노랑 초파리의 야생종과 날개돌연변이종에 있어서 날개성체원기의 단백질 합성 양상의 비교 연구

Abstract

노랑초파리(Drosophila melanogaster)의 야생종과 날개돌연변이종이 흔적시(vestigial)에 있어서 성체의 구조적 차이를 나타내는 요인을 연구하고자 하였다. 두 종의 날개성체원기의 크기 및 형태를 비교한 후, 두 종에서 모두 정상적으로 존재하고 있는 날개성체원기로부터, 크기와 모양에 있어서 큰 차이가 나는 성체의 날개로 각각 분화하는 현상을 고분자 물질의 합성 양상의 측면에서 밝히기 위하여 3령 유충 시기까지 날개성체원기에 누적된 단백질 양상을 비교하고, 이어서 분화 시기에 새로이 합성되는 단백질 양상을 Fluorography를 이용하여 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다 : 1. 야생종과 흔적시의 3령 말기의 유충으로부터 채취된 성숙한 날개성체원기는 크기 및 형태에 있어서 거의 차이점이 없었다. 2. 3령 유충 시기까지 누적된 단백질 양상의 분석 결과, 어느 정도의 양적인 차이는 있으나, 질적인 차이는 거의 없었다. 3. In vitro에서 ³H-leucine으로 표지한, 성체의 구조로 분화하기 직전 2.5시간 동안 새로 합성된 단백질 양상은 두 종에 있어서 뚜렷한 차이점이 나타났다. 이와 같은 결과에 따라, 흔적시의 경우에 있어서 초기 배발생은 정상적으로 이루어지지만, 번데기 시기에 이르러 성체로 분화하는 동안 야생종과 비교해서 단백질 합성 양상의 결함을 보임으로써 성체의 날개 형성에 큰 차이가 나타나는 것으로 생각된다.;Materialistic factors to lead differentiation of cell groups into a predestined fate were investigated using wing mutant, vestigial of Drosophila melanogaster. In vestigial, wing discs fail in differentiation into normal wings, even though the third instar larva of the mutant has formed even wing discs of normal size. Wing discs from the mature third instar larvae of wild type and the mutant strain vestigial were compared with regard to the patterns of accumulated and synthesized proteins. The results are presented below: 1. The mature imaginal wing discs in both of wild type and vestigial were observed to be the same size and shape. 2. The patterns of proteins, which were accumulated in the imaginal wing discs upto the third instar larval stage, showed no differences between these two types. The differences in the quantities of proteins were small, though the qualitative patterns showed great similarities between wild and vestigial types. 3. The patterns of the proteins synthesised in the discs during 2.5 hours before the pupation showed remarkable differences between wild and vestigial types. Some of the proteins that had been specifically synthesized in the discs of wild type were not synthesized in that of the vestigial and vice versa. Such specific proteins were found to be at least 19 in wild type and 6 in vestigial. According to these results, it was concluded that during the larval stages, there seems to be very Little between the wild type and vestigial in terms of protein patterns along with the formation of the imaginal wing discs, but just prior to the beginning of pupation, the wild type synthesized proteins which were not found in the vestigial. The failure of differentiation of fang discs into the normal wing in vestigial seems to be due to the lack of the proper gene products, probably stage-specific macromolecules including proteins.