Development and Reproduction (한국발생생물학회지:발생과생식)

The Korean Society of Developmental Biology (한국발생생물학회)
권호 표지

Effects of Estradiol-$17{\beta}$ and Nonylphenol on mRNA Expression of Estrogen Receptor-related Receptor $\beta$ Like 1 and Early Embryogensis in Sea Urchin, Strongylocentrotus nudus

Estradiol-$17{\beta}$와 Nonylphenol이 둥근성게(Strongylocentrotus nudus) 초기 배발생과 Estrogen Receptor-related Receptor $\beta$ Like 1 mRNA 발현에 미치는 영향

  • Jung, Yu-Jung (Dept. of Marine Bioscience and Technology, Kangnung National University Graduate School) ;
  • Maeng, Se-Joeng (Dept. of Marine Bioscience and Technology, Kangnung National University Graduate School) ;
  • Sohn, Young-Chang (Dept. of Marine Bioscience and Technology, Kangnung National University Graduate School)
  • 정유정 (강릉대학교 대학원 해양생명공학과) ;
  • 맹세정 (강릉대학교 대학원 해양생명공학과) ;
  • 손영창 (강릉대학교 대학원 해양생명공학과)
  • Published : 2007.12.30
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Abstract

The estrogens and estrogenic endocrine disrupting chemicals(EDCs) function through a steroid nuclear receptor-mediated process and subsequently regulate the transcription of mRNA for a number of target proteins. The estrogen receptor-related receptors(ERRs), which are structurally similar to estrogen receptors, are members of orphan nuclear receptor in the nuclear receptor superfamily and their functions are known to be involved in the formation of extra-embryonic ectoderm. To investigate effects of EDCs on early embryogenesis and ERR gene expression in marine invertebrates, we examined morphological changes and the mRNA expression of $ERR{\beta}$ like 1 in sea urchin Strongylocentrotus nudus exposed to estradiol-$17{\beta}(E_2)$ or nonylphenol(NP). The $E_2$ and NP-exposed embryos showed a delayed development compared to control embryos. Furthermore, they showed abnormal embryonic developments at late stages, i.e., blastular, gastrula and plutei stages. The mRNA level of $ERR{\beta}$ like 1 at the gastrula stage was significantly lower in $E_2$ and NP-exposed embryos than those of control group. These results suggest that NP and $E_2$ are potent chemicals causing abnormal embryonic development of S. nudus through at least in part down-regulated $ERR{\beta}$ like 1.

Estrogen과 estrogenic endocrine disrupting chemicals(EDCs)는 주로 스테로이드 수용체와 작용하여 다양한 표적 단백질 유전자의 전사를 조절한다. 구조적으로 estrogen 수용체와 유사한 estrogen 수용체형 수용체(estrogen receptorrelated receptor, ERR)는 포유동물에서 배발생 후기에 외배엽 형성과 관련되어 있다고 알려진 고아핵수용체(orphan nuclear receptor)이다. 본 연구에서는 해양무척추동물인 둥근성게(Strongylocentrotus nudus)의 발생배를 재료로 estradiol-$17{\beta}(E_2)$과 EDCs의 일종인 nonylphenol(NP)이 발생과정의 형태학적 변화와 $ERR{\beta}$ like 1의 mRNA발현에 미치는 영향을 조사하였다. $E_2$와 NP가 처리된 발생배는 발생속도가 지연되었으며, 초기 유생기에 가까운 후기배의 비정상적인 발달형태가 관찰되었다. 수정란부터 초기 유생기까지 측정한 결과, 이들 화학물질에 의해 $ERR{\beta}$ like 1 mRNA는 포배기에 급격히 감소하는 패턴을 보였다. 이상의 결과는 둥근성게의 초기 배가 $E_2$와 NP에 의해 비정상적으로 발생되며, $ERR{\beta}$ like 1의 감소가 이 비정상적 배발생과 관련되어 있음을 시사한다.

Keywords