보고서 정보
주관연구기관 |
(주)테라젠이텍스 |
연구책임자 |
홍창표
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2014-12 |
과제시작연도 |
2014 |
주관부처 |
보건복지부 |
과제관리전문기관 |
질병관리본부 Korea Center for Diease Control and Prevention |
등록번호 |
TRKO201500014250 |
과제고유번호 |
1465016916 |
사업명 |
줄기세포은행운영및표준화기반구축 |
DB 구축일자 |
2015-08-15
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키워드 |
유전체.전분화능 줄기세포.차세대 염기서열 해독.전사체.후성 유전체.Epigenome.Genome.Next Generation Sequencing.Transcriptome.Pluripotent Stem Cell.
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초록
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본 학술연구개발용역사업은 국가줄기세포은행에 기탁된 전분화능줄기세포주의 유전체분석을 통해 줄기세포주 특성 통합정보시스템을 구축하기 위한 기반을 마련하는 것이다.
엑솜 시퀀싱, RNA-Seq, Methyl-Seq을 이용하여 서로 다른 줄기세포주들 및 체세포주의 다른 세포 배양 시기에 따라 유전적, 발현전사체적, DNA 메틸화의 변이 발생을 분석하였다. 분석 후, 시퀀싱 결과에 대한 신뢰도 확보를 위해 어레이들(SNP칩, Array CGH, Expression칩, Methylation칩)과 함께 비교 분석되었다.
엑솜시퀀싱을
본 학술연구개발용역사업은 국가줄기세포은행에 기탁된 전분화능줄기세포주의 유전체분석을 통해 줄기세포주 특성 통합정보시스템을 구축하기 위한 기반을 마련하는 것이다.
엑솜 시퀀싱, RNA-Seq, Methyl-Seq을 이용하여 서로 다른 줄기세포주들 및 체세포주의 다른 세포 배양 시기에 따라 유전적, 발현전사체적, DNA 메틸화의 변이 발생을 분석하였다. 분석 후, 시퀀싱 결과에 대한 신뢰도 확보를 위해 어레이들(SNP칩, Array CGH, Expression칩, Methylation칩)과 함께 비교 분석되었다.
엑솜시퀀싱을 통해 SNPs, InDels, microsatellite instability (MSI)를 확인하였고, 변이들은 주로 non-coding regions의 intron에서 확인되었다. 이것은 줄기세포의 분화에 따른 유전체적 불안정성 초래를 의미한다. 특히, 한 개의 역분화줄기세포주의 서로 다른 배양시기에서 한 개의 CNV도 확인되었다.
서로 다른 배양시기에 따른 전사체의 발현은 전체적으로 높은 상관관계를 보임으로서 전사체 발현에 상당한 변화를 주지 않는 것으로 보여 진다. 특히, stemness 관련 유전자의 발현은 통계적으로 거의 변화가 없었다. 이러한 상황은 적은 수의 차등발현 유전자들의 예측으로 이어졌고, 그 유전자들의 대다수가 세포막 신호 전달에 관련된 것들 이었다.
DNA methylation 역시 세포주 종류 및 배양시기에 따른 변화도 확인되었다. 특히, transcription factor binding sites (TFBSs) 및 CpG islands에서 많은 differentially methylated regions (DMRs)이 확인되었다. 현재 이들의 변화와 전사체 발현 변화와의 관련성이 분석되고 있다.
이러한 결과들은 줄기세포들 및 배양시기에 관한 유전체적 및 후성유전체적 변화에 관한 이해와 국가줄기세포은행에 보유된 세포들의 안정성에 대한 이해를 제공해 줄 것이다.
Abstract
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The aim of the research project is to understand the genome biology of pluripotent stem cell lines contributed to National Stem Cell Bank, and to establish a database for the distribution and study of stem cell.
Genetic, transcriptomic, and epigenetic changes according to different cell lines as
The aim of the research project is to understand the genome biology of pluripotent stem cell lines contributed to National Stem Cell Bank, and to establish a database for the distribution and study of stem cell.
Genetic, transcriptomic, and epigenetic changes according to different cell lines as well as culture method were analyzed by using exome sequencing, RNA-Seq, and Methyl-Seq. To analyze accuracy of sequence data, the resulting sequence data were compared to array data including SNP chip, Array CGH, Gene chip, and DNA methylation chip.
SNPs, InDels, and microsatellite instability (MSI) were analyzed by exome sequencing, and the resulting variants were mostly identified in introns of non-coding regions. This suggests the genomic instability by culture method in stem cells. In particular, a CNV was found between different passages of a iPS cell.
Gene expression during different culture times was highly correlated each other, suggesting weak change in gene expression during the increase of passage. No change of expression in stemness-related genes was especially found. A small number of differentially expressed genes were predicted and involved in cellular signalling.
We also identified the change of DNA methylation in different cell lines as well as culture time. Interestingly, significant differentially methylated regions (DMRs) were found in transcription factor binding sites (TFBSs) and CpG islands. A association between DNA methylation and gene expression have been studied.
These results will give an insight into genomic instability related to stem cell lines and culture time, and provide good resource for the establishment of National Stem Cell Bank.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 학술연구개발용역과제 최종결과보고서 ... 2
- 목차 ... 3
- 연구결과점검보고서 요약문 ... 4
- Summary ... 5
- 학술연구개발용역과제 연구결과 ... 6
- 제1장 최종 목표 ... 6
- 제1절 연구배경 및 필요성 ... 6
- 제2절 최종 목표 ... 11
- 제3절 목표달성도 및 관련분야에 대한 기여도 ... 12
- 제2장 국내외 기술 현황 ... 13
- 제1절 줄기세포 연구 동향 ... 13
- 제2절 후성유전체 연구 현황 ... 20
- 제3장 최종 연구개발 내용 및 방법 ... 27
- 제1절 최종 연구개발 내용 ... 27
- 제2절 최종 연구개발 방법 ... 30
- 제4장 최종 연구 결과 ... 76
- 제5장 연구결과 고찰 및 결론 ... 178
- 제6장 연구성과 및 활용계획 ... 180
- 제7장 연구용역과제 진행과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 182
- 제8장 기타 중요변경사항 ... 182
- 제9장 연구비 사용 내역 및 연구원 분담표 ... 182
- 제10장 참고문헌 ... 183
- 제11장 첨부서류 ... 188
- 끝페이지 ... 189
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