transcriptiomics

Transcriptomics란 무엇일까요?

생명체가 생명활동을 유지하기 위해 유전체 정보로부터 만들어 내는 모든 RNA 정보의 총체입니다. 식중독균 유전체 연구사업단에서는 국내에서 발생한 식중독의 주요 원인균을 대상으로 이들이 만들어 내는 총체적 RNA 정보를 확보하고, 이를 통해 식중독 발병과 직접적 연관이 있는 유전자들을 규명하여 식중독 발생 원리를 밝히고자 합니다.

Transcriptomics

삼투압에 따른 대장균의 Transcriptome 양상변화와 이에 따른 선택적 물질수송장치 합성

Transcriptome 분석은 왜 필요할까요?

미생물은 주어진 배양 환경이 변하게 되면 다양한 유전자들의 발현을 동시에 조절하여 이로부터 생성된 효소나 방어장치 등을 이용하여 변화된 환경에 적응하고 생존하게 됩니다. 식품에 오염되거나 인체 내로 감염된 식중독균 역시 주변 환경에 신속하게 반응하여 수많은 유전자들의 발현을 조절함으로써 식품이나 인체 내에서 생존하고 증식하게 됩니다. 식품 중에 오염된 식중독균이 증식하는 원리, 또는 인체 내로 감염 시 병을 일으키는 원리를 이해하기 위해서는 일부 특정 유전자에 국한하지 않고, 식중독균이 만들어 내는 모든 RNA 정보를 대상으로 분석하여야 유전자 발현 양상을 종합적으로 해석할 수 있습니다.

식품에서 식중독균의 Transcriptome 분석은 어떻게 하나요?

식중독 발생 빈도가 높은 식품에 식중독균을 접종한 후 오염된 식품으로부터 식중독균의 RNA을 분리합니다. 식품에 오염되었을 때 식중독균의 반응을 총체적으로 이해하기 위해서는 식품과 접촉한 적이 없는 식중독균으로부터 RNA을 동시에 분리하여 두 시료에서 식중독균이 만들어낸 RNA 정보를 비교합니다.

Vibrio vulnificus에 오염된 전복으로부터 V. vulificus의 RNA 시료 분리 과정

Vibrio vulnificus에 오염된 전복으로부터 V. vulificus의 RNA 시료 분리 과정

분리 후 정제된 RNA는 NGS(Next Generation Sequencing) 기술을 이용하여 염기서열을 분석함으로써 특정 시료에서 특이적으로 발현되는 유전자 정보를 얻게 됩니다. 식품과 접촉하지 않은 경우에 비해 식품에 오염되었을 때 RNA 발현이 증가하거나 감소한 유전자를 선별하여 식품 내 환경에 반응하여 발현양상이 달라진 유전자들을 총체적으로 확보하고, 이들 유전자들의 기능을 밝힘으로써 이들 유전자들에 의한 식중독 발생 가능성을 유추합니다.

Transcriptome은 어떻게 활용될 수 있나요?

식품에 오염된 식중독균에서 발현양상이 크게 달라지는 유전자들은 이들 균에 오염된 식품을 섭취했을 때 병을 일으키는 과정과 밀접한 관련이 있을 수 있습니다. 식중독균이 특정 식품에서 증식하는 데 있어 이들 유전자들의 발현이 미치는 영향을 연구하여, 이들 유전자들의 발현을 조절함으로써 해당 식품에서 식중독균이 증식하지 못하도록 하는 미생물 제어 기술을 개발하는 데 활용할 수 있습니다. 뿐만 아니라 식품에 오염된 식중독균의 Transcriptome 정보를, 인체 감염된 식중독균의 Transcriptome 정보와 비교함으로써, 오염된 식품 섭취 시 식중독이 발생하는 원리를 유추하는 데에 도움을 줄 수 있습니다. Transcriptome 분석을 통해 식중독 발생과 밀접한 관련이 있는 것으로 확인된 유전자는 식중독 발생 원인의 유해인자로 분류하여 식중독 발생 가능성을 예측하는 지표 물질로도 활용이 가능합니다.

새싹과 인체모델에서의 식중독균 Transcriptome 비교와 이를 통한 식중독 발생 기작 유추

새싹과 인체모델에서의 식중독균 Transcriptome 비교와 이를 통한 식중독 발생 기작 유추