Microarray 분석을 이용한 유채 종자성숙단계별 유전자 발현 양상 (Gene Expression Profiling of Oilseed Rape Embryos Using Microarray AnalysisMicroarray)

서지정보

· 발행기관 : 한국응용생명화학회
· 수록지 정보 : Journal of Applied Biological Chemistry / 55권 / 4호 / 227 ~ 234페이지
· 저자명 : 노경희, 박종석, 김종범, 김현욱, 이경렬, 김순희

초록

유채 종자 성숙단계별 변화하는 종자의 특성을 살펴본 결과, 개화 후 25일된 미성숙 종자에서 지방산 생성이 관찰되기 시작하였으며, 개화 후 35일된 미성숙 종자에서 지방산 생성이 거의 최고치에 달하는 것을 관찰하였으며, 이 때 백립중이 406 mg으로가장 무거웠다. 유채 300k Microarray를 이용하여 유채 종자 성숙단계별 발현되는 유전자의 발현양상을 살펴보았다. 유채 300k Microarray는 NCBI에 등록되어 있는 543,448개의 ESTs와 780개의 cDNA정보를 군집 분석하여 80,696개의 유전자정보를 얻어제작되었다. 개화 후 10, 25, 그리고 35일된 종자에서 total RNA를 분리하여 유채 300k Microarray 실험을 수행한 결과, 약7,000개의 유전자에 해당하는 8.5%가 잎에 비해 종자(25DAF)에서 발현 양이 2배 이상 증가됨을 알 수 있었고, 10배 이상 증가하는 유전자 비율도 0.4%에 해당하였다. 종자 특이 발현 유전자의 발현양상을 보면, 초기에는 저장 및 세포분화 관련 유전자들의 발현 양이 높게 나타난 반면, 후기에는 지방산 대사 관련 유전자를 포함한 에너지 축적 관련 유전자들의 발현 양이 높게 나타나는 것을 관찰 할 수 있었으며, reverse transcriptasepolymerase chain reaction을 통해서 이를 확인하였다. 본 실험결과는 종자 특이 발현 프로모터를 발굴하거나 특정 대사 기작연구에 관여하는 유전자 발현 양상을 광범위하게 살펴봄으로써좀 더 심도 있는 연구를 할 수 있는 기초자료를 제공하는데 많은도움이 될 거라 사료된다.

영어초록

We observed that oil began to accumulate at 25 seed days after flowering (DAF) and reached the maximum potential at 35 seed DAF of oilseed rape, and the greatest weight of 100 seeds was obtained at 35 seed DAF. To survey a broad analysis of gene expression in developing embryos of Brassica napus, the Bn 300k microarray have been constructed. The Bn 300k Microarrary was designed from 80,696 unigenes clustered from 543,448 ESTs and 780 cDNA at NCBI. These arrays have been hybridized in a series of experiments with probes derived from seeds and leaf of B.
napus. Approximately 8.5% of the 7,000 genes were expressed as ratios 2-fold higher in seed (25 DAF) than leaves and 0.4% at ratios 10. Also we observed that storage and cell differentiationrelated genes were highly expressed at 10 DAF, whereas energyrelated genes including fatty acid metabolism were increased up depending on seed maturation using Microarray, which was confirmed by reverse transcriptase polymerase chain reaction.
These results suggest that B. napus arrays provide a very useful data set of seed-specific expression that can be further analyzed by examination of the promoter regions of these genes and help our understanding of the complex regulatory network in developing seeds.

참고자료

· 없음