제 36회 Lab Semina 2002. 04. 15 발표자 : 석사 1년차 김우영
Introduction 태반 가진 포유동물의 넓은 범위내 Chromosome painting은 대부분 극적으로 표현되고있으며 이 genome evolution은 chromosome synteny conservation 의 높은 정도에 의해 표기되고 있다. 그리고 최근에 평가된 것에 기초하면 chromosome painting은 translocation이 진화의 천만년 당 한번의 목에서 정상적으로 일어나는 드문 사건임을 보여주고 있다. Human chromosome-specific probe로 chromosome painting은 human Chromosme 3번, 21번과 연관되어 homolog를 ancient synteny로 보여준다. 이는 식충동물, 우제류, 육식동물, 나무 두더쥐 그리고 하등 영장류 심지어 유대류까지 포함한 포유동물 목의 수에서 종의 넓은 열까지 발견할 수 있기 때문에 이를 이용 따라서 염색체 3번, 21번의 synteic과 연관하여 모든 태반가진 포유동물 조상을 결론 지을 수 있다. Chromosome painting의 결과로 원원류와 신대륙원숭이의 분기이후 구대륙영장류와 인간 기원의 genomic landmark로서 염색체 3번 21번 synteny의 분열을 확인한다. Chromosome painting에 의해 보여지는 재배열은 대부분 translocation으로 이는 오직 실제 염색체 변화의 fraction으로 진화동안 일어난다.
이 연구에서는 intrachromosomal재배열에서 관찰되는 subchromosomal probe의 array를 사용하였는데 이는 다양한 영장류와 외집단 포유동물내 3/21 syntenic Block에서 일어났다. 그리고 painting probe로 나무 두더쥐 또는 tupaia 그리고 African green monkey Homolog로부터 유래한 것을 사용하였다. Yeast artificial chromosomes(YACs)처럼 band-specific probe와 인간 subregional Chromosome probe로 영장류의 다양성과 다른 포유동물 종에 있어서 인간 3번 염색체의 진화적 역사와 분자적 세포유전학적 분석을 하는데 사용되는데 그 목적이 있다.
Materials and Methods Cell lines and chromosome preparation FISH(fluorescence in situ hybridization)실험위해 중기 상태의 염색체를 준비한다. DNA probe labeling and chromosome painting Chromosome-specific painting probe는 퇴화된 oligonucleotide primed-PCR Amplification에 의해 수행되었다. 초기 PCR product는 biotin-16-dUTP 또는 Digoxigenin-11-dUTP로 label하였다. Hybridization수행
FISH with YACs and subchromosomeal probes from somatic cell hybrids Chromosome subregion-specific painting probe는 인간과 설치류 체세포 Hybrid DNA로 부터 Alu-PCR에 의해 시작하였다. Labeling과 YAC probe의 FISH 절차는 Bray-Ward et al.가 기술한 방법을 수행하였다. Microscopy and image processing
Results & Discussion
Conclusions 인간 염색체 3번 homolog의 synteny는 다양한 포유동물에 있어서 높게 conserved 하다. 다양한 종사이의 map은 다양한 계통분류내 변화의 역사를 확인할 수 있게 한다. 인간 3번 염색체 진화의 주요 경계표로서 이 연구에서 다룬 자료를 종합해 보면 다음과 같다. 1.인간 3번과 21번 염색체 homolog사이에서 ancestral synteny와 염색체 segment의 목은 여우원숭이와 육식동물에 있어서 conserve하였다. 2.염색체 3번과 21번 homolog의 분열은 구대륙 영장류 이후 신대륙 원숭이로분기를 말한다. 조상종 형태는 보르네오 오랑우탄내에서 conserve하게 발견된다. 3.계통분류적 line내 2개의 subsequent inversion은 African ape와 인간을 유도한다. 4.pericentric inversion과 centromere shift는 구대륙원숭이 염색체 조상의 원인이 된다. 따라서 진화과정에서 염색체가 변화하는 작용의 role을 포함하여 포유동물 genome 진화와 계통분류의 포괄적 사진은 많은 도움을 나타낸다.
References