Gonyaulax polyedra 유전자의 특성 조사

Abstract

쌍편모조류(dnoflagellates)는 진핵세포성 조류(alge)로서 진핵세포의 특징과 원핵세포의 특징을 모두 포함하여 그 진화적인 위치가 아직 정확하지 않은 생물이다 이러한 방편모조류의 한 종인 Gonyaulax polyedra는 항상 응축되어 있는, 모양과 크기가 비슷해 보이는 많은 수의 염색체를 가지며 전체 DNA량이 대단히 많은 것 으로 알려져 있다. 단백질을 지정하는 기능유전자와 단백질의 전사에 관여하는 구조유전자의 염기서열 분석과 유전자의 세포내 분포를 통해, 본 생물체의 진화학적 위치와 독특한 유전자 구조를 이해하고자 하였고 그 연구결과는 다음과 같았다. 1. Gonyaulax polyedra 에서 얻은 calmodulin 게놈 유전자 클론의 염기서열 분석결과 인트론을 지니지 않았다. 다른 종의 calmodulin 아미노산 서열을 비교한 결과, 약 82% 이상의 상동성이 있음을 알았다. 2. Gonyaulax polyedra 에서 얻은 LBP 게놈 유전자 클론은 LBPα family에 속하는 유전자로, 프로모터 부위의 염기서열을 조사한 결과 LBPα family에 적어도 두가지 이상의 프로모터 부위가 존재하였다 이미 보고되어 있는 luciferase 유전자의 프로모터 부위와 비교, 분석 한 결과, 원핵생물이나 진핵생물에서 관찰되지 않는 일부의 보존된 염기서열이 50∼+1 사이에 존재하였다. 이로 미루어 Gonyaulax polyedra 는 진핵생물이나 원핵생물과는 다른 유전자 조절 기구를 지닐 것으로 예상된다. 3. in situ PCR 방법을 이용하여 LBP유전자의 세포 내 위치 조사를 하였다. Laser scanning confocal microsope를 이용하여 image processing을 한 결과 약 40∼50여개의 큰 점들이 관찰되는데, 이는 LBP유전자는 여러개의 유전자가 tandem repeat을 이루어 존재함을 암시한다.;In order to understand the unusual features of the genes and genomes from Gonyanlax polyedra, the structure of genomic genes and the distribution of genes were examined. For a coding gene study, the calmodulin genomic gene was isolated by the strategy of IPCR and their sequence was analyzed. The 149 deduced amino acid sequences showed over 82% homology with calmodulins from other organisms. To characterize the structural gene, the promoter parts of LBP genes were isolated by the strategy of IPCR and their sequences were analyzed. All isolatd LBP genomic clones are classified into gene for LBP α family and they have two types promoter region based on the nuclecotide sequences. Southem analysis of the LBP promoter region implies that the promoter region is conserved well on most of LBP genes. The comparison of the promoter region of LBP and luciferase gene shows that at least these two genes do not have common features shared by eukaryotes or prokaryotes, even some parts of sequences are well conserved within the promoter region. LBP gene distribution was examined by in sit PCR. About 1000 copies of LBP genes are randomly distributed into 40~50 spots. Also, a weak resistancy of proteinase K treatment and thermal stress means unusual compactness of chromosome.