| 초록 |
□ 연구개요 최근 전 세계적으로 꿀벌의 군집 붕괴가 확산되어 심각한 경제적 손실을 야기하고 있다. 한국 토종벌 (Apis cerana )의 경우에는 낭충봉아부패병 바이러스 (Sacbrood virus, SBV)가 군집 붕괴의 주요 원인으로 지목되고 있으나, 아직까지 명확한 예방 및 치료법은 개발되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구는 기존에 완성된 꿀벌의 유전체 해독 자료를 기반으로, 세계 최초로 토종벌의 마이크로RNA (microRNA)를 대량으로 발굴하고, 낭충봉아부패병 바이러스 감염 시의 마이크로RNA 기능을 새롭게 규명하고자 한다. 나아가 낭충봉아부패병 바이러스에 의해 발현 변화를 보이는 마이크로RNA를 규명하여 해당 마이크로RNA의 표적 유전자를 규명하는 접근 방식으로 토종벌 낭충봉아부패병의 발병 메카니즘을 파악하고자 한다. 따라서 본 연구는 궁극적으로 현재까지 알려져 있지 않은 곤충 바이러스와 관련된 마이크로RNA의 새로운 역할을 최초로 밝힘과 동시에, 국내 한봉산업에 심각한 위기를 불러온 토종벌 낭충봉아부패병의 예방 및 치료에 초석을 제공하는 것을 목표로 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 한국 토종벌을 대상으로 정상 샘플 및 낭충봉아부패병 바이러스 감염 샘플을 확보한 후, 전사체와 small RNAome 오믹스 분석을 통해 SBV 감염에 따른 토종벌 유전자들의 변화와 이와 관련된 small RNA의 역할을 연구하는 것을 목표로 한다. - 토종벌 정상 샘플과 낭충봉아부패병 바이러스 감염 샘플들에서 quantitative RT-PCR (qRT-PCR)을 통해 낭충봉아부패병 바이러스 감염 여부 진단 수행. - 감염 여부를 확인한 샘플에서 Next Generation Sequencing (NGS) library 제작하여, 오믹스 기법을 이용하여 300여개 토종벌 마이크로RNA를 발굴함. - 동일한 샘플들에서 NGS 오믹스 기법을 이용하여 전사체 데이터 확보 및 분석, 그리고 이들 중 마이크로RNA에 의해 조절 받는 표적유전자들 예측함. - 토종벌 전사체의 추가 보완 및 세밀화 작업을 위해 토종벌의 발달단계별, 조직별 NGS 진행 후, 오믹스 분석을 통한 전사체 및 small RNAome 데이터 확보. - 확보한 토종벌의 발달단계별, 조직별 전사체 빅데이터를 통해 마이크로RNA에 의해 발현조절 받는 표적유전자를 예측함. □ 연구개발결과의 중요성 본 연구는 기존에 완성된 서양벌과 토종벌의 유전체 해독 자료를 기반으로, 세계 최초로 토종벌의 마이크로RNA를 대량으로 발굴하고, 낭충봉아부패병에 감염된 토종벌과 감염되지 않은 토종벌을 대조군으로 이용하여, SBV 감염 시의 마이크로 RNA 기능을 새롭게 규명하고자 한다. 나아가 궁극적으로 SBV에 의해 발현 변화를 보이는 마이크로RNA를 규명하여 해당 마이크로RNA에 의해 발현조절 받는 표적 유전자를 밝히는 접근 방식으로 토종벌 낭충봉아부패병의 발병 메커니즘을 파악하고자 한다. 현재까지 보고된 연구 결과에 따르면, 인간이나 동물에서 발생하는 바이러스성 질병의 감염 및 면역에서 마이크로RNA가 관여한다고 알려져 있으나, 이와 관련하여 토종벌의 마이크로RNA 대량 발굴에 관한 연구 보고는 없으며, 특히 곤충 바이러스와 관련된 마이크로RNA 기능은 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구를 통해 토종벌의 발달 단계별 그리고 조직별 전사체 및 small RNAome 오믹스 빅데이터를 확보하였고, 곤충 바이러스와 관련된, 기존에 알려지지 않은 마이크로RNA 역할을 최초로 밝힘과 동시에, 국내 한봉산업에 심각한 위기를 불러온 토종벌 낭충봉아부패병의 연구에 초석을 제공할 것으로 기대한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
