Microarray Analysis of Gene Expression in Rat Glioma after Ethanol Treatment

에탄올 처리에 의한 흰쥐 신경아교종(Glioma) 세포에서의 유전자 발현 - DNA 칩을 이용한 분석 -

Objetives : Identification of target genes for ethanol in neurons is important for understanding its molecular and cellular mechanism of action and the neuropathological changes seen in alcoholics. The purpose of this study is to identify of altered gene expression after acute treatmet of ethanol in rat gliom cells. Methods : We used high density cDNA microarray chip to measure the expression patterns of multiple genes in cultured rat glioma cells. DNA microarrays allow for the simultaneous measurement of the expression of several hundreds of genes. Results : After comparing hybridized signals between control and ethanol treated groups, we found that treatment with ethanol increased the expression of 15 genes and decreased the expression of 12 genes. Upregulated genes included Orthodenticle(Drosophila) homolog 1, procollagen type II, adenosine A2a receptor, GATA bindning protein 2. Downregulated genes included diacylglycerol kinase beta, PRKC, Protein phosphatase 1, clathrin-associated protein 17, nucleoporin p58, proteasome. Conclusion : The gene changes noted were those related to the regulation of transcription, signal transduction, second messenger systems. modulation of ischemic brain injury, and neurodengeneration. Although some of the genes were previously known to be ethanol responsive, we have for the most part identified novel genes involved in the brain response to ethanol.

연구목적: 알코올의존에 내재된 분자생물학적 기전을 이해하고 알코올리즘 치료 약물의 새로운 표적을 알아내기 위해서는, 알코올에 반응하는 유전자 혹은 반응 경로를 알아내는 것이 필요하다. DNA microarray 기법의 발달로 고전적 연구 방법과 달리 동시에 수천 수만개의 유전자의 표현을 검사하는 것이 가능하게 되었다. 본 연구에서는 알코올을 흰쥐의 신경아교종 세포에 처리했을 때 어떤 유전자의 발현을 조절하는지 DNA microarray를 이용하여 알아보고자 하였다. 방 법: 흰쥐 신경아교종 C6 세포주를 배양하여 에탄올 처리하고 총 RNA를 분리한 후 유전자 발현 양상을 조사하기 위해 cDNA microarray를 수행하였다. 결 과: 에탄올 처리군과 대조군간의 유전자 발현의 차이를 비교 분석한 결과 에탄올이 처리된 군에서 대조군에 비해 15개의 유전자가 발현이 증가하였고 12개의 유전자가 발현이 감소하였다. 발현이 증가한 유전자는 Orthodenticle(Drosophila) homolog 1, procollagen type II, adenosine A2a receptor, GATA-bindning protein2를 포함하고 있었고, 발현이 감소한 유전자는 diacylglycerol kinase beta, PRKC, Protein phosphatase 1, clathrin-associated protein 17, nucleoporin p58, proteasome를 포함하였다. 결 론: 흰쥐의 신경아교종 세포주에 알코올을 처치하였을 때 급성기에 알코올에 반응하여 발현이 증가하거나 감소한 유전자는 전반적으로 전사의 조절, 신호전달체계, 허혈성 뇌손상의 중재, 신경세포의 퇴행에 관여하는 것들이었다. 본 연구는 유전자 발현 시스템을 이용하여 에탄올에 반응하는 새로운 후보 유전자들을 관찰하였다는데 의의가 있다.