A Study on the Expression of Immediate-early Genes by Light Stimuli in the Rat Suprachiasmatic Nucleus Using Differential Display

• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 박환태(Hwan Tae Park) 김우일(Woo Il Kim) 강은경(Eun Kyoung Kang) 박중규(Joong Kyu Park) 배기원(Kee Won Bae)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제32권 제4호, 451~457쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 1999.08.30

국문 초록

포유동물의 시각교차위핵은 일주기성 리듬을 생성하는 circadian pacemaker이다. 동물의 행동리듬을 전위시키는 빛 자극에 의해 여러 유전자들의 발현이 시각교차위핵에서 유도되고, 이러한 유전자들의 발현이 행동리듬의 전위에 관여한다고 알려져 있다. 본 연구에서는, differential display-polymerase chain reaction (DD-PCR)법을 이용하여 빛에 의해 발현이 유도되는 유전자를 조사하고 그 발현을 검증하였다. 또한 신경세포의 흥분에 의해 발현이 유도되는 Arc와 Rheb mRNA의 발현이 시각교차위핵에서 빛 자극에 의해 유도되는 지를 조사하였다. DD-PCR법을 이용하여 빛에 의해 시각교차위핵에서 발현이 증가하는 25개의 clone을 얻었고, 그 중에서 하나의 clone (clone No. 18, human A6 kinase의 흰쥐 상동체)이 시각교차위핵에서 주관적인 밤주기동안 빛에 의해 발현이 증가됨을 확인하였다. 이 결과는 clone 18이 빛에 의한 동물 행동리듬의 전위에 관련되어 있음을 시사한다. 한편, 시각교차위핵에서 Arc와 Rheb mRNA의 발현은 빛에 의해 발현이 증가되지 않았다.

영문 초록

The hypothalamic suprachiasmatic nucleus (SCN) of the mammal is the circadian pacemaker responsible for generation of circadian rhythms. Several immediate-early genes are expressed in the SCN by light stimuli which induce phase shifts of animal activity rhythms. By using differential display-polymerase chain reaction, we investigated expression of several immediate-early genes in the light-stimulated SCN. In addition, we analyzed the light-induced expression changes of two known immediate-early genes, Arc and Rheb, in the SCN. We have screened and cloned 25 differentially expressed genes in the SCN, and identified a gene, a rat homologue of A6 kinase, which expression was regulated by light stimuli. One hour light stimuli during the subjective night dramatically induced the gene expression in the SCN, whereas light stimuli during the subjective light phase did not. This finding implies that a rat homolgue of A6 kinase may be involved in the photic entrainment of the circadian clock. On the other hand, Arc and Rheb mRNA expressions were not increased in the SCN by light stimuli.

키워드

Circadian rhythms Differential display polymerase chain reaction Immediate-early genes In situ hybridization Suprachiasmatic nucleus 일주기성리듬 시각교차위핵