경희대학교 교육혁신사업단

치매 발병에서 TSC1 knock-out의 효과
EMX1 발현 부위에서의 TSC1 부분적 불활성화 쥐와 야생형 쥐의 생애 주기에 따른 뇌 비교

생물학과 신규호

가. 어떻게 이 사업을 알게 되었나?
독립심화학습 과목을 신청하고 승인 받은 후,

교육혁신사업단에서 사업과 관련된 이메일을 받아 알게 되었습니다.

독립심화학습은 실제 실험실에 가서 실험을 배워야하는 과정이 있기 때문에

일이 많은 대학원생이나 교수님께는 고민이 될 수 있다고 생각하며 신청했음에도

불구하고 흔쾌히 배울 수 있는 기회를 주셔서 좋은 경험을 해볼 수 있었습니다.

나. 이 사업의 장점
교육혁신사업단에서 진행하는 이 사업은 무엇보다 독립심화학습을 수강하는 학생들로 하여금

동기부여와 책임감을 심어줄 수 있다고 생각합니다.
독립심화학습은 이론과 간단한 실험만으로 배우던 범위를 벗어나 더 심화된 내용의 학습을 해볼 수 있습니다.

실제 학생이 평소에 관심 있었던 목표와, 교수님과 사수 선배님의 피드백에 따라 탄력적으로 진행할 수 있고

교과서만으로는 쉽게 경험할 수 없는 것들을 배울 수 있다는 점에서 아주 좋은 과목이라고 생각합니다.

또, 교육혁신사업단에서 진행하는 사업에 참여했다는 사실과

함께 프로그램에 참여한 다른 팀이 있다는 것만으로도 동기부여가 되고,

더 열심히 독립심화학습 프로그램에 임하겠다는 책임감이 생기는 것 같았습니다.

다. 본인의 학습 결과 요약과 의의 
 TSC1 유전자는 mTORC1의 억제성 조절인자로 작용하는 유전자로, mTORC1 pathway에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다.

 mTORC1 pathway가 과발현될 경우 치매의 원인이 된다는 연구도 있습니다.

 이번 독립심화학습 과정에서는 cre-lox system 기법을 이용하여EMX1-cre 유전자가 발현하는 위치에

 특이적으로 TSC1 유전자를 탈락시켜 그로 인해 일어나는 과정을 관찰했습니다.

 원래는 3달에 걸쳐 두 세대의 교배를 거쳐야 완벽한 유전자 탈락 (conditional Knock-Out, cKO)이 이루어지지만

 15주간의 활동 기간에 적합하지 않아 한 세대의 교배 만을 통해 유전자가 knock-down (cKD) 된 쥐들을 관찰했습니다.
 발달 중인 뇌를 갖는 생후 7일 쥐와 성체 전의 사춘기 단계의 생후 28일 쥐를 관찰했습니다.

 이들은 PCR genotyping으로 유전자형을 구분했고, 심장 관류 (Trans-Cardiac Perfusion)를 통해

 뇌 조직을 고정하여 cryosection 한 후, nissl 염색과 면역조직화학법 (Immuno-Histochemistry, IHC)으로

 뇌에서의 단백질 발현 양에 차이가 있는지 알아보았습니다. 특히, 면역염색에서는 뉴런과 astrocyte를 관찰했습니다.
 cKD 쥐와 야생형 쥐에서 nissl 염색과 항체 염색 모두 유의성을 갖지는 않았지만

 예상되었던 결과에 근접하는 경향성을 띠는 것을 알 수 있었습니다.

 해당 주제에 대해 앞으로 더 탐구할 기회가 된다면,

 유전자를 완전히 knock-out 되도록 하고, 관찰하는 쥐의 마리 수를 늘려 실험해본다면

 cKO 쥐와 그렇지 않은 쥐의 차이점을 파악해볼 수 있을 것으로 기대합니다.

라. 앞으로 바라는 점
독립심화학습을 진행하고 교육혁신사업단 사업에 참여하는 데에는

 체감이 되는 문제나 불편한 점이 없었다고 생각합니다.

다만, 이번 학기에 이 사업에 참여하는 그룹의 수가 많지 않았다는 것을 고려해,

기회가 된다면 온라인이나 대면으로 한 학기동안 진행한 결과에 대해

공유할 수 있는 기회가 있으면 좋겠다는 생각을 했습니다.

학생 맞춤형 수업이기 때문에 학생과 교수님 간의 프로그램이어서 

 다른 학생들이 무엇을 연구했는지 접해볼 기회가 많지 않은데

결과를 함께 볼 수 있는 장이 있다면 좋을 것 같습니다.