약용으로 재배되고 있는 지모의 세포유전학적인 연구인 핵형 분석 결과는 다음과 같다. 지모의 체세포 염색체 수는 2n=22였으며. 외형으로 비교해 보았을 때, 3쌍의 상대적으로 길이가 긴 염색체와 길이가 짧은 8쌍의 염색체로 구별이 되었다. 염색체의 평균 길이는 염색체의 길이는 $1.27-3.80\;{\mu}m$로 관찰되었다. Armatio 비교를 통한 핵형 분석에서는 8쌍의 중부 염색체 (염색체 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10 및 11), 2쌍의 차중부 염색체 (염색체 4와 5) 그리고 1쌍의 차단부 염색체 (염색체 1)로 구분되었다.
본 연구는 염색체 1, 2, 4, 7, 8, 9 및 21번 염색체의 DNA probe를 이용하여 2Gy의 방사선을 조사한 후 DNA 양을 감안한 기대치와 관찰치의 차이를 비교함으로서 각 염색체의 방사선에 대한 감수성을 평가하여 궁극적으로 방사선 피폭시 생물학적 선량계로서 FISH기법의 타당성을 평가하고자 하였다. 1번 및 4번 염색체의 경우 상호전좌와 이동원 염색체의 관찰치가 기대치보다 더 높게 나타났으며 이와 반대로 2, 7, 8 및 9번 염색체의 경우 상호전좌와 이동원염색체의 관찰치 모두 기대치보다 낮게 나타났다. 2번 및 4번 염색체의 경우 1번 염색체보다 더 많은 acentric fragment의 빈도를 나타내었다. 1, 2, 및 4번 염색체 3종을 조합했을 때 상호전좌의 경우 관찰치와 기대치는 세포 100개당 25.5 및 25.40으로 차이가 없었으며 이동원염색체의 경우 13.25 및 13.2로 역시 거의 차이가 없게 나타났다. 따라서 본 연구결과 방사선 피폭시 발생하는 염색체이상 빈도는 염색체마다 DNA 양에 비례해 나타나지 않을 수 있어 각 염색체마다 방사선 감수성에 차이가 있을 것으로 판단된다. 또한 방사선 피폭시 생물학적 선량계로서 1, 2 및 4번을 동시에 관찰 할 경우 염색체 FISH 법을 활용하기 위하여 적절한 염색체 조합이라고 판단된다.
본 연구는 단관백백레그혼순계 염색체의 형태적 특징과 크기를 명확히 구명하기 위하여 중심입지수, 등 완비 및 상대적 길이를 측정하여 이용하고 이들의 염색체 수를 밝혔다. 시험재료로서는 서울대학교 부속목장에서 사육중인 단관백색레그혼순계 암컷 20수와 수컷 5수를 공시하고 이들을 수정시켜 50개의 수정란에 대하여 염색체 분석을 하였다. 분석방법으로서는 중기상의 포착을 위하여 colchicine을 이용하고, hypotonic, fixation, air-drying 처리를 하여 나타난 초기 metaphase상으로서 핵형분석하였다. 시험 결과 분석된 각 염색체의 형태적 특징은 다음과 같다. 1. 1,2심 염색체 : meta 및 submetacentric으로서 이들 둘 간에는 크기에 따라 명확히 구분된다. 2. 3,4심 염색체 : 길이는 서로 비슷하나, 4심 염색체에서는 짧은 단완이 나타나고, 3심은 acrocentric 형태이다. 3. 5심 염색체 : 성염색체(Z)로서 metacentric 형태이다. W 염색체 역시 metacentric 이지만 7-8심 염색체 크기 정도이다. 4. 6심 염색체 : 3심과 같이 acro 형체이나 3심 염색체 크기의 반정도이다. 5. 7,8심 염색체 : 6심 크기의 반정도로서 길이는 서로 비슷하나 7심은 짧은 단완을 가지고, 8심은 acrocentric 염색체이다. 6. 9심 염색체 : 7심과 8심의 크기와 비슷하나 metacentric 양상이다. 7. 나머지 30쌍의 소형염색체 : 점의 형태로서 대부분 acrocentric 형태이다. 이 밖에도 염색체의 수에 있어서 관찰된 sample의 58%가 78개로 나타났고, 나머지는 72-77개로 나타남에 따라 이의 염색체 수는 최소 78개로 사료된다.
국내에 자생하는 Maackia속 2종(솔비나무, 다릅나무)의 염색체수 및 핵형을 분석하고 5S와 45S rDNAs를 이용한 bicolor FISH를 수행하였다. 솔비나무와 다릅나무의 체세포 염색체수는 동일하게 2n = 2x = 18로 관찰되었고, 염색체의 길이는 $3.58{\sim}5.82{\mu}m$이였다. 솔비나무의 염색체 조성은 2쌍의 중부 염색체(염색체 1과 7번), 4쌍의 차중부 염색체(염색체 4, 6, 8, 9번), 그리고 3쌍의 차단부 염색체(염색체 2, 3, 5번)로 확인되었다. 다릅나무의 염색체는 4번이 차단부 염색체, 7번이 차중부 염색체로 솔비나무와 차이를 보였으나 다른 염색체의 동원체 위치는 유사하게 관찰되었다. 5S와 45S rDNA를 이용한 FISH 결과, 45S rDNA 유전자는 솔비나무와 다릅나무에서 각각 1쌍으로 관찰되었고 2번 염색체의 2차 협착 부위에서 확인되었다. 5S rDNA유전자를 이용한 물리지도 작성에서는 두 종 사이를 구별할 수 있는 결과를 확인할 수 있었다. 솔비나무의 경우 염색체 7번과 8번의 동원체 부위에서 2쌍이 각각 관찰되었고, 다릅나무에서는 염색체 7번과 8번뿐만 아니라 3번과 4번 염색체에서도 관찰되어 모두 4쌍으로 확인되었다. 따라서, 5S rDNA유전자를 이용한 FISH방법을 통해 세포학적으로 두 종을 구분할 수 있었다.
