보고서 정보
| 주관연구기관 |
한양대학교 산학협력단
HanYang University |
| 연구책임자 |
박찬진
|
| 보고서유형 | 최종보고서 |
|---|
| 발행국가 | 대한민국 |
|---|
| 언어 |
한국어
|
| 발행년월 | 2016-07 |
|---|
| 과제시작연도 |
2015 |
| 주관부처 |
미래창조과학부
Ministry of Science, ICT and Future Planning |
| 등록번호 |
TRKO201700011625 |
| 과제고유번호 |
1711027579 |
| 사업명 |
신진연구자지원 |
| DB 구축일자 |
2017-10-28
|
| 키워드 |
양서류.동면.생물자원.보전.당 대사.간.물수송단백질.포도당수송단백질.Amphibian.Hibernation.Biological resources.Conservation.Carbohydrate metabolism.Liver.Water transporter.Glucose transporter.
|
| DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201700011625 |
초록
▼
연구의 목적 및 내용
1. 인공동면 유도에 따른 혈중 포도당의 농도 변화 및 혈장의 어는점 변화를 확인하고,
이를 통해 반수생, 반육생 양서류의 동면 적응도 비교
2. 저온자극에 의한 양서류 간의 AQPs 및 glucose transporter 유전자 발현변화를 확인하여 반수생, 반육생 양서류의 어는점 조절기작을 유전자 발현 수준에서 분석
3. RNA-seq을 통한 동면에 관여하는 유전자 발굴 및 발현 변화 분석
4. 동면에 관여하는 유전자들의 작용경로 분석
5. 결빙방지단백질의 존재 가능성 확인
연구의 목적 및 내용
1. 인공동면 유도에 따른 혈중 포도당의 농도 변화 및 혈장의 어는점 변화를 확인하고,
이를 통해 반수생, 반육생 양서류의 동면 적응도 비교
2. 저온자극에 의한 양서류 간의 AQPs 및 glucose transporter 유전자 발현변화를 확인하여 반수생, 반육생 양서류의 어는점 조절기작을 유전자 발현 수준에서 분석
3. RNA-seq을 통한 동면에 관여하는 유전자 발굴 및 발현 변화 분석
4. 동면에 관여하는 유전자들의 작용경로 분석
5. 결빙방지단백질의 존재 가능성 확인
연구결과
1. 동면에 따른 혈당, 어는점, 열적이력현상, 얼음결정 등의 변화를 확인한 결과 반수생 양서류인 청개구리의 동면 내성이 높은 것을 확인
2. GLUT 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 12, AQP 3, 4, 7, 8, 9, 10, 11 orthologs 염기서열 확보 및 동면 시 발현변화 분석
3. 분석결과 동면 시 GLUT 1, 6, AQP 3, 4, 9, 11의 기능이 중요할 것으로 판단됨.
4. 23℃, 4℃, -2.5℃ 환경에 노출시킨 청개구리의 간으로부터 RNA 추출 및 RNA-seq 수행
5. 동면 시 발현이 2배 이상 증가하는 contig 949개 확보
6. 당 및 지질 대사와 관련된 유전자 발현 분석을 통해 동면 단계에 따른 포도당, 글리세롤, 중성지방 합성 경로 분석
7. 확보된 contig에 해당하는 gene symbol을 활용해 pathway 분석 수행
8. GLUT1, MMP9의 기능을 중심으로 한 동면 적응 pathway 확인
9. 동면유도에 의해 3배 이상 발현이 증가하는 유전자들 중 APOA 또는 type IV AFP와 유사한 단백질을 발견하였으나 uncharacterized proteins를 대상으로 분석을 수행한 결과에서는 AFP기능을 할 것으로 판단되는 유전자는 발견되지 않음.
연구결과의 활용계획
1. 국내 서식 양서류에서 연구되지 않은 동면기작을 규명함으로서 자생양서류 생물학의 신정보를 제공함.
2. 국내 서식 양서류의 동면특성을 파악함으로서 양서류 서식시 복원 및 보존을 위한 정보를 제공함.
3. 양서류 종에 따른 동면 특성을 규명함으로서 기후변화에 의한 양서류 멸절위협 파악에 필요한 동면정보를 제공함.
4. 양서류 자원 보전을 위한 인공동면 및 스톡보관기술의 기초 정보를 제공함.
5. 양서류 사육시설의 동면설비 설계 및 제작의 기술적 근거를 제공함.
(출처 : 한글요약문 4p)
Abstract
▼
Purpose& contents
1. The hibernation adaptability comparison between semi-aquatic and semi-terrestrial amphibians. based on the analysis of changes of glucose concentration in blood and freezing point in plasma by induction of artificial hibernation.
2. Examination of the freezing point regula
Purpose& contents
1. The hibernation adaptability comparison between semi-aquatic and semi-terrestrial amphibians. based on the analysis of changes of glucose concentration in blood and freezing point in plasma by induction of artificial hibernation.
2. Examination of the freezing point regulating mechanism in amphibians through the analysis of changes of AQPs and glucose transporter gene expression in amphibian liver by low-temperature stimulus.
3. Analysis of hibernation-related gene expression through the RNA-seq technique
4. Analysis of gene pathway in hibernation
5. Investigation of the existence of anti-freezing protein in model species.
Result
1. Through the analysis for changes in blood glucose level, freezing point, thermal hysteresis, ice-crystal by hibernation, it was confirmed that the freezing resistance of Hyla japonica is higher than those of Rana rugosa.
2. Sequences of GLUT 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 12 and AQP 3, 4, 7, 8, 9, 10, 11 orthologs were obtained from H. japonica, and changes of expression levels of AQPs and GLUTs during hibernation were analyzed.
3. From results, GLUT 1, 6 and AQP 3, 4, 9 were determined to be important to maintain a hibernation of H. japonica.
4. Analysis of hibernation-related gene expression in liver tissue through the RNA-seq technique
5. We have found 949 contigs which was expressed more than doubled during hibernation.
6. Through the analysis of gene expression associated with the carbohydrate and lipid metabolism, glucose, glycerol, triglyceride synthesis pathway during hibernation were determined.
7. Pathway analysis for gene expression in H. japonica during hibernation was performed.
8. We have found that GLUT1, MMP9 play a central role in adaptation mechanism for hibernation.
9. We have found the APOA4 protein which similar with type IV AFP, but from the analysis for uncharacterized proteins, AFP candidate has not found.
Expected Contribution
1. Providing new information on hibernation biology by identifying the mechanisms of amphibian hibernation that are not studied in Korea
2. Providing information for the restoration and conservation of amphibians by understanding the characteristics of Korean hibernating amphibians
3. Providing the information necessary to grasp the extinction threat of hibernating amphibians posed by climate change by identifying the characteristics of the amphibians hibernation
4. Providing the basic information of artificial hibernation and stock storage technology for amphibian resources conservation
5. Providing technical basis of design and manufacturing the amphibians breeding facilities
(출처 : SUMMARY 5p)
목차 Contents
- 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 11 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 43 5. 연구결과의 활용계획 ... 46 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 47 7. 참고문헌 ... 48 8. 연구성과 ... 54 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설.장비 현황 ... 56 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 57 11. 기타사항 ... 59부록 ... 60끝페이지 ... 122
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.