| 초록 |
□ 연구개요 곤충이 서식하고 있는 환경별로 다양한 스트레스 요인에 노출되며, 각 스트레스에 대응한 생리적 적응을 통해 각 곤충들은 그 서식 환경에서 성공적으로 생존, 생장, 생식하고 있음. 이에 곤충의 서식환경에서 발생 가능한 스트레스 요인을 파악하고, 각 스트레스 노출에 따른 곤충의 유전자 발현 양상 분석을 통해 생리적 적응 기작을 연구함. □ 연구 목표대비연구결과 • 환경 화학물질이 방출되는 발효․부패 환경에 서식하는 노랑초파리가 신선한 과일에 서식하는 벗초파리에 비해 높은 수준으로 화학물질(에탄올, 아세트산, 2-phenylethanol)에 내성을 보임. • 연구 개시 시 제시되었던 soluble AChE (acetylcholinesterase)과 화학물질 내성과의 성관성에 대한 가설을 증명할 과학적 결과가 관찰되지 않음. • 화학물질 노출 노랑초파리를 대상으로 실시한 전사체 분석 결과, AMP (antimicrobial peptide)의 발현량이 증가함을 확인함. • 연구의 주제를 soluble AChE에서 화학물질 내성에 관여할 것으로 예상되는 AMP로 변경하여 수행함. • 화학물질에 노출된 노랑초파리의 AMP의 발현량이 벗초파리에 비해 유의하게 높은 수준으로 관찰됨. • AMP의 발현이 억제된 형질 전환 노랑초파리에서 화학물질 내성도가 감소함. • 본 연구의 결과는 서식 환경의 화학물질에 대한 내성에 AMP가 생리학적으로 관여하고 있음을 시사함. • 서식 환경별 꿀벌과 벌꿀의 중금속 농도 측정 결과, 산업단지(도심)에서의 중금속 농도가 농촌지역이나 산속 보다 높음. • 해독 관련 유전자 발현량 비교 결과, 도심 꿀벌에서 이들 유전자의 발현량이 농촌과 산속보다 높음. 이는 꿀벌도 서식환경 스트레스에 생리적으로 대응하고 있음을 시사함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) • 환경 스트레스 내성에 관여하는 생명체(곤충)의 생리적 반응을 이해하고, 이를 통한 서식 환경에 적응하는 진화적 기작에 대한 우리의 지식 확대 • 서식 환경에서 방출되는 스트레스 요인에 대한 곤충의 적응 기작에 대한 실마리를 제공함으로서 환경 적응/진화 연구를 위한 분자생리학적 적용법 확대 • 화학물질 노출에 따른 초파리의 유전자 발현량 증가 현상과 중금속 노출에 따른 꿀벌의 유전자 발현량 증가 현상은 추후 환경 오염에 대한 분자머커로 활용 가능함. • 미생물에 대응한 곤충의 면역 시스템인 AMP의 발현이 무생물 스트레스 인자에 대응해서도 그 발현량의 변화가 관찰되고, 이들이 화학 스트레스에 대한 내성 적응 기작에 관여하는 것으로 본 연구에서 관찰됨에 따라, AMP가 가지는 미생물 대응 면역 시스템 이외에 다른 생리적 기작에 관여할 수 있음을 제시함. • 초파리 모델을 통한 화학 물질 내성 기작을 의학으로 확대하게 되면, 에탄올을 포함한 화학 물질 중독 및 노출 사고에 대한 대응전략 수립에 기여할 수 있을 것으로 판단됨. • 꿀벌의 환경 스트레스 내성 기작을 이해함으로 환경오염과 기후변화에 대응한 안정적인 양봉산업 발전에 기여 (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
