| 동물연구소, 일차 세포 운명을 결정하는 새로운 패턴 발견 | ||
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 최근, 중국과학원 동물연구소 저우치(周琪) 프로젝트팀과 리웨이(李偉) 프로젝트팀은 공동으로 생쥐 발달 과정의 제1차 세포 운명 결정 사건이 2-세포 배아 시기로부터 발생하며 긴 비암호화 RNA LincGE는 2-세포 배아 2개 난할구(Blastomere) 사이의 차이 발현 및 하향 조절을 통하여 세포의 제1차 운명 선택에 영향을 미침을 발견하였다. 해당 연구성과는 "Asymmetric expression of LincGET biases cell fate in 2-cell mouse embryos"라는 제목으로 2018년 12월 13일 "Cell"에 온라인을 게재되었다. 포유동물 개체에는 200종을 초과하는 다양한 세포 유형이 존재하지만 모든 세포 유형은 초기 세포-수정란의 끊임없는 분열 및 분화로 형성된다. 수정란의 분열 및 발육 과정에서 제1차 세포 운명의 선택은 어느 시기에 발생하고 해당 선택은 어떻게 발생되는지는 생식 및 발달 생물학 연구의 중요한 기본 문제이다. 생쥐의 초기 배아 발달은 세포 다양성 및 세포 운명 결정을 연구하는 가장 일반적인 모델이다. 기존의 연구 결과에 의하면 생쥐 배아는 4-세포기 더 나아가 2-세포기에 다양한 난할구 사이에 이미 차이가 발생한다. 또한 세포 운명 선택을 조절할 수 있는 분자 차이는 4-세포기에 나타나는 것으로 알려졌다. 그러나 더욱 일찍한 2-세포 배아기에 세포 운명 선택이 이미 시작되었을 가능성이 있는지에 관하여 확정되지 않았다. 2016년 저우치 프로젝트팀은 둥베이(東北)농업대학 류중화(劉忠華) 프로젝트팀과 협력하여 내인성 역전사 바이러스 관련 긴 비암호화 RNA, LincGET는 생쥐 배아 발달 과정에서 2-세포기를 경과하는데 필수적임을 발견하였다. LincGET가 생쥐 발달에서의 중요한 기능에 근거하여 저우치 프로젝트팀과 리웨이 프로젝트팀은 LincGET가 초기 세포 운명 결정에서의 역할 및 상세한 메커니즘을 심층적으로 연구하였다. 연구 결과, LincGET의 발현 수준은 생쥐 2-세포기와 4-세포기의 다양한 난할구 사이는 불균일함을 발견하였다. 미세주입 방법으로 2-세포 배아의 1개 난할구에서 LincGET 과발현을 통하여 해당 난할구의 낭세포(Daughter-cell)로 속세포덩이(inner cell mass, ICM) 운명을 선택할 수 있다. 심층적인 메커니즘 연구 결과, LincGET와 CARM1로 형성된 복합체는 선호적으로 트랜스포존(Transposon)서열과 결합되어 활성화 염색질 수식 H3R26me2를 구축하여 전체 유전체 염색질의 개방 수준을 증가시키고 다기능성 관련 유전자의 발현 수준을 향상시키며 따라서 더욱 높은 LincGET 발현 수준을 보유한 배아세포의 ICM 운명 선택 경향을 촉진하는 것으로 나타났다. 본 연구는 최초로 생쥐 제1차 세포 운명 분화의 선택을 2-세포 배아시기로 끌어올림과 아울러 그 핵심 분자는 내인성 역전사 바이러스 관련 긴 비암호화 RNA임을 발견하였다. 이는 조기 배아의 전기능성 조절 및 제1차 세포 운명 분화 메커니즘 탐색에 중요한 기반을 마련하였을 뿐만 아니라 더욱 높은 수준의 다기능성 더 나아가 전기능성 줄기세포를 구축하는데 새로운 이론적 참조를 제공하였다. 또한 해당 연구는 긴 비암호화 RNA의 기능 연구를 확장시킴으로써 조기 배아 중 내인성 역전사 바이러스 서열 및 긴 비암호화 RNA 기능 연구에 새로운 아이디어를 제공하였다. 정보출처 : https://mp.weixin.qq.com/s/3cmaSRM00pk3AZgXOnmpJQ |
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