초록 ▼

□ 연구개요
성공적인 종묘생산을 위해서는 양질의 난을 확보하는 것이 중요하다. 그러나 뱀장어의 경우는 난질을 평가할 수 있는 객관적인 지표가 마련되어 있지 않았다. 성성숙기간중 다양한 요인들이 모계기원 mRNA의 조성과 양에 변화를 유도할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 뱀장어 난 집단 사이의 모계기원 전사체를 비교분석하여 난질 결정과 관련된 분자생물학적 이해를 증진시키고 난질지표 후보 유전자를 제공하기 위한 일련의 실험을 진행하였다. 연구결과 뱀장어 난질 결정과 관련이 있을 것으로 보이는 7개의 유력 유전자를 찾아내었다. 후

□ 연구개요
성공적인 종묘생산을 위해서는 양질의 난을 확보하는 것이 중요하다. 그러나 뱀장어의 경우는 난질을 평가할 수 있는 객관적인 지표가 마련되어 있지 않았다. 성성숙기간중 다양한 요인들이 모계기원 mRNA의 조성과 양에 변화를 유도할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 뱀장어 난 집단 사이의 모계기원 전사체를 비교분석하여 난질 결정과 관련된 분자생물학적 이해를 증진시키고 난질지표 후보 유전자를 제공하기 위한 일련의 실험을 진행하였다. 연구결과 뱀장어 난질 결정과 관련이 있을 것으로 보이는 7개의 유력 유전자를 찾아내었다. 후속 연구에서 이 유전자들에 대한 기능적 연구를 수행할 수 있다면 장기적으로 이 종의 난질 개선에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

□ 연구 목표대비 연구결과
Isoform sequencing을 통해 뱀장어 transcriptome을 연구하는데 필요한 양질의 reference sequence를 확보하였으며(30,847개의 non-redundant isoform transcripts), 난질의 차이가 예상되는 여러 난 집단을 성공적으로 확보하였다(부상란/침전란, 수정란/미수정란, 여름철 난/겨울철 난, 어미 개체별 난 집단 등).
뱀장어 난 specific transcript를 파악하였으며(135개), 다른 조직에 비해 난에서 특히 많이 발현되는 356개의 전사체도 확인하였다. 난 특이 전사체들은 주로 DNA 복제, 세포분열, 생체막 공정 등과 관련되어 있었다. 본 연구에서는 또한 발생초기 저장 난황을 분해하여 에너지로 활용할 수 있게 해주는 난황분해효소유전자들(cathepsin 등)의 발현특성도 파악하였다.
난 집단간 차별적 유전자 발현 분석(DEG 분석)을 통해서는 여러 조합의 비교 결과를 분석하여 39개의 upregulated gene과 22개의 suppressed gene들을 후보 유전자로 선별하여 내었으며 그 가운데 선행연구 등에서 알려진 연구결과 등을 종합적으로 검토하여 7개의 유력 유전자를 찾아내었다. 이상의 연구에서 얻어진 결과를 종합할 때 가장 유력한 뱀장어 난질지표 유전자는 lamin-B1 isoform 3 & 4 gene, myristoylated alanine-rich C-kinase substrate gene, dnmt-1 isoform 1 gene, GAPDH gene, gelsolin gene, leucine-rich repeat-containing protein 15 gene 등이었다.

□ 연구개발결과의 중요성
<학문적 측면>
뱀장어는 전 세계의 많은 기관에서 오랫동안 연구해 왔음에도 불구하고 공개된 genome의 기능 주석 등이 zebrafish 등 모델어종에 비하여 완성도가 떨어진다. 본 연구에서 얻어진 full length isoform transcript는 뱀장어 genome 및 transcriptome 연구를 위해 요구되는 functional annotation 수준을 향상시키는데 기여할 수 있을 것이다.

<산업적 측면>
본 연구에서 난질 지표 후보 유전자로 제시한 유전자들에 대한 기능연구가 진행되어 난질평가가 수월하게 이루어 질 수 있다면 답보상태에 있는 뱀장어 대량종묘생산 기술의 확립에 기여할 수 있을 것이다. 이를 위한 후속 연구 지원이 이루어지기를 희망해 본다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 목표 및 내용 ... 4
• 나. 연구의 필요성 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 가. 뱀장어 reference sequence 구축 ... 6
• 1) 뱀장어 수정란 및 조직 확보 ... 7
• 2) RNA 추출 및 RNA quality 검사 ... 7
• 3) cDNA 합성 및 isoform sequencing 진행 ... 7
• 4) 뱀장어 isoform sequencing 결과 ... 8
• 5) 뱀장어 저온마취 ... 11
• 6) 어미 뱀장어 건강도 판정을 위한 조직학적 연구 ... 12
• 나. 뱀장어 난 transcriptome 특성 파악 및 난 특이 전사체 동정 ... 13
• 1) RNA sequencing 분석 진행 및 differentially expressed gene 분석 ... 13
• 2) 난 specific transcripts 결과 ... 13
• 다. 선행연구에서 제시된 난질지표 유전자 조사(Catheptsin 등) ... 18
• 라. 난질 지표 후보 유전자 발굴(DEG 분석) ... 21
• 1) 부상란과 침전란 비교 ... 21
• 2) 여름철 난과 겨울철 난 비교 ... 22
• 3) 수정란(부상란)과 미수정란 비교 ... 25
• 4) 어미별 transcriptome 비교(개체별 비교) ... 28
• 5) 난질 지표 후보 유전자 선별 ... 29
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 34
• 가. 학문적 측면에서의 기대 효과 ... 34
• 나. 기술적 및 산업적 측면에서의 기대 효과 ... 34
• 4. 참고문헌 ... 35
• 5. 연구성과 ... 43
• 끝페이지 ... 43