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연구의 목적
● Knockout 생쥐의 30% 정도가 배아 발생 단계 혹은 출생 직후에 죽음
● 배아 발생 단계의 표현형 분석은 성체를 대상으로 하는 표현형 분석 방법을 직접 적용하기에는 무리가 있음
● 본 연구에서는 배아 발생 단계에서 죽는 knockout 생쥐의 질환표현형 분석기준을 확립하고 이에 필요한 기술을 확보하여 질환표현형 데이터를 생산 및 분석하고자함
연구 내용
1. 배아의 사망 시기 조사
● Embryonic day (E)12.5를 기준으로 우선 조사하고 이를 바탕으로 E3.5, E7.5, E9.5 E15.5 혹은 E18.5 시기를 조사
2. 배아 발생 단계에 따른 기본적인 질환표현형 분석 기준 확립
● International Mouse Phenotyping Consortium (IMPC)의 기준을 준용하여 자체적으로 기본적인 질환표현형 분석 기준 수립
3. 배아 발생 단계에 따른 질환표현형 분석 기술 확립
● 위에서 확립한 분석 기준에 따른 질환표현형 분석 기술 확보
4. LacZ reporter를 이용한 유전자 발현 분석
● 기본표현형 분석은 E12.5 시기에 필요시 2차표현형 분석으로 다른 발생 단계에서 x-gal 염색을 통해 대상 유전자의 발현 조사
5. 표현형 정보 생산 및 분석
● 자체 생산 및 KMPC에서 제공하는 knockout 생쥐를 대상으로 위에서 확립한 기주에 따라 질환표현형 정보를 생산 및 분석
연구개발성과
● IMPC의 배아 단계 질환표현형 분석 기준을 확립하고 관련 분석 기술 확보
● 추가로 자체적인 배아 단계 질환표현형 분석 기준을 확립하고 관련 분석 기술 확보
● 확보된 기술을 정상배아 및 KO 배아에서 검증
● 3종의 배아단계에서 죽는 KO 마우스 (Cxcl12, Pierce1, Asb2)의 기본 혹은 2차 질환표현형 분석
● Cxcl12가 대동맥궁 및 폐혈관의 혈관 branching pattern의 조절에 관여함을 밝힘
● Cxcl12-KO 배아에서 출혈, 심장이상, 안면부 이상, 발달지체 등의 질환표현형 발견
● Cxcl12가 배아에서 동맥의 endothelial cell과 smooth muscle cell에서 주로 발현하는 것을 발견
● Pierce1이 내장기관의 좌우 비대칭에 필수적인 유전자임을 밝힘
● Pierce1이 nodal cilia의 움직임에 최초로 반응하는 유전자인 Cerl2의 비대칭적 발현을 조절함으로써 내장기관의 좌우 비대칭을 조절한다는 메커니즘 제시
● Asb2가 발생초기 심장 발달 및 배아의 성장에 필수적인 유전자임을 밝힘
● Asb2가 배아 발생 단계에서 심장과 somite, somite에서 유래한 근육 조직에서 주로 발현하는 것을 발견
연구개발성과의 활용계획(기대효과)
● 배아 발생 단계에서 기본적인 질환표현형 분석 기준 확립
● 배아 발생 단계에서 질환표현형 분석 기술 확보
● 서비스 기반으로 배아 발생 단계에서 knockout 생쥐가 보이는 기본적인 질환표현형 분석
● 주로 선천성 질환의 메커니즘 연구에 필요한 기초 자료 제공 가능
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