[황빠 만세다] NT-1이 체세포복제의 산물이라는 논문이 나왔군요. - 각인유전자 관련 내용만으로

[죽순]

황우석 공판에서 정의배는 NT-1에 대하여 각인유전자와 관련한 실험을 수행하여 체세포복제의 산물임을 확인했다고 증언하였습니다. 이것이 곧 논문으로 나올 예정이라고 했었지요. 말로만 나온다 나온다 하면서 안 나왔고, 네이처에 냈던 것은 정치적인 이유로 거절되었다는 둥 너절한 소리를 늘어 놓았었지요.

그러던 것이 International Journal of Molecular Medicine(2010 Impact Factor:1.814)이라는 잡지에 드디어 실렸습니다.

박연춘 박사의 SNP 관련 내용은 빠지고 각인유전자 관련 내용만으로 논문을 작성하였습니다.

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http://www.spandidos-publications.com/10.3892/ijmm.2011.772

Epigenetic signatures of somatic cell nuclear transfer-derived embryonic stem cells

Authors: Eui-Man Jung, Hye Young Son, Min Kwon Jeung, Chang Kyu Lee, Sang Hwan Hyun, Eui-Bae Jeung

Affiliations: College of Veterinary Medicine, Chungbuk National University, Cheongju, Chungbuk 361-763, Republic of Korea, Laboratory of Veterinary Biochemistry and Molecular Biology, College of Veterinary Medicine, Chungbuk National University, Cheongju, Chungbuk 361-763, Republic of Korea

Published online on: Thursday, August 11, 2011

Doi: 10.3892/ijmm.2011.772

Pages: 697-704

Abstract:

Some human embryonic stem cell lines have shown genomic instabilities over long-term culture. To study the controversial origin of the SCNT-hES-1 line, which was derived from autologous somatic cell nuclear transfer (SCNT), we compared the expression‎ and methylation patterns of imprinted genes in the SCNT-hES-1 cells with the donor's somatic cells by semi-quantitative RT-PCR, real-time PCR and bisulfite sequencing. Examined imprinted genes were H19, GNAS, SLC22A18, UBE3A and ZNF264 for maternally expressed genes, and IGF2, SNRPN, PEG3, PEG10, MEST, MAGEL2 and ARHI for paternally expressed genes, respectively. We found that the expression‎ of imprinted genes in the SCNT-hES-1 cell line is comparable to that in the donor's somatic cells, and that its methylation patterns are similar to those of other SCNT-products. Therefore, the present study indicates that the SCNT-hES-1 line was derived from SCNT.

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본문을 읽어보지 않았는데, 요약만 가지고는 내용을 잘 알 수가 없네요.

각인유전자 발현이 체세포 제공자(난자 제공자를 겸하고 있음)와 비슷하게 나타났고, 메틸레이션 패턴이 다른 체세포복제 산물(동물)과 비슷하게 나타났다. 따라서 이 연구결과는 NT-1이 체세포복제의 산물임을 보여준다는 것.

서조위 보충자료에 보면 메틸레이션 패턴을 검사한 결과가 나타나 있습니다. 그 자료는 NT-1이 처녀생식의 산물임을 강하게 말해주고 있습니다.

그러면 정의배 일행이 실험한 결과는 서조위 보충자료와 전혀 다른 실험 결과가 얻어졌느냐는 것이 의문입니다. 둘 중의 하나가 실험을 엉터리로 했다는 것인지, 아니면 실험 결과는 비슷하게 나왔는데 해석을 달리 했다는 것인지...

하여간에 나중에는 어찌 되더라도 지금은 황빠들 모두가 떨쳐 일어나 힘차게 만세 부를 타이밍이 아닌가 생각되네요. ㅋㅋㅋ

저자 중에 정민권 의사(하늘에 비친 지구)도 들어 있네요.

이 논문은 아래의 서울대 조사위 보충자료 내용을 부정하는 것입니다. 서울대 조사위 보충자료를 첨부하였습니다.

