KCI등재
묵납자루(Acheilognathus signifer; Cyprinidae) metallothionein 유전자의 클로닝 및 특징 분석 = Molecular Characterization of Metallothionein Gene of the Korean Bitterling Acheilognathus signifer (Cyprinidae)
저자
이상윤 ( Sang Yoon Lee ) ; 방인철 ( In Chul Bang ) ; 남윤권 ( Yoon Kwon Nam )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2011
작성언어
Korean
주제어
KDC
497
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
10-20(11쪽)
제공처
소장기관
한반도 고유종인 묵납자루(Acheilognathus signifer)로부터 metallothionein (MT) 유전자를 분리하고 그 유전자 구조와 발현 특징을 분석하였다. 묵납자루 MT cDNA는 20개의 시스테인(cysteines)을 포함한 60개의 아미노산을 암호화하고 있었고, 이들 시스테인 잔기들의 위치는 잉어목 어류에서 잘 보전되어 있었다. 묵납자루 MT 유전자는 3개의 exon과 2개의 intron으로 구성되어 있었으며 intron영역은 A/T조성 빈도가 높았다. 생물정보 분석법을 통해 묵납자루 MT 유전자의 프로모터 영역은 중금속 조절 및 스트레스/면역관련 조절에 관련한 다양한 전사 조절인자들의 부착 위치들이 보유하고 있는 것으로 예측되었다. Real-time RT-PCR 분석법을 이용한 묵납자루 MT mRNA의 조직 별 발현 수준을 조사한 결과, 난소와 장 조직에서의 발현 수준이 가장 높았으며 심장과 근육 조직에서의 발현 수준이 가장 낮은 것으로 확인되었다. 구리를 이용한 중금속 노출 실험(구리 농도 0.5 μM을 이용, 48시간 동안 침지 처리)을 통하여 간 조직에서 MT mRNA 발현이 가장 많이 유도되었고(3.5배 이상), 비장, 신장 및 아가미에서도 유의적인 발현양의 증가(1.5~2.5배)가 관찰되었다. 그러나 뇌 및 장 조직에서는 MT 발현양의 변화가 없었다. 본 연구 결과는 향후 멸종위기 고유종인 묵납자루의 중금속 관련 스트레스 연구에 유용한 기초 자료를 제공할 수 있으리라 기대된다.
더보기Genetic determinant for metallothionein (MT), a cysteine-rich protein playing essential roles in metal detoxification and homeostasis, was characterized in the Korean bitterling (Acheilognathus signifer, Cyprinidae), an endemic fish species. The full-length A. signifer MT (AsMT) cDNA (551 bp) is composed of a single open-reading frame (ORF) to encode a polypeptide of 60 amino acids containing 20 cysteine residues whose positions are conserved in most cypriniform MTs. At the genomic level, the AsMT (2,593 bp spanning the 5`-flanking region to the 3`-untranslated region) represented a conserved tripartite (three exons interrupted by two introns) structure with AT-rich introns. The upstream regulatory region (-1,914 bp from the ATG initiation codon) of AsMT displayed various sites and motifs for transcription factors involved in the metal-mediated regulation and stress/immune responses. The AsMT transcript was ubiquitously detected in various organs with variable expression levels, where the ovary and intestine showed the highest expression, while the heart and skeletal muscle represented the lowest level. During an exposure to copper (immersion in 0.5 μM Cu for 48 h), the levels of AsMT transcripts were significantly elevated in the liver (more than 3.5-fold), moderately in the gill, kidney, and spleen (ranging from 1.5- to 2.5-fold), and barely in the brain and intestine. Results of this study could form a useful basis to explore the metal-related stress physiology of this endangered fish species.
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