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연구성과

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결과보고서[2014년도-에이즈종양바이러스과] 전장 유전자 데이터베이스 통합분석을 통한 만성감염바이러스 치료 후보인자 발굴 (II)

  • 소관부서 에이즈종양바이러스과
  • 연구기관 포항공과대학교
  • 연구자 노태영
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요약

1. HIV-1 만성감염세포주에서의 유효 치료후보인자군 재발굴
l HIV-1 잠복감염 세포주 및 정상 세포주 7가지의 DNA 메틸화 데이터베이스 (DB)를 whole-genome bisulfite
sequencing (WGBS)을 통해 얻었으며, 평균 CpG coverage가 9.1~17.9x cover된 CpG 95~96%로 양질의 DB를 구
축함.
l NCHA1과 Jurkat 세포주에서의 평균 DNA 메틸화가 상대적으로 낮았으며, NCHA1의 저메틸화는 주로 반복 서
열에서, Jurkat의 저메틸화는 게놈 전반적으로 나타남.
l DNA 메틸화 패턴의 실험적 검증 결과 WGBS-Seq 실험 결과와 일치하였음.
l A3.01과 비교하였을 때, NCHA1에서 256,665개, NCHA2에서 4,083개, NCHA3에서 8,583개, ACH2에서 19,421개
의 Differentially methylated region (DMR)을 동정하였으며, Jurkat을 J1.1과 비교 하였을 때, 44,793개의 DMR
을 동정함.
l 히스톤 변형 및 mRNA 발현과 일치하는 경향을 보인 DMR을 NCHA1에서 1,432개, NCHA2에서 49개, NCHA3에
서 88개, ACH2에서 194개, J1.1에서 200개 동정함.
l 히스톤 변형 전장 분석에서 발굴한 유전자군 CD4, ITK, LAT, TNFSF13B, CDKN1A에서 DMR의 존재를 확인함.
2. HIV-1 만성감염세포주에서 다차원 RNA기반 네트워크 구축을 통한 유효 치료후보인자군 재발굴
l 유전자 발현 마이크로어레이 데이터 분석을 통해 HIV-1 잠복감염 세포에서 Differentially expressed gene
(DEG)을 발굴함.
l 증가 유전자는 NCHA1: 658, NCHA2: 352, ACH2: 251개 였으며 주로 defense, apoptosis에 관련되어 있었고, 감
소 유전자는 NCHA1: 465, NCHA2: 212, ACH2: 256개 였으며 주로 T cell activation에 관련되어 있었음.
l HIV-1 유전자와 상호작용이 있는 DEG을 (증가 DEG: 65개, 감소 DEG: 45개) 동정하여 네트워크 맵을 구축하
였으며, 이를 통해 HIV-1 유전자와 영향을 주고받는 숙주세포에서의 유전자 후보군 동정함.
l 특히, mRNA 발현량과 히스톤 변형이 함께 조절되는 유전자는 증가: NCHA1 46, NCHA2 42, ACH2 19개, 감소:
NCHA1 22, NCHA2 21, ACH2 9개로 이들의 예로는 MX1, CCL5, CDKN1A, LCK, TNF, RAC2등이 있음.
l WGBS, 히스톤 변형 ChIP-Seq, mRNA 마이크로어레이 데이터를 통합 분석하여 2 종의 정상세포주 대비 5 종
의 HIV-1 잠복감염 세포주들에서 공통적으로 나타나는 증가 유전자 44개, 감소 유전자 26개 동정함.
l PMA 처리로 HIV-1 재활성화 시킨 잠복감염주와 비처리 세포주의 mRNA 시퀀싱 및 비교 분석 수행함.
3. 기 선정된 HPV지속감염 치료후보인자군에 대한 심층분석 및 유효성 검증(자궁경부세포주 대상으로 고해상도
DNA 메틸화 DB 등)
l HPV 지속감염 환자군에서 DNA 메틸화가 유의미하게 변한 유전자 동정하여, 이를 HPV 감염 세포주와 비감염
세포주 BS-Seq을 통해 검증함.
l 7개 유전자 중 5개 유전자의 BS-Seq 결과가 환자 어레이 데이터와 일치함.
l 특히 NELL1, TBX20는 HPV 감염 여부에 따라 크게 차이가 났음.

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