| 초록 |
DNA 메틸화는 후생유전학적 조절(epigenetic regulation)의 중요한 발현 방식으로서, 식물의 생장 발육을 조절하는데 참여하며, 또한 식물의 역경 스트레스 응답 과정에서 작용을 발휘한다. DNA 메틸화의 구축과 유지는 시티딘(cytidine) 메틸 전이 효소, 염색질 재구성(chromatin remodeling) 효소, 히스톤 수식(histone modifications) 요인과 탈메틸화 등의 협동작용 결과이다. 환경 스트레스는 식물체 내의 DNA 메틸화를 유도하여 상태를 변화시킴으로써, 유전자 발현 수준과 모양을 변화시키고, 식물의 적응성에 영향을 미친다. 공심연자초(Alternanthera philoxeroides)는 침입 식물로서 종 내의 유전 다양성은 매우 낮고, 주로 매우 강한 표현형 가소성(Phenotypic plasticity)에 의존하여 다양한 수륙 서식 환경을 침범한다. 클론 번식한 공심연자초의 개체에 대하여 서로 다른 시간의 침수 처리를 진행하였고, 또한 정량 PCR 방법을 이용하여 서로 다른 처리 조건에서의 16개 DNA 메틸화 조절 요인(DNA methylation regulating factor)의 발현 수준과 변화 추세를 검측하였다. 그 중 서로 다른 처리 시간에서의 13개 유전자 발현 수준은 뚜렷한 변화가 있었으며, 침수 식물 중 대다수의 유전자가 처리 초기에 강렬하게 유도되어 상향 발현하였다. 아황산수소나트륨(sodium bisulfite) 시퀀싱 기술을 이용하여 서로 다른 수역-육지 조건에서 두개 뚜렷한 차이 발현 유전자(Contig942와 Contig23336)의 상류 프로모터 영역 메틸화 동태에 대하여 분석하였다. 결과, 프로모터 영역의 여러개 시티딘 사이트의 메틸화 수식 상태는 서로 다른 수역-육지 조건 및 침수 처리의 서로 다른 시간대에서 신속하고 가역적인 동적 변화를 나타냈으며, 이는 서로 다른 환경 조건에서의 해당 유전자 발현 수준에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구 결과는 공심연자초의 표현형 가소성 변이와 적응성이 발생하는 분자적 메커니즘을 이해하는 데 도움이 된다. |
