Expressional Analysis of Two Genes (Got1 andMat1) Up-regulated by Starvation Stress

Restricted supply of nutrients may affect genes at the molecular level as well as physiological functions. Understanding the cellular responses during starvation is necessary for developing strategies to reduce damage caused by starvation stress. After 1 h of starvation, Got1 gene expression was increased but its expression returned to the normal state after 24 h. Mat1 gene expression continuously increased with starvation from 1 h until 24 hr. Rats starved for 1-3 days showed significant changes in expression of the Got1 and Mat1 genes, which were significantly reduced in the cerebral cortex and cerebellum. In the lung, gene expression was increased by starvation for 1-2 days but decreased on the third day. No differences were observed in gene expression in the heart. Strong Got1 lung gene expression was seen in the starvation group one day after restoration of the food supply. Muscle mass was significantly reduced at the start of starvation and remained the same after two days of starvation and one day after the food supply was restored. The Mat1 gene expression did not change. The Got1 was induced by NaCl and showed strong expression in the lung and the thymus, but the apparent decrease of the remaining changes were not observed in male rats. The Mat1 gene was not as sensitive as the Got1 gene to induction by NaCl. However, differences in gene induction by NaCl were evident between males and females, indicating that diet control of gene expression is associated with hormones.

영양고갈-스트레스에 의해서 상승 발현하는 유전자(Got1과 Mat1)의 분석

영양분의 제한공급은 인체에 큰 스트레스중의 하나로서, 분자수준의 유전자발현과 생리기능에 영향을 미친다. 영양고갈-스트레스 동안에 일어나는 세포반응을 이해하는 것은 다이어트를 실시할 때에 일어나는 부작용을 최소화할 수 있는 실마리를 제공해준다. Got1 유전자의 발현은 starvation 1시간부터 발현이 증가하다가 24시간에서 정상상태로 돌아왔다. Mat1 유전자의 발현은 starvation 1시간부터 24시간까지 지속적으로 발현이 증가하였다. Rat를 1-3일간 starvation에 의해서는 Got1 유전자의 발현은 큰 변화를 보이지 않았지만, Mat1 유전자의 발현은 cerebral cortex에서 현저하게 줄어드는 반면에 cerebellum과 lung에서는 1-2일간의 starvation에 의해서 유전자 발현이 증가하다가 3일째는 발현이 줄어들었다. Heart에서는 starvation에 의해서 유전자 발현이 관찰되지 않을 정도로 줄어들었다. 간헐 starvation (2일간 starvation 군과 2일간 starvation후 1일간 먹이를 공급한 것과 2일간 starvation + 1일간 먹이를 공급 + 2일간 starvation 군)으로 나누었다. Got1 유전자의 발현은 lung에서만 starvation 후 1일간 먹이를 공급한 군에서 아주 강한 발현을 보였다. liver의 경우는 2일 간 starvation 군과 2일간 starvation후 1일간 먹이를 공급한 군에서 발현이 약해진 후 2일간 starvation + 1일간 먹이를 공급 + 2일간 starvation 군에서 강한 발현을 보였다. Muscle에서는 starvation 시작과 동시에 발현이 현저히 감소 후 2일간 starvation후 1일간 먹이를 공급하면 정상상태로 돌아왔다. Mat1 유전자는 의미 있는 발현 변화가 없었다. Got1 유전자 발현은 ♂의 경우 NaCl 공급에 의해서 lung에서는 강한 발현을 보이고 thymus에서는 감소하였고 나머지에서는 뚜렷한 발현 변화가 관찰되지 않았다. ♀의 경우는 물 공급 보다가 NaCl 공급에 의해서 모두 약한 발현 양상을 보였다. Mat1 유전자의 발현은 ♂의 경우 NaCl 공급에 의해서 lung, kidney, muscle에서 약하지만 상승 발현이 관찰되었다. ♀의 경우는 NaCl 공급에 의해서 상승 발현 하는 것이 관찰되지 않았다.