 reading length는 516.5bp였다. Clustering 수행 결과, 5,545개의 EST가 1,337개의 cluster를 형성하였으며, 하나의 EST로 나타난 클론은 2,041개였다.

목차 Contents

• 요약 ... 1
• Ⅰ. 서론 ... 4
• Ⅱ. 산림 생명공학 연구 ... 6
• 1. 산림 생명공학에 있어 모델수종의 필요성 ... 6
• 2. 포플러 게놈 프로젝트 ... 6
• 3. 유전체학에서 생명공학으로 ... 10
• 4. 포스트 게놈 연구 ... 12
• 5. 발현유전자 대량 염기서열 분석 (Expressed Sequence Tag) ... 13
• 6. 임목 발현유전자 대량 염기서열 분석 ... 15
• Ⅲ. 세포배양에서 발현유전자 대량 염기서열 분석까지의 실례 ... 18
• 1. 실험재료 ... 18
• 2. 포플러 배양세포 cDNA library의 구축 ... 28
• 3. Plasmid DNA 분리 및 DNA 염기서열 결정 ... 48
• 4. 대량 염기서열 분석 ... 57
• Ⅳ. 포플러 배양세포 발현유전자 대량 염기서열 분석 결과 ... 60
• 1. 포플러 배양세포 cDNA library의 구축 ... 60
• 2. EST의 생성 ... 60
• 3. Clustering ... 61
• 4. 상동성 검색 ... 62
• 5. 기능별 분류 ... 63
• 6. 포플러 배양세포에서 발현량이 높은 유전자 ... 64
• 7. 배양세포 생장단계별 유전자 발현양상 ... 66
• Ⅴ. 포플러 배양세포 EST 클론 list ... 69
• Ⅵ. 참고문헌 ... 151