초록 ▼

□ 연구개요
○miRNA에 의한 표적 유전자의 transcription (전사) 또는 translation (해독) 수준에서 각 표적 전사체의 분해 (transcriptional cleavage)와 해독 억제 (translational inhibition)의 mechanism을 제시할 수 있는 원형질체를 이용한 noncoding RNAs 기능규명 시스템 개발
○검증된 miRNA를 포함하는 가뭄 스트레스와 관련되어 있는 noncoding RNA를 GOS2 전신항시발현 프로모터를 이용하여 가뭄저항성 증대 등을 포함하는 비생물

□ 연구개요
○miRNA에 의한 표적 유전자의 transcription (전사) 또는 translation (해독) 수준에서 각 표적 전사체의 분해 (transcriptional cleavage)와 해독 억제 (translational inhibition)의 mechanism을 제시할 수 있는 원형질체를 이용한 noncoding RNAs 기능규명 시스템 개발
○검증된 miRNA를 포함하는 가뭄 스트레스와 관련되어 있는 noncoding RNA를 GOS2 전신항시발현 프로모터를 이용하여 가뭄저항성 증대 등을 포함하는 비생물학적 스트레스에 저항성을 가지는 생명공학작물 개발

□ 연구 목표대비 연구결과
○원형질체를 이용한 miRNA의 기능 규명. 후보표적유전자와 luciferase가 융합된 chimeric 과발현 운반체와 miRNA의 유도 운반체의 클로닝 후, 분리원형질에 co-transfection하고 배양하여 표적 유전자의 발현 정도를 Dual-luciferase reporter assay를 통해 확인함으로써 miRNA에 의한 표적 유전자의 분해 확인. 또한 검증된 표적유전자에 대해서는 total RNA 추출 및 qRT-PCR로 전사조절 (transcriptional regulation)을 재검증하고, 다른 기능 중에 하나인 번역 억제 (translational inhibition)에 대한 기작도 chimeric 과발현 운반체의 myc tagging으로 western blot으로 효과적으로 증명할 수 있는 시스템의 구축.
○가뭄 스트레스와 관련되어 있는 small RNA 그리고 long noncoding RNA(lncRNA)를 포함하는 noncoding RNA를 선발, 원형질체를 이용한 가뭄 스트레스에 관련된 noncoding RNA의 기능을 규명.
○최종적으로 그 기능이 규명된 가뭄 스트레스에 관련된 noncoding RNA를 항시발현 프로모토를 이용하여 고효율 형질전환법에 의한 형질전환체의 제작 및 가뭄저항성 여부 확인.

□ 연구결과의 중요성
○miRNA를 포함하는 noncoding RNA의 표적 유전자에 대한 기능 분석은 noncoding RNA의 기능을 밝히기 위한 초석
○miRNA를 제외한 small RNA와 lncRNA를 포함하는 noncoding RNA 또한 원형질체를 이용하여 noncoding RNA에 의한 표적 유전자의 프로모터의 활성 조절, 번역 억제 (Translational inhibition)를 비롯한 여러 관련된 기능을 밝혀, 외국저명학술지 논문게재 및 아직 시작 단계인 벼에서의 noncoding RNA 연구에 큰 진전 기대.
○외래유전자 도입으로 발생할 수 있는 생명공학작물에 대한 부정적인 인식을 최소화하기 위해 벼에서 분리한 고유 프로모터와 고유 유용유전자, 원형질체를 이용한 비생물적 스트레스에 관련된 특정 유전자의 발현을 현저히 증가시키는 noncoding RNA의 발견과 기능의 확인, 최종적으로 생명공학작물의 탄생으로 일반대중이 생각하고 있는 부정적인 인식을 더욱 줄여나갈 수 있을 것.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 가. 1차년도 (2013-2014) : 분리원형질체를 이용한 miRNA의 기능 분석 ... 3
• 나. 2차년도 (2014-2015) : 선발된 noncoding RNA의 기능분석 및 transgenic plant (T0) 제작 ... 4
• 다. 3차년도 (2015-2016) : Transgenic plants의 선발 (T1) 및 세대 증식 / noncoding RNA의 기능분석 ... 5
• 라. 4차년도 (2016-2017) : Transgenic plants의 선발 및 세대 증식 / 농업표현형 분석 ... 6
• 마. 5차년도 (2017-2018) : Transgenic plants의 선발 및 세대 증식 / 농업표현형 분석 / RNA seq.을 통한 하부유전자 동정 ... 6
• 3. 연구결과의 중요성 ... 7
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9