| 초록 |
마이오스타틴(myostatin, MSTN)은 근육 발육 관련 음성조절 유전자로, 돌연변이 발생 후 근육의 과도한 발육을 유발할 수 있으며, 육용 동물의 육종에서 아주 중요한 가치를 갖고 있다. 본 연구에서는 징크 핑거 뉴클레아제(zinc finger nuclease, ZFN)와 소(Bos taurus) MSTN 유전자의 제2엑손의 특이성 절단을 이용하여, 해당 유전자의 돌연변이를 유도하였으며, 이로부터 해당 유전자를 녹아웃시키는 목적에 달하였다. 먼저, 리포솜(liposome)에 의해 유도된 두 플라스미드의 소 섬유아세포의 동시 형질주입 조건을 최적화하여 19.27%의 동시 형질주입 효율을 얻었다. 다음, 두 그룹의 ZFNs를 이용하여 소 섬유아세포를 형질주입시켰으며, 경구 흡입법을 통하여 단일세포를 96 웰 플레이트(well plate)에 이입한 후, 증폭을 거쳐 배양하여 PCR 선별을 진행하였다. 18주의 MSTN 유전자의 돌연변이 세포주를 얻었는데, 그 중에는 이중 대립유전자가 녹아웃된 세포계 1주가 포함되었으며, 두 그룹의 ZFNs이 소 섬유아세포에 대한 돌연변이 효율은 각각 6.05%, 3.84%였다. 마지막으로, 1주의 돌연변이 세포계를 선택하여 체세포 핵이식 연구를 진행함으로써, 총 24개 재구성 배아를 얻었다. 투명대를 제거한 재구성 배아를 2i 배양액에서 배양하여 포배 유래 유사 영양막 줄기세포를 얻었으며, PCR과 시퀀싱 검출을 통하여, 해당 세포계가 MSTN 유전자의 제2엑손에서 공여세포와 같은 돌연변이를 갖고 있다는 것을 증명하였다. 연구 결과, 합성한 두 그룹의 ZFNs는 MSTN작용 부위에서 돌연변이를 유발할 수 있었으며, 아주 높은 돌연변이 효율을 갖고 있었다. 또한 이중 대립유전자 돌연변이 세포주를 얻을 수 있었으며, 얻은 세포주는 체세포 핵이식을 위한 공여세포로 이용할 수 있었다. 본 연구는 육우의 품질 개량과 육종 작업을 위하여 기초 데이터를 제공하였다. |
