논문 상세보기

수은 노출에 따른 기수산 물벼룩의 대사 관련 유전자의 발현 양상 KCI 등재

Transcriptional Modulation of Metabolism-Related Genes in Brackish Water Flea Diaphanosoma celebensis Exposed to Mercury

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/430103
구독 기관 인증 시 무료 이용이 가능합니다. 4,000원
한국해양생명과학회지 (Journal of Marine Life Science)
(사)한국해양생명과학회 (The Korea Society of Marine Life Science)
초록

수은은 생물 축적과 먹이사슬을 통한 생물 농축되며, 미량에서도 유해한 영향을 나타내기 때문 에 해양 환경 내에서 중요한 문제가 되고 있다. 그러나 해양 소형 갑각류에 대한 수은의 생 물 영향은 다른 금속에 비해 연구가 미흡하다. 본 연구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis을 아치사 농도(0.2, 0.4, 0.8 μg/l)의 무기 수은(HgCl2)에 48시간 노출시킨 후, 대사 관련 유전자의 발현 양상을 조사하였다. 해독효소 유전자 5종(cytochrome P450; cyp360A1, cyp361A1, cyp4AP3, cyp4C122, cyp370C5)과 소화효소 6종(alpha amylase (AMY), alpha amylase related protein (AMY-like), trypsin (TRYP), chymotrypsin-like protein (CHY), lipase (LIP), pancreatic lipase-related protein (PLRP))의 유전자 발현을 quantitative real time reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. Cyp 유전자의 경우 clan2에 속 하는 cyp370C5와 clan4에 속하는 cyp4AP3 유전자의 발현이 농도 의존적으로 유의하게 증가 하였다. 한편 소화효소 유전자 중에서는 단백질 소화와 관련 있는 TRYP 유전자의 발현이 농도 의존적으로 증가하였다. 이러한 결과는 cyp370C5와 cyp4AP3가 수은 독성을 해독하는 과정 에서 중요한 역할을 담당할 것으로 보이며, 수은이 소화효소 유전자의 발현을 조절함으로써 에너지 대사에 영향을 미칠 수 있음을 제시한다. 본 연구는 해양 소형 갑각류에서 수은에 대한 분자 수준의 영향을 이해하는데 도움이 될 것이다.

Mercury (Hg) is a major concern in marine environment because of their bioaccumulation and biomagnification properties, and adverse effects to aquatic organisms at even a trace amount. However, little information on the effects of Hg, compared to other heavy metals, is available in marine small crustaceans. Here, we investigated the transcriptional modulation of metabolism-related genes in the brackish water flea, Diaphanosoma celebensis after exposure to sublethal concentration (0.2, 0.4, 0.8 μg/l) of HgCl2 for 48 h. Relative mRNA expression levels of five detoxification enzyme-coding genes (cytochrome P450; cyp360A1, cyp361A1, cyp4AP3, cyp4C122, and cyp370C5) and six digestive enzyme-coding genes [alpha amylase (AMY), alpha amylase related protein (AMY-like), trypsin (TRYP), chymotrypsinlike protein (CHY), lipase (LIP), pancreatic lipase-related protein (PLRP)] were analyzed using quantitative real time reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR). As results, Hg increased the mRNA level of cyp370C5 (clan2) and cyp4AP3 (clan4) in a concentration dependent manner. A significant increase in TRYP mRNA was also concentrationdependently observed after exposure to Hg. These findings suggest that cyp370C5 and cyp4AP3 play a key role in Hg detoxification in D. celebensis, and Hg can affect energy metabolism by modulating the transcription of digestive enzyme. This study will provide better understanding the molecular effects of Hg in marine small crustacean.

목차
서 론
재료 및 방법
    1. 시험 생물
    2. 시험물질
    3. 노출시험
    4. Quantitative real-time polymerase chain reaction(qRT-PCR)
    5. 통계분석
결 과
    1. CYP 유전자 발현의 변화
    2. 소화효소 유전자 발현의 변화
고 찰
저자
  • 전민정(상명대학교 융합공과대학 생명공학전공) | Min Jeong Jeon (Department of Biotechnology, College of Convergence Engineering, Sangmyung University, Seoul 03016, Korea)
  • 유제원(상명대학교 융합공과대학 생명공학전공) | Je-Won Yoo (Department of Biotechnology, College of Convergence Engineering, Sangmyung University, Seoul 03016, Korea)
  • 이영미(상명대학교 융합공과대학 생명공학전공) | Young-Mi Lee (Department of Biotechnology, College of Convergence Engineering, Sangmyung University, Seoul 03016, Korea) Corresponding author