초록 ▼

□ 연구개요
닭 원시생식세포는 초기 배자에서 쉽게 분리 가능하며, 체외에서 원활한 증식 및 인위적 유전자 조작이 용이하여 형질전환 조류 생산 등에 최적화된 매우 중요한 세포 공급원이다. 하지만 포유류와는 달리 닭 원시생식세포의 다능성과 생식능 보존과 연관된 핵심 전사체계와 연관된 후생유전학적 조절인자의 분자적 기작에 대한 이해는 매우 부족하다. 따라서 본 연구는 대용량 전사체 발현 분석 데이터로부터 샘플간 비교분석을 통해 닭 원시생식세포 특이적 유전자 네트워크 및 후생유전학적 조절인자를 발굴하고, 융복합 학문(유전공학, 생물정

□ 연구개요
닭 원시생식세포는 초기 배자에서 쉽게 분리 가능하며, 체외에서 원활한 증식 및 인위적 유전자 조작이 용이하여 형질전환 조류 생산 등에 최적화된 매우 중요한 세포 공급원이다. 하지만 포유류와는 달리 닭 원시생식세포의 다능성과 생식능 보존과 연관된 핵심 전사체계와 연관된 후생유전학적 조절인자의 분자적 기작에 대한 이해는 매우 부족하다. 따라서 본 연구는 대용량 전사체 발현 분석 데이터로부터 샘플간 비교분석을 통해 닭 원시생식세포 특이적 유전자 네트워크 및 후생유전학적 조절인자를 발굴하고, 융복합 학문(유전공학, 생물정보학, 분자생물학)을 추구하여 닭 특이적 원시생식세포와 연관된 핵심 전사조절 체계 및 후생유전학적 조절 원리의 분작적 기작 도출을 위해 보다 통합적이고, 체계적인 연구활동과 추진 전략에 의해 연구가 진행되었다.

□ 연구 목표대비 연구결과
닭 특이적 핵심 전사인자 및 후생유전학적 조절인자 발굴을 위해 대용량 전사체 데이터로부터 샘플간(닭 원시생식세포, 닭 배반엽세포 및 닭 섬유아세포) 비교분석을 수행하였으며, 결과로부터 체세포와는 다른 독특한 유전적 프로그램을 가지는 원시생식세포의 원형 유지(다능성 및 생식능)관련 핵심 전사체를 발굴하였다. 발굴된 전사체중 전사인자 및 후생유전학적 조절인자 후보군은 기능적 분류에 성공하였으며, 닭 원시생식세포주를 활용한 기능성 평가를 통해 포유류와는 다른 닭 특이적 핵심 전사체계 및 후생유전학적 분자적 조절 원리를 도출할 수 있었다. 특히 발굴된 전사체중(LincRNA 포함) 닭 원시생식세포 특이적 발현을 지니는 미지유전자의 발굴과 특성 분석은 닭 원시생식세포의 유전적 안정성 및 생존성 향상과 연관된 세포내 분자적 기작을 세계 최초로 증명하였고, 권위있는 국제학술지에 게재하였다. 또한 닭 성 염색체중 W 염색체의 비밀을 해석하기 위해 게놈을 집중적으로 분석하였으며, 생식기의 성분화 및 발달과 관련된 후보 전사체를 다량 발굴하였다. 발굴된 핵심 전사인자 및 후생유전학적 조절자의 세포내 통합적 기능 분석은 유전자 편집 기술을 통해 확립된 생식세포 분화 추적용 체세포를 구축하였으며, 이들을 집중적으로 과발현시켜 체계적으로 분석하였다. 후보 전사인자와 후생유전학적 조절인자의 생식세포 분화 추적용 체세포내로의 순차적 도입은 체세포의 형태적 변형이 확인되었으며, 의미있는 생식세포 유래 프로모터(DAZL 및 VASA)의 발현을 유도하였다. 이런 기술은 향후 고품질 닭 생식세포주 확립과 종복원을 위한 체세포 유래 체외 유도생식세포 제작을 위한 원천 기술 개발을 위한 매우 중요한 근간를 제공한다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구를 통해 확보된 결과물은 닭 특이적 원시생식세포 핵심 전사체계 및 후생유전학적 조절 원리에 대한 조류 맞춤형 생물학적 메커니즘을 규명하는데 큰 도움이 될 것이다. 생식세포 발달에 관한 기능 유전체학적 및 유전자 편집 기술을 이용한 접근과 그 상호 메카니즘 규명은 학문적으로 조류 생식세포 기원, 발달 및 분화에 대한 포괄적 이해와 기초 지식을 제공하며, 불임 및 생식 이상에 관여하는 유전자 발현과 유전병을 포함한 생식세포 질환에 대한 생물학적 이해 증진을 도모할 수 있으며, 기술적으로는 고품질 닭 생식세포주 확립 기여를 통해 멸종위기/희귀 조류의 원시생식세포 매개 고효율 동결보존과 종복원 기술 개발과 체세포 유래 체외 유도생식세포 제작을 위한 원천 기술 확보에 매우 중요하며, 궁극적으로 조류 생식세포 분야의 기술적 우위 선점에 결정적인 역할을 수행할 것으로 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 가. 학문적 파급효과 ... 14
• 나. 기술적 파급효과 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 17
• 끝페이지 ... 18