초록 ▼

연구의 목적 및 내용
1. Dynamic 조건에서 Set2-Rpd3S HDAC pathway에 의한 신규 전사조절기전 이해
2. Long non-coding RNA에 의한 전사조절기전 규명

연구결과
Set2에 의한 H3K36 methylation은 일반적으로 유전자의 3‘ end에 나타나며, Rpd3S HDAC을 recruit하여 유전자 내부에 존재하는 cryptic promoter를 억제하거나 transcription elongation을 조절하는 것으로 알려져 있다.

본 연구에서는 Set

연구의 목적 및 내용
1. Dynamic 조건에서 Set2-Rpd3S HDAC pathway에 의한 신규 전사조절기전 이해
2. Long non-coding RNA에 의한 전사조절기전 규명

연구결과
Set2에 의한 H3K36 methylation은 일반적으로 유전자의 3‘ end에 나타나며, Rpd3S HDAC을 recruit하여 유전자 내부에 존재하는 cryptic promoter를 억제하거나 transcription elongation을 조절하는 것으로 알려져 있다.

본 연구에서는 Set2-Rpd3S pathway가 dynamic한 조건에서 유전자 발현조절에서 어떠한 역할을 하는지 확인하기 위해, 탄소원을 지속적으로 변화시켜주는 조건에서 분리한 RNA들을 High-density tiling array를 이용하여 분석하였다. 이를 통해 기존연구에서 밝혀지지 않은 80여개의 새로운 타겟 유전자를 선별하였고, 대부분의 유전자들이 H3K36 methylation과 Rpd3S HDAC을 promoter 부위로 targeting하는데 중요한 noncoding RNA와 overlap이 되어있음을 확인하였다. 또한 noncoding RNA의 구조에 따라 타겟 유전자의 발현을 조절하는 조절인자가 결정된다는 것을 처음으로 규명하였다. 뿐만 아니라 본 연구를 통해 Set2-Rpd3S HDAC pathway가 환경변화에 의해 발현이 증가되는 새로운 형태의 noncoding RNA 발현 조절에 중요한 역할을 한다는 것을 확인하였다.
이러한 결과를 통해 Set2-Rpd3S HDAC pathway가 mRNA 및 noncoding RNA의 expression dynamics를 조절하는데 매우 중요한 인자임을 제시하였다.

연구결과의 활용계획
O. Dynamic condition에서 Set2-Rpd3S HDAC의 새로운 전사조절기전을 제시함
- 현재까지 기능이 명확히 알려지지 않은 타 전사인자들의 기능연구에 중요한 기초가 될 것임
- 암을 비롯한 다양한 질병과 연관되어 있는 Set2 단백질의 기능을 보다 명확히 이해하여 새로운 질병치료 타겟 선정에 중요한 기초자료가 될 것임
O. Dynamic condition에서 생산된 대용량 전사체 분석결과를 타 연구에 적극 활용함
- Chromatin 관련인자 및 전사인자들에 의한 유전자발현 조절연구에 활용하여 보다 명확한 유전자 발현조절기전을 이해함

(출처 : 한글요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose&contents
1. Understand the molecular mechanism of gene regulation by Set2-Rpd3S HDAC in a dynamic condition
2. Understand the molecular mechanism of transcriptional regulation by long noncodig RNA

Result
H3K36 methylation by Set2 targets Rpd3S histone deacetylase to transcrib

Purpose&contents
1. Understand the molecular mechanism of gene regulation by Set2-Rpd3S HDAC in a dynamic condition
2. Understand the molecular mechanism of transcriptional regulation by long noncodig RNA

Result
H3K36 methylation by Set2 targets Rpd3S histone deacetylase to transcribed regions of mRNA genes, repressing internal cryptic promoters and slowing elongation. To further explore the function of this pathway, transcription was analyzed in yeast undergoing a series of carbon source shifts. Approximately 80 mRNA genes showed increased induction upon SET2 deletion. A majority of these promoters have overlapping lncRNA transcription that targets H3K36me3 and deacetylation by Rpd3S to the mRNA promoter. We previously reported a similar mechanism for H3K4me2-mediated repression via recruitment of the Set3C histone deacetylase. We show that the distance between an mRNA and overlapping lncRNA promoter determines whether Set2/Rpd3S or Set3C represses. This analysis also revealed many previously unreported cryptic ncRNAs induced by specific carbon sources, showing that cryptic promoters can be environmentally regulated. Therefore, in addition to repression of cryptic transcription and modulation of elongation, H3K36 methylation maintains optimal expression dynamics of many mRNAs and ncRNAs.

Expected Contribution
O. A novel mechanism of gene regulation by Set2-Rpd3S HDAC
- This mechanism will be applied to study gene regulation by other chromatin factors and transcriptional regulators
- Since Set2 is directly related to many diseases including cancer, the findings from this research will help identify new targets for cancer therapy
O. High density tiling array dataset from cells exposed to environmental stresses
- This dataset will be used to compare transcriptional responses in cells lacking chromatin factors or transcriptional regulators to better understand gene regulation mechanism

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약문 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 15 5. 연구결과의 활용계획 ... 16 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 16 7. 참고문헌 ... 16 8. 연구성과 ... 20 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 22 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 22 11. 기타사항 ... 24끝페이지 ... 24