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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최진희
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 서울시립대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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후생유전학은 유전자 서열을 변화시키지 않고 유전자 발현에 영향을 주는 기작을 연구하는 학문으로서 후대로 유전될 수 있는 특징이 있다. 또한, 후생유전기작 중 DNA 메틸화에 대한 생태독성연구는 환경스트레스 하의 반응과 독성 경로에 대한 중요한 단서를 제공한다. 본 연구는 수생태 생물인 물벼룩 종의 환경스트레스에 대한 DNA 메틸화 연구로서, 생태독성분야에서 후성유전연구에 가장 적합한 물벼룩을 선정하고, 장기적 수온변화로 인한 반응과 적응에 대한 메카니즘 및 수온과 유해화학물질의 복합독성 메카니즘을 후성유전 요인을 통해 규명하는 것을 목표로 크게 두가지 실험을 진행하였다. 첫 번째 실험으로 Daphnia magna, Daphnia pulex 2 스트레인과 Moina macrocopa에 대한 CMIT/MIT의 사멸, 생식독성 및 생리학적 특징(체장, 심장박동수)과 DNA메틸화 변화를 관찰하여 종간/종내 독성 비교를 한 결과, Daphnia magna이 상대적으로 높은 DNA 메틸화 비율과 낮은 농도에서의 민감한 변화를 보였으므로 생태독성분야의 후성유전 연구를 위해 가장 적합한 물벼룩 종으로 선정하였다. 두 번째 실험으로 후성유전 연구에 적합하다고 판단된 큰 물벼룩의 20℃, 23℃에서 장기배양(F0-F4)에 의한 세대별 Bisphenol A(BPA) 급성독성과 생식능력, 생리학적 특징(체장, 심장박동수), 스트레스 반응 유전자 발현, DNA 메틸화 변화를 비교 분석하였다. 몇몇 특성을 제외하고 개체군, 개체, 분자 수준에서 높은 수온에서의 장기적인 노출 시 세대전이를 통한 적응 현상을 보인다. 특히 후성유전학적 요인인 DNA메틸화는 적응 메커니즘에 큰 기여를 한다고 사료된다. BPA와 높은 수온의 복합독성은 급성, 만성독성에 상승효과를 준다. 또한, 높은 수온의 적응에 따라 BPA 노출에 의한 DNA 메틸화 변화가 각 다르게 일어나는데, DNA 메틸화가 높은 수온과 BPA의 독성 기작의 공통점/차이점에 의해 조절됨을 고려하였을 때, 위 기작을 규명하기 위해 추가적인 실험이 요구된다. 전체적인 DNA 메틸화 비율이 모든 유전자의 발현과 표현형에 상관성을 가지고 있지는 않으나, 이를 판단하기 위해서는 대상 유전자 특이적으로 DNA 메틸화를 관찰하는 연구가 필요하다. 본 실험을 통해 물벼룩 종의 생태독성분야에서의 후성유전 연구를 위한 모델 생물종을 선정하고 후생유전학적 변형을 물벼룩 세대전이 실험의 분자바이오 마커로서 사용하여 환경스트레스에 대한 적응 및 복합독성의 기작을 규명할 수 있는 가능성을 확인하였다.
목차
초록제 1 장. 서론제 1 절. 이론적 배경1. 생태독성분야에서 후성유전학 연구의 필요성2. 환경스트레스와 후성유전학 연구2.1 환경스트레스의 종류2.2 후성유전연구로서 세대전이 연구 및 복합노출시험의 필요성3. 후성유전학적 독성 평가 모델로서 물벼룩제 2 절. 연구 목적 및 접근 방법1. 연구 목적2. 접근 방법제 2 장. 재료 및 방법제 1 절. 물벼룩 배양 및 다세대 시험방법1. 물벼룩의 배양 조건2. 물벼룩의 종간/종내 생태독성 비교 시험 절차2. 높은 수온에서의 세대전이 노출 및 생태독성 시험 절차제 2 절. 유해화학물질 노출 방법1. CMIT/MIT 노출 방법2. BPA 노출 방법제 3 절. 환경스트레스의 독성영향 분석1. 개체수준에서 독성영향 분석2. 스트레스 대응 유전자 발현에 대한 영향 분석3. DNA 메틸화에 대한 영향 분석제 4 절. 통계분석제 3 장. 결과 및 고찰제 1 절. 물벼룩 종에서 DNA 메틸화와 스트레스 반응에 대한 CMIT/MIT의 영향1. 생활사 종간/종내 비교 분석2. 개체 수준에서 독성영향의 종간/종내 비교 분석3. DNA 메틸화에 대한 영향의 종간/종내 비교 분석제 2 절. DNA 메틸화와 스트레스 반응에 대한 온도상승에 따른 다세대 영향1. 개체수준에서 독성영향 분석2. 스트레스 대응 유전자 발현에 대한 영향 분석3. DNA 메틸화에 대한 영향 분석제 3 절. DNA 메틸화와 스트레스 반응에 대한 온도와 비스페놀 A의 복합 영향1. 개체수준에서 독성영향 분석2. 스트레스 대응 유전자 발현에 대한 영향 분석3. DNA 메틸화에 대한 영향 분석제 4 장. 결론참고문헌Abstract
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