□ 연구개요 초파리의 배아는 발생 과정 중 방사선에 대한 저항성이 변화함. 즉, 초기에는 민감성을 나타내 방사선 조사 후 사멸하지만 후기에는 epigenetic change에 의한 proapoptotic gene 발현이 억제되어 저항성을 나타내 방사선 조사 후 대부분의 세포가 생존하여 유충으로 부화함. 본 연구실에서는 방사선 민감성을 나타내는 초기 배아에 방사선을 조사하였을 때 특정 세포에서만 사멸이 유도되는 것을 확인하였고, 특히 신경줄기세포는 사멸되지 않는 것을 발견함. 본 과제는 이 결과를 바탕으로 신경줄기세포가 방사선 저항성을 나타내는 기전을 규명하고자 함. 또한, 유충의 신경 줄기세포는 방사선 조사후 어떻게 반응하는지 규명하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 방사선 민감성을 나타내는 초기 배아의 방사선에 의한 세포사멸에 관여하는 유전자 규명 - p53에 의한 reaper와 hid 유전자의 발현 증가에 의해 세포사멸이 일어나며 Ras 유전자 역시 이 과정에 필요함. 2. 방사선 조사후 생존한 초기 배아 신경줄기세포의 운명 – 방사선을 조사하고 2시간 후부터 신경줄기세포의 숫자가 감소하는데, 그 원인은 세포분열 정지, apoptosis에 의한 세포사멸이나 조기분화와는 관련이 없음. 3. 방사선 조사후 초기 배아 신경줄기세포가 생존하는 원인 규명 – 신경줄기세포에서는 방사선 조사후 p53에 의한 reaper와 hid 유전자의 발현이 유도되지 않았는데, 그 원인이 이들 유전자의 promoter methylation에 의한 epigenetic change는 아님. 4. 방사선 조사후 초기 배아 신경줄기세포의 생존에 필요한 유전자 규명 – hid의 발현을 조절한다고 알려진 유전자들(E2F1, Ras, Yan, Dicer1, Eggless, Snail, Zelda, Rolled, Ras85D)은 방사선 조사후 신경줄기세포의 생존에 관여하지 않음. 5. 2령 유충의 신경줄기세포의 방사선 저항성 확인 및 작용 기전 규명 – 2령 유충에 방사선을 조사하였을 때, 신경줄기세포는 세포사멸을 하지 않는 대신 조기분화함. 그로인하여 발생과정중 신경줄기세포의 숫자가 증가하지 않아 3령 유충의 뇌 발달이 저하되어 작은 크기의 뇌가 생성됨. □ 연구개발결과의 중요성 • 방사선 조사후 세포의 운명은 세포의 종류나 발달 단계에 따라 다양한데, 초파리 줄기세포의 경우, 대부분이 방사선 조사후 생존한다고 알려져 있으나 생존한 줄기세포의 운명에 대해서는 자세히 밝혀진바 없음. 본 연구에서는 신경 줄기세포 역시 방사선 조사후 생존하는데, 2령 유충에서는 방사선 조사후 조기 분화한 반면, 배아에서는 조기분화하지 않음을 발견함. 분화 과정에 따라 운명이 상이한 신경줄기세포의 동물모델이 새로이 확립되어 추후 관련 연구의 중요한 소재로 사용될 수 있음. • 초기배아의 신경줄기세포가 방사선 조사후 생존하는데 관련된 유전자의 일부는 밝혔지만 그 기전을 완전히 규명하지는 못하였으며, 이를 규명하기 위한 후속 연구가 필요함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
- 연구책임자 : 송영한
- 주관연구기관 : 한림대학교
- 발행년도 : 20200600
- Keyword : 초파리;신경줄기세포;세포사멸;방사선 저항성;조기분화;
