초록 ▼

연구개요
· 본 연구는 해삼의 유전체, 전사체, 단백질체와 같은 멀티오믹스 데이터를 확보하고 연구하여 해삼이 가지는 강력한 조직재생 기작과 해삼성분의 약용효과에 대한 이해를 목표로 함.
· 또한, 해삼의 멀티오믹스 확보를 통해 유용한 원천정보를 확보하고, 해삼을 생물학적, 산업적, 의학적 유용자원으로써 그 가치 증대를 도모하고자 함.
· 이를 위해 다음과 같은 세부 연구주제를 선정하고 해당 멀티오믹스 데이터를 활용하여 연구수행.
1) 해삼(Apostichopus japonicus)의 표준참조유전체 확보를 위한

연구개요
· 본 연구는 해삼의 유전체, 전사체, 단백질체와 같은 멀티오믹스 데이터를 확보하고 연구하여 해삼이 가지는 강력한 조직재생 기작과 해삼성분의 약용효과에 대한 이해를 목표로 함.
· 또한, 해삼의 멀티오믹스 확보를 통해 유용한 원천정보를 확보하고, 해삼을 생물학적, 산업적, 의학적 유용자원으로써 그 가치 증대를 도모하고자 함.
· 이를 위해 다음과 같은 세부 연구주제를 선정하고 해당 멀티오믹스 데이터를 활용하여 연구수행.
1) 해삼(Apostichopus japonicus)의 표준참조유전체 확보를 위한 유전체 어셈블리, 어노테이션, 단일염기다형성 연구
2) 청삼, 홍삼, 흑삼과 같은 해삼의 다양한 체색변이종 조직의 체계적인 유전체와 전사체 분석을 통해 사포닌 생합성과 Pigmentation 연관 유전자 네트워크 연구.
3) 해삼의 조직재생과 관련 된 후성유전학적 메카니즘을 규명하기 위한 유용유전자 발굴 연구.

연구 목표대비 연구결과
· 연구목표 1) 세계최초 해삼의 참조유전체 해독과 단일염기다형성 연구
- 해삼의 표준참조유전체 확보를 위한 유전체 어셈블리와 어노테이션을 수행하여 세계최초로 해삼의 표준유전체 서열을 확보하고, 이는 21,771개의 유전자로 이루어져 있음을 확인.
- 해삼의 여러 가지 체색 변이종의 유전적 차이를 확인할 수 있는 단일염기다형성 정도를 연구하여 1개 염기서열 당 0.986%로 차이가 나타남을 확인.
· 연구목표 2) 해삼의 다양한 체색 변이종의 조직별 전사체 분석을 통한 유용유전자 연구
- 청삼, 홍삼, 흑삼 세가지 해삼의 체색변이종의 체벽조직 전사체 비교분석 수행하여 8500여개의 유전자 리스트를 확보 하고 각 종의 특이적 유전자 그룹 규명.
- 각 체색변이종의 비교전사체 연구를 위해 내장기관, 호흡기관, 근육조직 등의 다양한 조직 전사체 프로파일 확보.
· 연구목표 3) 해삼의 재생과 관련 된 후성유전학적 메카니즘의 유용유전자 발굴
- 체계적인 유전체-전사체 분석을 통하여 재생의 유전학적 조절기작중 하나인 DNA 메틸화를 주도하는 DNA 메틸전이효소 유전자 발굴.
- 이는 DNA 메틸전이효소가 결여되어 있다는 기존 연구결과를 뒤엎는 결과로 추후 재생연구에 후전유전학적 기작에 대한 중요한 단서가 됨.

연구개발결과의 중요성
· 다양한 해삼의 연구에 활용가치가 무궁무진한 표준참조유전체 서열 확보
- 세계최초로 해삼의 표준참조유전체서열 해독
- 다른 해삼 유전체 연구결과와 함께 멀티오믹스 연구에 응용가능
· 해삼의 여러 가지 조직 별 비교유전체 연구를 위한 전사체 아틀라스(Transcriptome Atlas) 구축
- 해삼에서 풍부하게 나타나는 약용물질인 사포닌 생합성 연구와 체색변이 연구에 응용 가능
· 해삼의 조직재생 메카니즘을 유전적으로 조절하는 후성유전학 유용유전자 발굴
- DNA 메틸화 연구를 통한 해삼의 재생 메카니즘 규명에 단초 제공

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1) 연구개발의 필요성 ... 4
• 1-2) 연구 목표 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2-1. 해삼의 멀티오믹스 연구기반 확보를 위한 표준참조유전체 서열 해독연구 수행 ... 5
• 2-2. 해삼의 체색 변이종의 조직별 전사체 연구를 통한 해삼 Transcriptome atlas 구축 ... 8
• 2-3. 해삼의 재생과 관련 된 후성유전학적 메카니즘의 유용유전자 발굴 ... 11
• 3. 연구결과의 중요성 ... 14
• 3-1. 세계최초 해삼의 표준참조유전체서열 해독 ... 14
• 3-2. 해삼을 후성유전학적 메카니즘에 관여하는 유용유전자의 발굴 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 18
• 끝페이지 ... 32