플라스틱은 전세계적으로 사용량이 증가함에 따라 해양 환경으로 유입되는 플라스틱 쓰레기의 양도 꾸준히 증가하고 있으며, 미세플라스틱은 해양 생물에 의해 섭취되어 소화관에 축적됨에 따라 성장과 생식에 유해한 영향을 미친다. Cytochrome P450 (CYP)는 환경 오염물질을 대사하 는 해독효소로 알려져 있으나 지각류에서는 그 기능에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연 구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis에서 clan 2, 3, 4에 각각 속하는 CYP 유전자 9종(clan 2: CYP370A4, CYP370C5; clan 3: CYP350A1, CYP350C5, CYP361A1; clan 4: CYP4AN-like, CYP4AP2, CYP4AP3, CYP4C33-like1)의 서열에 대해 진화적으로 보존된 서열의 유사도를 분석 하고 계통분석을 실시하였다. 또한 3종류의 서로 다른 크기의 polystyrene beads (0.05-, 0.5-, 6-μm PS beads; 0.1, 1, and 10 mg/L)에 48시간 노출된 기수산 물벼룩에서 이들 9종의 CYP 유 전자의 발현을 real time reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR)로 분석하였 다. 결과적으로 기수산 물벼룩 CYP 유전자는 모두 진화적으로 보존된 motif를 가지고 있으며 계통분석 결과 각각 clan 2, 3, 4에 속하는 것으로 확인되었다. 이는 기능적으로 보존되어 있음 을 의미한다. CYP 유전자 중 clan 2에 속하는 CYP370C5와 clan 3에 속하는 CYP360A1, 그리고 clan 4에서는 CYP4C122 유전자의 발현이 0.05-μm PS beads에 노출되었을 때 유의하게 증가 하는 양상을 보였으며, 이는 이들 유전자가 PS 대사에 관여한다는 것을 의미한다. 본 연구는 미세플라스틱이 해양 무척추 동물에 미치는 생물 영향을 분자적 수준에서 이해하는데 도움이 될 것이다.

As plastic usage increases globally, the amount of plastic waste entering the marine environment is steadily rising. Microplastics, in particular, can be ingested by marine organisms and accumulated in their digestive tracts, causing harmful effects on their growth and reproduction. Cytochrome P450 (CYP) enzymes are known to metabolize various environmental pollutants as detoxification enzymes, but their role in crustaceans is not well understood. In this study, sequences of nine CYP genes (CYP370A4, CYP370C5 from clan 2; CYP350A1, CYP350C5, CYP361A1 from clan 3; CYP4AN-like, CYP4AP2, CYP4AP3, CYP4C33-like1 from clan 4) were analyzed using conserved domains in the brackish water flea Diaphanosoma celebensis. Additionally, after exposure to three different sizes of polystyrene beads (0.05-, 0.5-, 6-μm PS beads; 0.1, 1, and 10 mg/L) for 48 hours, the expression of these nine CYP genes were investigated using real-time reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). The results showed that all CYP genes possessed conserved motifs, indicating that D. celebensis CYP has evolutionarily conserved functions. Among these CYP genes, the expression of CYP370C5, CYP360A1, and CYP4C122 showed a significant increase after exposure to 0.05-μm PS beads, suggesting their involvement in PS metabolism. This research will contribute to understanding the molecular mode of actions of microplastics on marine invertebrates.

서 론
재료 및 방법
    1. 시험생물
    2. 시험물질
    3. 노출시험
    4. 유전자 서열 분석
    5. Total RNA 추출 및 cDNA 합성
    6. Quantitative real-time polymerase chain reaction(qRT-PCR)
    7. 통계분석
결과 및 고찰
    1. CYP 유전자 서열의 특성 분석
    2. 미세플라스틱 노출에 따른 CYP 유전자 발현의변화

• 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