1.   배경지식

초파리에서 GAL4-UAS system은 특정 부위에 특정 유전자를 발현시킬 수 있게 해 줍니다. GAL4는 yeast transcription activator protein이고 UAS는 GAL4가 특정적으로 붙는 enhancer인데 GAL4가 있으면 UAS를 enhancer로 가지는 유전자의 전사가 일어나게 됩니다. Brain의 경우 다양한 초파리 Gal4 line들에서 어떻게 발현되는지 조사한 database가 만들어져 있습니다. 하지만 gut의 경우에는 이러한 library가 없어 어떤 cell type이나 region을 특정할 때 어떤 Gal4 line을 써야 할지 알기 힘든 상황입니다.

초파리의 장은 장의 여러 기능들을 연구하기 위한 좋은 모델 중 하나입니다. 초파리의 장에서는 gut-brain axis를 바탕으로 소화, 흡수, 배설을 비롯한 식이 변화에 따른 장에서의 반응, 장내 미생물 변화와 면역 등이 활발하게 연구되고 있습니다. 이렇듯 gut의 역할도 다양하고 많은 연구가 진행되고 있지만 brain과 달리 Gal4 line의 발현 패턴을 정리해둔 것이 없습니다. 저희는 gut에서의 Gal4 line 발현 패턴을 정리해서 library 형태로 만들어 두어 앞으로 누구든지 gut에서 실험하는데 있어 원하는 cell type이나 region을 특정하여 실험하는데 도움이 되게 했습니다.

2.   질문

여러 초파리 Gal4 line들의 gut에서 발현 패턴을 확인하여 그것을 library로 만들어 초파리의 장을 연구하는 모든 사람들에게 도움이 되고자 하였습니다. 

3.   발견

Bloomington Drosophila Stock Center(BDSC)의 Janelia fly line들 중 초파리 장에서 발현되는 유전자들과 관계된 Gal4 line들을 선정하였습니다. 저희 랩을 비롯한 서울대, 성균관대, GIST의 네 랩에서 585개의 Gal4 line들에서 gut의 발현 패턴을 확인하였고, 그 중 발현이 있는 353개의 Gal4 line들은 발현이 있는 부분의 확대한 이미지를 얻었습니다. 이 라인들을 cell type별로 몇 라인 씩이나 나왔는지 통계를 내었고 region별로 어디에서 발현이 나왔는지 정리했습니다. 그리고 그 데이터를 Korea Drosophila Resource Center(KDRC, kdrc.kr)의 K-Gut Project에 업로드하여 전세계의 사람들이 모두 볼 수 있도록 하였습니다.

4.   후속

현재 이 연구에 참여한 네 랩에서 각각의 후속 연구를 진행 중이며 저희 랩 같은 경우는 gut 발현 패턴 database를 바탕으로 gut에서 nutrient sensing cell이나 유전자들을 찾고 규명하는 작업을 진행하고 있습니다.

5.   소감

대학원에 들어오고 얼마 되지 않아 시작하기도 했고 서로 다른 연구를 하는 네 랩, 저희 랩을 포함한 서울대 이원재 교수님 랩, 성균관대 권재영 교수님 랩, GIST 김영준 교수님 랩이 다 같이 하는 큰 프로젝트였기에 처음에는 설레기도 하고 긴장되기도 했습니다. 여러 교수님들과 다른 학생분들이 친절하게 대해 주셔서 별 트러블 없이 잘 마무리 되었고 여러 분야를 하는 사람들을 만나면서 다양한 방면으로 지식을 넓힐 수 있는 계기가 되었습니다. 이렇게 결과물로 나오니 뿌듯하고 도와주신 랩 사람들에게 고맙습니다.

6.   기타

같이 이 프로젝트에 참여한 병수 형, 가영, 보람 박사님, 유진 모두 감사드립니다. 또한 연구에 같이 참여하신 서울대, 성균관대, GIST 학생 분들과 이원재 교수님, 권재영 교수님, 김영준 교수님께 감사드립니다. 마지막으로 이런 프로젝트에 처음 참여하고 논문을 써서 아무것도 모르는 저를 이끌어 주셔서 좋은 논문을 쓰게 해 주신 서성배 교수님께 감사드립니다.