Diverse patterns of cell cycle progression in green algae and their UV stress responses : 녹조류의 다양한 세포주기 진행 패턴 및 자외선 스트레스 반응

국문 초록 (Abstract)

미세조류는 다양한 환경 스트레스에 노출될 수 있는데 그중 자외선은 DNA 손상과 산화 스트레스를 유발하는 주요 요인으로 작용한다. 손상된 DNA는 세포주기 체크포인트에서 손상을 인지하고 복구 과정이 진행된다. 따라서 세포주기 진행은 세포 분열 및 증식 뿐만 아니라 다양한 환경 스트레스에 대한 효율적인 세포 반응을 조율하는 데에도 중요한 역할을 한다. 그럼에도 불구하고 미세조류의 세포주기 연구는 일부 모델생물(model organism)에 집중되어 있으며, 다양한 분류군의 미세조류를 대상으로 한 연구는 여전히 제한적이다. 본 연구에서는 단세포성 녹조류 그룹인 Scenedesmaceae family에 속하는 6개의 배양주를 대상으로 세포 주기 진행 양상과 자외선 스트레스에 대한 반응을 분석하였다. 그 결과, 분석한 모든 배양주가 multiple fission을 통해 분열한다는 것과 세포 주기의 진행이 밤낮주기와 일치하지 않는 것을 확인하였다. 특히 일부 배양주에서는 해당 개체군(population)에서 같은 시기에 동시다발적으로 2개 이상의 세포주기가 나타나는 multiphasic cell cycle progression도 관찰할 수 있었다. 또한 일반적으로 DNA 복제가 억제될 것으로 예상되는 광 조건에서도 모든 배양주에서 DNA 복제가 관찰되었다. 이런 결과로 6개의 배양주에는 효율적인 DNA 복구 기작이 있을 것으로 예상하였고, DNA손상 및 복구를 확인할 수 있는 자외선(UV) 노출 실험을 진행하여 이를 검증하였다. 결론적으로 Scenedesmaceae 계열의 여러 미세조류가 DNA 복제 오류를 최소화하고 자외선과 같은 광 관련 스트레스에 대한 적응력을 나타낼 수 있게 하는 효율적인 DNA 복구 시스템을 보유하고 있음을 시사한다.

목차 (Table of Contents)

• 1. Introduction1
• 2. Materials & Methods 3
• 2.1 Algal strains, culture conditions and subsampling method3
• 2.2 Flow cytometry for cell cycle progression analysis.4
• 2.3 Observation of multiple fission in algal strains by fluorescence microscopy5
• 2.4 Observation of tolerance to UV stress in algal strains.5
• 3. Results & Discussion6
• 3.1 Characterization of cell cycle progression of six green algal strains7
• 3.2 UV stress tolerance in six green algal strains26
• 4. Conclusion29
• 5. References 30
• 6. Abstract 35