배아줄기세포와 암세포에서 공통적으로 발현되는 유전자의 특성 분석

: Characterization of Genes Specifically Expressed in Embryonic and Cancer Stem Cells

• 저자

  신정아

• 형태사항

  ; 26cm

• 일반주기

  지도교수 :이명애

• 학위논문사항

  Thesis(M.A.)-- 아주대학교 : 의생명학과 2012. 8

• 발행국

  대한민국

• 언어

  영어

• 출판년

  2012

• 주제어

  Embryonic stem cell, cancer stem cell, self-renewal, stemness, cell cycle, olfactry receptor

초록

유류의 배반포에서 유래한 배아줄기세포의 세가지 큰 특징은 자가증식 할 수 있고, 체세포나 생식세포 등 모든 형태로 분화가 가능하다는 점과 끊임없이 분열 할 수 있는 증식능력이다. 이러한 배아줄기세포의 능력은 Pou5F1 (Oct4, Oct3/4), Sox2, Nanog, LIN28, KLF4, Myc (c-Myc)과 같은 유전자들이 스스로 혹은 상호 작용을 통해 유지된다. 이러한 주요 유전자는 이미 많은 연구가 이루어 지고 있는 바이며, 이 연구분야를 확장시키기 위한 새로운 유전자의 등장과 다른 유전자와의 상호작용에 대한 연구가 기대 되어지는 바이다. 
최근엔 이 유전자들 중 Oct4, Nanog가 암세포에서도 발견 되어진다는 연구가 있다. 암세포에서 활발히 연구 되어지고 있는 대상인 암줄기세포는 줄기세포와 같은 특징을 공유한다. 줄기세포와 암줄기세포의 중복되는 유전자를 연구함으로써, 배아줄기세포뿐 아니라 암세포에 대한 공통된 특징이나 각각의 이해를 돕는 새로운 메커니즘을 제시한다.
우리는 Digital differential display (DDD)를 통해서 인간배아 줄기세포와 여러 가지 다양한 암세포들에서 공통적으로 발현하는 유전자 중 가능성이 높은 후각수용기의 한 유전자를 선택하였다. 이 유전자를 과발현시키기 위해 바이러스 벡터에 주입하였으며, 바이러스를 이용한 형질전환방법을 이용하였다. 이를 Mouse embryonic fibroblast cell, Human neural stem cell과 Human embryonic kidney cell에 주입하여, 세포주기를 측정하였다. 오직 Human neural stem cell과 Human embryonic kidney 에서만 세포주기가 변화되는데, 이는 후각수용기 유전자의 작용을 증폭시키는 보조 단백질인 Muscarinic receptor3가 세포 자체에서 발현되어지고 있기 때문에, 후각 수용기 유전자가 오직 Human neural stem cell과 Human embryonic kidney 에서만 세포주기에 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 
인간배아줄기세포와 암세포에 공통적으로 발현되면서, 세포주기조절능력에 영향을 미치는 새로운 유전자에 대한 연구는 인간배아줄기와 암세포를 동시에 연구할 수 있는 단서를 제공하며, 이 세포들에 관한 연구와 치료에 있어 큰 공헌을 할 것이라 기대된다.

목차

• ABSTRACT ⅰ

• TABLE OF CONTENTS ⅱ

• LIST OF FITURES ⅳ

• LIST OF TABLES ⅴ

• ABBREVIATION ⅵ

• Ⅰ. INTRODUCTION 1

• Ⅱ. MATERIAL AND METHODS 3

• A. Digital differential dispay 3

• B. Cell culture3

• C. Vector construct for OR overexpression 3

• D. Infection 4

• E. RNA preparation and Reverse transcription-polymerase chain reaction 4

• F. Cell cycle analysis 5

• G. Cell proliferation assay 6

• H. Microarray 6

• I. Statical Analysis 6

• Ⅲ. RESULTS 7

• A. Selection of highly expression genes in human embryonic stem cells and cancer cells 7

• B. Overexpression of olfactory receptor 9

• C. Effect of OR on cell cycle progression 11

• D. Existence of OR expression accessory gene 12

• Ⅳ. DISCUSSION 21

• Ⅴ. CONCLUSION 25

• REFERENCES 26

• 국문요약 30