| 저자(한글) |
DU, Li-xiao,ZHOU, Yan-cong,WANG, Xing-yun,HAN, Lan-zhi,HOU, Mao-lin,PENG, Yu-fa |
| 초록 |
[목적] 곤충 체내 Aminopeptidase N(APN)는 Bt 살충 단백질의 주요한 수용체이며 Bt 단백질의 살충 메커니즘 및 곤충의 Bt 단백질에 대한 내성과 밀접한 관계가 있다. 혹명나방[Cnaphalocrocis medinalis(Guen?e)] APN 유전자의 기능에 대하여 서술하고 Bt 단백질이 혹명나방에 대한 독성 메커니즘을 명확하게 하기 위하여 본 논문에서 혹명나방 체내 APN 유전자의 복제 및 시공간적 발현 분석을 체계적으로 진행하였다. [방법] 축퇴 프라이머(degenerate primer) PCR 결합 RACE 기법을 이용하여 4개의 혹명나방 APN 유전자의 cDNA 전체 길이 서열을 얻었으며 실시간 정량 PCR 기법으로 APN 유전자가 혹명나방의 다양한 곤충 형태 및 유충의 다양한 조직 내에서 시공간적 발현 상황에 대하여 연구하였다. [결과] NCBI 상동성 비교 분석 결과, 4가지 유전자는 각각 APN 유전자 패밀리의 다양한 유형에 속하며 각각 CmAPN1(GenBank 등록번호: HQ853294), CmAPN2(GenBank 등록번호:HQ853295), CmAPN3(GenBank 등록번호: KJ143755), CmAPN4(GenBank 등록번호: HQ853296)로 이름 지었다. 서열 분석 결과, CmAPN1-4 cDNA 전체 서열 길이는 3,698, 3,478, 3,150와 3,149 bp이고, 개방형 해독틀은 3,045, 2,877, 3,045와 2,862 bp이었으며, 각각 965, 958, 1,014와 952개의 아미노산을 인코딩 하였다. 해당 아미노산 서열은 인시목 곤충(Lepidoptera insects)의 Aminopeptidase N의 전형적인 구조 특징을 갖고 있는데 즉 당질화 사이트, N-말단 신호 펩타이드(N-terminal signal peptide) 서열, 징크글루타메이트 (zinc glutamate) 아미노펩티다아제(aminopeptidase)의 보존적 구조 GAMEN, 아연 결합 사이트 HEX2HX18E, C-말단 glycosylphosphatidylinositol (GPI) 앵커 신호 펩타이드(anchor signal peptide)를 함유하고 있다. 실시간 정량 연구 결과, CmAPNs가 유충 체내에서 발현량은 수정란, 번데기와 성충 체내에 비해 명확하게 높았다. 유충 체내에서 CmAPN1의 발현 수준은 CmAPN2-4에 비해 뚜렷하게 낮았으며 다양한 연령 단계에서 발현량의 차이는 분명하였다. CmAPN2-4의 발현량은 유충의 나이가 증가할수록 점차 커진다. CmAPNs가 유충의 장 조직 내에서 발현량은 기타 조직 기관 보다 명확하게 높았으며 CmAPN1과 CmAPN2는 각각 중장(Midgut)과 후장(hindgut)에서 높은 수준으로 발현되고 CmAPN3은 전장과 중장에서 모두 높은 발현 수준을 나타냈다. 그러나 CmAPN4는 다양한 조직 기관 내에서 모두 비교적 낮은 발현 수준을 유지하였다. [결론] CmAPNs 유전자는 혹명나방의 다양한 곤충 단계와 다양한 조직 내에서 차이가 명확한 시공간적 발현 상태를 나타냈다. RNA 간섭 방법을 이용하여 CmAPNs 유전자 기능을 연구할 때 적합한 곤충 상태와 곤충 연령을 선택하여 간섭을 진행하여야 한다. |
