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연속적인 체세포핵치환을 이용하여 만들어진 복제돼지에서의 미토콘드리아 유전자의 유전 / Minhwa Do

15 유전학 조회 수 397 추천 수 0 2017.05.26 10:50:57
nibp *.223.3.98
발행년 : 2012 
구분 : 학위논문 
학술지명 :  
관련링크 : http://www.riss.kr/link?id=T12757247 
Inheritance of mitochondrial DNA in serial recloned pig produced by Somatic Cell Nuclear Transfer (SCNT) : 연속적인 체세포핵치환을 이용하여 만들어진 복제돼지에서의 미토콘드리아 유전자의 유전

                        

  • 저자

    Minhwa Do                                       

  • 형태사항

    V, 44 p. ; 26cm

  • 일반주기

    지도교수:Min-Kyu Kim

  • 학위논문사항

    Thesis(M.A.)-- 충남대학교 대학원: 축산학과 가축육종학 2012. 2

  • 발행국

    대한민국

  • 언어

    영어

  • 출판년

    2012                                                             

  • 초록 (Abstract)
    • 미토콘드리아 유전자는 모계로부터 유전되는 특징을 가진다. 이러한 미토콘드리아의 기능에 이상이 생기면 다양한 병이 야기되는데 가장 잘 알려진 병으로 파킨슨병과 알츠하이머를 예로 ...
  • 미토콘드리아 유전자는 모계로부터 유전되는 특징을 가진다. 이러한 미토콘드리아의 기능에 이상이 생기면 다양한 병이 야기되는데 가장 잘 알려진 병으로 파킨슨병과 알츠하이머를 예로 들 수 있다. 요즘 장기이식 동물의 생산과 치료제 개발을 목적으로 보편적으로 체세포핵치환을 사용한다. 이 기술은 핵이 제거된 미수정란 (공여미수정란)에 우리가 목적하는 유전자를 가진 체세포를 주입하는 방법으로 체세포 주입 시 체세포 핵만을 이식하는 것이 아니라 체세포의 전부가 이식된다. 이러한 이유로 체세포핵치환으로 만들어진 동물들에서 핵 뿐만 아닌 체세포질에 포함되어있는 소기관들에 관한 연구들이 많이 이루어지고 있다. 특히 미토콘드리아 유전자에 관한 연구는 더욱 더 활발하게 진행되고 있으며 이에 관한 논쟁 또한 계속되고 있다. 최근 연구에서는 체세포핵치환으로 인해 태어난 대부분의 새끼에서 공여미수정란의 미토콘드리아 유전자에 기증체세포의 미토콘드리아 유전자가 더해져서 섞이는 특징이 관찰되었다. 이러한 특징을 헤테로플라즈미라 명명한다.
    이제까지의 연구에서는 연속적으로 일어나는 체세포핵치환으로 만들어진 복제돼지에서 공여미수정란의 미토콘드리아의 유전자와 기증체세포의 미토콘드리아 유전자에 관해 알려진 바가 없었다. 그래서 우리는 세 번의 연속적인 체세포핵치환으로 만들어진 각 각의 복제돼지에서 기증체세포 미토콘드리아 유전자의 유전에 관하여 연구하였다. 미네소타 미니어처 돼지의 귀에서 얻어 배양한 섬유아세포 (기증체세포)를 랜드레이스 돼지의 핵이 제거된 미수정란에 주입하였다. 이렇게 태어난 새끼의 귀에서 다시 섬유아세포를 얻어 다른 랜드레이스 돼지의 공여미수정란에 주입하였다. 이 과정은 세 번에 걸쳐 반복되었고 이렇게 태어난 복제돼지 귀의 섬유아세포에서 유전체를 추출하여 미토콘드리아 유전자의 전달이 어떻게 이루어지는지에 대해 알아보았다. 미토콘드리아 유전자내에 있는 조절부위의 염기서열은 기증체세포와 공여미수정란 각 각의 16050부분에서 아데닌과 티민, 16062부분에서는 티민과 시토신, 그리고 16135부분에서는 구아닌과 아데닌으로 달랐다. 복제돼지의 기증체세포의 미토콘드리아 유전자의 유전을 대립형질 특이 중합효소연쇄반응과 실시간 연쇄반응을 이용하여 알아보았다. 각 분석에서 복제돼지 F0, F1, F2 그리고 F3에 이르기까지 기증체세포의 미토콘드리아 유전자는 발견되었다. 이들 복제돼지의 섬유아세포를 통해 알아본 유전형은 공여미수정란의 유전형과는 달랐고 연속적인 체세포핵치환의 세 번의 수행으로 만들어진 복제돼지에서 기증체세포 미토콘드리아 유전자 양이 두드러지게 변하는 것을 관찰하였다. 체세포핵치환으로 인한 복제돼지의 미토콘드리아 유전자는 자연에서의 생식에서 나타나는 것과 다르게 기증체세포와 공여미수정란의 미토콘드리아 유전자를 모두 가지는 헤테로플라즈미의 형태를 나타내었다. 또한 실시간 연쇄반응으로 알아본 기증체세포 미토콘드리아 유전자의 양은 체세포핵치환이 반복될수록 줄어들 것이라는 예상과 같았다.
  • 목차 (Table of Contents)
  • Ⅰ. INTRODUCTION 1
  • Ⅱ. LITERATURE REVIEW 3
  • 1. Mitochondria 3
  • 2. Mitochondrial DNA (mtDNA) 4
  • 3. Mitochondrial disease 5
  • 4. Motochondrial inheritance 6
  • Ⅲ. MATERIALS AND METHODS 7
  • 1. Preparation of porcine ear skin fibroblast cells 7
  • 2. Isolation of mtDNA 8
  • 3. Polymerase chain reaction (PCR) and sequencing of mitochondrial displacement loop (D-loop) region 9
  • 4. Allele-specific PCR (AS-PCR) and oligonucleotides 11
  • 5. Allele-specific quantitative PCR (AS-qPCR) in real-time 13
  • 6. Statistical analysis 13
  • Ⅳ. RESULTS 15
  • 1. Polymorphism of mitochondrial D-loop region 15
  • 2. The diversity in D-loop region of mtDNA 20
  • 3. Production of serial recloned pigs by SCNT 24
  • 4. Transmission of donor mtDNA by SCNT 27
  • 5. Quantitative analysis of mtDNA heteroplasmy 29
  • 5. Estimation of mtDNA copy number 29
  • Ⅴ. DISCUSSION 34
  • Ⅵ. LITERATURE CITED 38
  • 한글 초록 43
  • ASTRACT 45
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