발생공학 기말 리포트

소개

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목차

1. 질문1. 홍길동 간세포의 12번 염색체에 있는 ALDH2* 유전자는 돌연변이가 없고 정상이지만, 홍길동은 다른 친구들에 비해 술이 매우 약한 편이다. 홍길동의 간세포에서 ALDH2 유전자 발현이 증가하여 술이 센 홍길동이 될 수 있을까? ALDH2 유전자 발현이 증가하려면, ALDH2 유전자 promoter 부위의 epigenetics (후성유전학) 상태와 transcription factor (전사인자)에 어떤 일들이 벌어져야 할까? (20점)
2. 질문2. 분화의 개념을 specification과 determination 개념을 이용하여 설명하세요. (10점)
3. 질문3. Spemann organizer에 관해 정의하고, 신경계 형성 과정을 관련 유전자를 이용하여 설명하세요. (20점)
4. 질문4. Neurulation 과정을 설명하세요. Neurulation 과정이 잘못되었되면 어떤 질병이 발생할까요?(10점)
5. 질문5. Neural Crest 세포의 종류에 관해 설명하세요. (10점)
6. 질문6. 신경세포의 Axon이 타킷 세포를 찾아가는 방법을 관련 유전자를 이용하여 설명하세요. (10점)
7. 질문7. 심장의 형성에 관해 설명하세요. (10점)
8. 질문8. 혈관형성에 관해 설명하세요. (10점)

본문내용

ALDH2 isozyme은 acetaldehyde를 대사시키므로서 에탄올의 독성으로부터 세포를 보호하는 기능을 한다. ALDH2의 발현이 낮을 수록 알코올 저항력(tolerance)과 의존도가 낮아지는 것이 확인되었다. 따라서 홍길동의 ALDH2 유전자 발현이 증가하면 술이 센 홍길동이 될 수 있다. 후성유전학적으로 DNA 메틸화는 유전자 전사를 조절할 수 있는데, ALDH2의 또 다른 주요 기능인 ischemia에 대응하는 심장보호기능에 대해 연구한 논문에 따르면, CpG 부근의 메틸화 수준이 높을 수록 ALDH2의 발현이 downregulation 되는 것이 관찰됬다. 또한, 알코올 의존에 대한 ALDH2 억제 부위와 메틸화와 상응하는 Promoter Polymorphism rs886205 Genotype를 연구한 논문에 따르면, 알코올 의존 그룹(GA/GG)의 메틸화 역학은 (AA)그룹이 기저 수준부터 메틸화가 진행된 것과 반대로 감소되는 패턴을 보였다. 결론적으로, 술이 세지기 위해, ALDH2 발현이 증가하기 위해선, 크로마틴의 메틸화가 감소하는 방향으로 전사가 조절되어야 한다.
전사인자(TF, transcription factor)는 특정 DNA 서열을 인식하여 염색질(chromatin)과 전사를 제어하고 유전자의 발현을 유도하는 복잡한 시스템을 형성한다. 인간 TF와 유전자 조절 관계에 대한 총체적 분석의 핵심적인 출발점은 신뢰도가 높은 인간 TF와 그에 대해 알려진 단순 지수들이다. 도메인 구조가 TF를 완벽하게 예측하지 못하며, 문헌이 매우 이질적이며, 전자 주석이 일치하지 않는 등, 목록의 생성을 자동화할 수 있는 모든 단일 솔루션이 없다. Min You et al.에 의하면, ALDH2 프로모터의의 제어 조절은 hepatocyte nuclear factor 4 (HNF4)에 포함된 분자구조에 의해 가능하다. ALDH2 isozyme의 발현이 활성화되려면, HNF4와 FP330-3' 의 결합이 증가되어야한다.

참고자료

· Patan S. Vasculogenesis and angiogenesis as mechanisms of vascular network formation, growth and remodeling. J Neurooncol 2000;50:1–15
· https://www.kjuo.or.kr/journal/view.php?doi=10.22465/kjuo.2017.15.2.51