| 초록 |
□ 연구개요 넙치(Paralichythys olivaceus)는 해수 양식 어류 총 생산량의 약 50%를 차지하는 주요 어종이나 장기간 양식으로 품종 열성화 등 성장둔화 및 질병 발생의 문제점을 안고 있음. 넙치 양식산업의 발전을 위하여 배아줄기세포 배양기술 구축 및 유전자 미세주이 기술의 구축을 통해 안정적인 연구환경을 마련하고자 함. 본 연구를 통해 한국의 수산자원에서 아직까지 시도된 적 없는 최신 트렌드의 기술력 배양을 첫 번째 목표로 하고 있으며, CRISPR/Cas9(유전자가위) 시스템의 유전자편집기술을 이용한 신품종 어류개발의 기반기술 구축을 두 번째 목표로 함. 연구결과를 토대로 전통적인 육종방법을 벗어나 넙치의 고부가가치 품종 개발 및 육종을 위한 새로운 전략을 제시하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 중요 수산 자원인 넙치의 수정란을 이용한 유전자 미세주입법 및 배아줄기세포 배양기술 구축하기 위한 것으로 다음과 같은 연구내용을 수행하였음 1. 넙치의 배아줄기세포 배양조건 최적화 및 배아줄기세포 marker의 발현양상 분석 2. 넙치의 tyrosinase 유전자 발현양상을 분석하고 유전자 교정을 위한 CRISPR/Cas9 시스템을 도입 3. 넙치수정란으로 미세주입조건을 최적화하고 tyrosinase 유전자를 target으로 하는 CRISPR/Cas9 시스템의 효율을 검증 연구수행 결과, 넙치수정란으로부터 배아줄기세포를 배양하고 마커들을 발현을 확인하였으며 멜라닌 색소형성에 관여하는 중요 유전자인 tyrosinase 유전자를 target으로 하는 sgRNA를 디자인하고 Cas9 과 함께 미세주입함으로써의 실험 조건을 최적화하였음. 구축한 조건에서 유전자 편집이 발생하였음을 표현형 및 유전형 분석을 통해 검증하였음. 이를 통해 양식어류의 유전자편집기술 적용 가능성을 검토하였고 신품종개발을 위한 새로운 전략을 제시하였음. □ 연구개발결과의 중요성 ▶ 본 연구를 통해 넙치수정란에서 유전자 미세 주입 조건을 최적화하고 구축된 조건에서 유전자 편집이 발생하였음을 최초로 검증하였음. ▶ 연구의 성공적인 수행은 원하는 형질 개발을 위한 target 유전자의 직접적인 유전자 교정이 가능해졌음을 의미하고, 이는 넙치 수정란의 유전자 발현 제어기술을 확립하였다는데 중요성이 있음 ▶ 넙치 수정란을 이용한 유전자 발현 제어 기술의 최적화는 다른 양식어종에도 적용될 수 있으며 유전자 편집을 이용한 어류 개발 기술력을 제공함. ▶ 본 연구를 통해 확립된 실험 기술들은 속성장, 내병성, 기능성 소재 생산과 같은 기능성 어류의 개발을 가속화하며, 이들의 산업화는 양식현장의 이윤창출로 이어지는 직접적이고 파격적인 경제적 효과를 기대할 수 있음 (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