숙련된 세포유전학자가 수행하는 염색체 분석과 진단 작업은 반복적이고, 시간 소비적이며, 많은 비용이 요구된다. 이러한 이유로, 전문가를 대신하여 염색체 분석에 필요한 정보를 얻을 수 있도록 웹을 이용한 염색체 지식 베이스 기반 지능형 에이전트를 개발하였다. 즉, IF-THEH 생성규칙으로 이루어진 지식 베이스에서 정상 염색체와 비정상 염색체를 하나의 지식 영역으로 구성하고, 추론을 통해 염색체를 분석하고 진단결과를 제시하였다. 연구에 사용한 데이터는 GTG 방법으로 분염된 중기 말초혈액과 양수샘플을 핵형분류하여 얻은 2,736환자 증례의 정상 염색체와 259환자 증례의 비정상 염색체들로 구성하였다. 구축된 염색체 지식 베이스 기반 인텔리전트 에이전트는 정상 염색체와 비정상 염색체의 분석을 통해 다양한 형태학적 정보를 제공하고, 사용자와 시스템간의 상호작용을 통하여 염색체 분석과 진단을 협의할 수 있는 장점들을 지닌다.
한국산(韓國産) 퉁가리속(屬) 어류(魚類) 3 종(種)의 7 집단(集團)에 대해서 염색체(染色體)를 분석하였다. 염색체 수와 핵형(核型)은 종(種) 간(間)에 그 차이가 뚜렷하여 Liobagrus andersoni는 2n=28(AN=56)이었고, 9쌍의 metacentric 염색체와 5쌍의 submetacentric 염색체로 구성되어 있었으며, L. mediadiposalis는 2n=42(AN=84)로, 14쌍의 metacentric 염색체와 7쌍의 submetacentric 염색체로 나타났다. L. obesus의 경우는 염색체 수가 2n=20(AN=40)이고 모두 metacentric염색체로 구성되어 있어 이제까지 보고된 메기목(目) 어류 중 가장 적은 2n값을 보였다. 성적이형현상(性的二型現象)이나 집단간의 염색체 다형현상(多型現象)은 볼 수 없었다. 이상의 결과로 미루어 Robertsonian rearrangement를 위시한 pericentric inversion과 같은 염색체 재배열(再排列)이 종분화(種分化)의 중요한 요인이 되었음을 암시(暗示)하는 것으로 생각되었다.
Fluorescence in situ Hybridization(FISH)는 특정 염기서열을 이용하여 염색체나 염색체상의 DNA위치를 확인하는 기술로서, 면역세포화학 기술과 결합되어져 현미경으로 이들의 유전적 활성도를 직접 확인할 수 있는 방법으로 지금까지의 radioisotopes 대신 non-radioactive labeling 방법으로서 fluorescence을 이용한 분자세포유전학적 검정 방법이다. 따라서 특정 염색체의 FISH probe의 개발은 FISH 기법을 이용하여 조직 또는 세포내 특정 염색체나 DNA의 존재나 이상 유무를 신속하고 정확하게 파악할 수 있다. 본 연구는 소와 사람을 대상으로 Y-염색체 특이 DNA probe를 개발하고 이를 이용하여 FISH를 시행함으로서 본 probe의 신뢰성을 확인하고 임상적 적용 가능성을 제시 하고자 하였다.
텔로미어(telomere)는 염색체 양 말단에 위치하는 DNA와 단백질의 복합체로서 (TTAGGG)n의 단순 반복 염기 서열로 이루어져 있다. 그러나 일부 조류 및 척추동물의 경우 염색체의 양 말단 부위외 간질적 위치에도 telomeric DNA sequence가 분포한다. 본 연구는 닭 염색체에 있어 telomeric DNA의 분포 양상을 제시하고자 한국 재래닭의 초기 배아로부터 염색체 표본을 제작하고, telomeric DNA probe를 이용한 FISH를 수행하여 염색체 상 텔로미어의 분포 양상을 분석하였다. 분석 결과, 닭의 모든 염색체 양 말단부에 텔로미어가 분포하는 것으로 나타났으며, 더불어 대형 염색체 중 1번의 1q32, 1p11, 1p23 위치와 2번 염색체의 2q24 및 3번 염색체 3q32에 interstitial telomeric signal(ITS)이 존재하는 것이 확인되었다. 이러한 한국 재래닭 염색체의 텔로미어 분포 양상은 이전 Gallus domesticus에서 발표한 분포 양상과 거의 일치한 것으로 나타났다. 한국 재래닭의 각 염색체별 텔로미어 함유율은 4.6~16.3% 정도로 분석되었으며, 거의 대부분의 염색체에서 단완 말단부의 telomeric DNA의 함량이 장완 말단부보다 높은 것으로 나타났다. 닭 염색체에서 ITS의 존재와 분포 양상은 핵형학적으로 진화 과정 중 염색체 간의 융합에 의해 신생 염색체가 형성되었을 가능성을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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