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척추동물의 내배엽형성 분자메커니즘

전문가 제언: ○ Zebrafish(Danio rerio)는 생존능력이 강한 길이 약 3cm의 소형열대어로 수정란 발생과정이 신속하게 진행되어 수정 후 3일에 몸체와 기관 형성이 완성되어 부화한다. 수정 난은 비교적 크고 완전히 투명해서 발생과정 관찰뿐만 아니라, 유전자 조작이 매우 용이하다. 유전체는 인간 크기에 절반정도이나 유전체 복잡성(genomic complexity)은 매우 유사하여 in vivo functional test를 수행하는 모델동물로 크게 주목받고 있으며 국내의 약학 및 생명공학관련 연구도 활발히 진행되고 있다.

○ 일본 Nagoya 대학 Kikuchi(菊池) 교수 연구팀은 zebrafish 돌연변이체를 중심으로 척추동물의 내배엽세포 형성기구와 현재까지 규명된 내배엽세포와 중배엽세포 분리기구 및 내배엽세포이동을 소개하고, 아울러 이들이 제작한 sox17-GFP(green fluorescence protein) 유전자변형 어류(transgenic fish)에서 관찰된 메커니즘과 향후 스크린계획 등을 고찰하였다.

○ Zebrafish 돌연변이를 이용한 내배엽형성의 결절신호(nodal signalling)와 결절하류 전사인자 및 모성인자에 대한 조사를 실시하였고 내배엽과 중배엽 분리기구 및 중배엽으로 세포이동과 장관형성을 각 유전자 발현과 연계하여 비교적 소상히 소개함으로서 척추동물 발생기구에 대한 기초이해에 유용한 자료를 제시하였다.

○ 최근에는 손상된 망막을 재생시키는 능력을 가진 zebrafish에 대한 연구가 인간 시력회복에 대한 실마리를 제공할 것으로 보여 향후 5년 내 시력상실에 대한 실험적 치료가 이루어질 전망이다. 영국 런던대학 림 박사팀은 어류와 포유류의 눈에서 발견되는 성장 줄기세포를 인공배양에 성공함으로서 자가이식에 새로운 가능성을 시사하였다.

○ 인간유전체를 이용한 연구에는 여러 가지 문제점이 수반되나 본 자료에서 제시하는 바와 같이 다양한 각도의 분자생물학적 접근은 각종 난치병이나 돌연변이 발생메커니즘 추적이 가능할 것으로 보여 이 분야 연구가 더욱 활성화되길 기대한다.

저자: Takamasa Mizoguchi, Yutaka Kikuchi
자료유형: 학술정보