NT-1_보충자료.pdf

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나중에 논문을 보게 되면 다시 말씀드리겠지만 우선 약간의 기본 상식을 설명하겠습니다.

Figure 3.

Methylation of DMRs (Igf2/H19 ICR, Dlk1/Gtl2 IG-DMR, Snrpn DMR1 and Peg1 promoter and exon 1) in fertilized and parthenogenetic blastocysts, ES cells and embryonic fetuses. Genomic DNA from blastocysts, ES cells and embryonic fetuses was treated with bisulfite, followed by PCR amplification and sequencing. Shown are cytosines for a number of independently sequenced templates (horizontal lines). Individual lines, clones sequenced; circles, CpG sites within the regions analyzed; filled circles, methylated cytosines indicated by percentages underneath; open circles, unmethylated cytosines. fE-3.5, fertilized embryos at day 3.5; pE-3.5, parthenogenetic embryos at day 3.5; fES, fertilized embryonic stem cells at passages ∼10; pES, parthenogenetic embryonic stem cells at passages ∼10; TEC, tetraploid embryo complementation; fES-TEC-9.5, fES cell–fetuses at day 9.5 complemented by TEC; pE-9.5, parthenogenetic embryonic fetuses at day 9.5; pES-TEC-9.5: pES cell–fetuses at day 9.5 complemented by TEC.

이것은 Correlation of expression‎ and methylation of imprinted genes with pluripotency of parthenogenetic embryonic stem cells라는 논문( http://hmg.oxfordjournals.org/content/18/12/2177.full )에 나오는 그림 3입니다.

여기에서 다른 것은 일단 차치하고 세번째 줄(fES)과 네번째 줄(pES)만 볼까요? 세번째 줄 fES는 수정란 줄기세포입니다. 네번째 줄 pES는 처녀생식 줄기세포입니다.

하얀 똥그라미는 탈메틸화된 것을 나타내고 까만 똥그라미는 메틸화된 것을 나타냅니다. 메틸화되면 발현이 되지 않고 탈메틸화되면 발현이 됩니다.

첫번째 칼럼 lgf2/H19 ICR을 봅시다.

수정란 줄기세포는 까만 것과 하얀 것이 대략 반반입니다. 수정란 줄기세포나 체세포복제 줄기세포 등은 각인유전자에 있어서 부계 발현 각인 유전자이건 모계 발현 각인유전자이건 이렇게 되는 것이 정상입니다. 부계와 모계 중에서 한쪽에서 온 것은 메틸화되고 한쪽에서 온 것은 탈메틸화 되는 것이죠.

그런데 처녀생식 줄기세포는 어떻습니까? 전체가 대부분 하얗게 되어 있지요.?(6% 메틸화) 처녀생식 줄기세포는 모두 모계에서만 온 것이므로 모계발현 각인유전자가 모두 탈메틸화된 것입니다. 과발현된 것이죠.

세번째 칼럼 snrpn DMR1을 봅시다.

이것 역시 수정란 줄기세포는 까만 것과 하얀 것이 대략 반반입니다. 수정란 줄기세포나 체세포복제 줄기세포 등은 각인유전자에 있어서 부계 발현 각인 유전자이건 모계 발현 각인유전자이건 이렇게 되는 것이 정상입니다. 부계와 모계 중에서 한쪽에서 온 것은 메틸화되고 한쪽에서 온 것은 탈메틸화 되는 것이죠.

처녀생식에 있어서는 원래 모두 까맣게 되는 것이 정상입니다. 그러나 몸 안에서 형성된 처녀생식 난소기형종과 달리 실험실에서 만들어진 처녀생식 줄기세포에 있어서는 제법 탈메틸화되기도 합니다.(즉 부계각인 유전자가 어느 정도 발현이 된다는 뜻임. 여기서는 61% 메틸화. 그러니까 39%는 탈메틸화된 것임. 부계발현 각인유전자가 처녀생식 줄기세포임에도 불구하고 상당히 발현된 것임) 그러니까 모두 까맣게 되었다면 당연히 처녀생식 줄기세포라고 볼 수 있는 것이고요. 만일 일부가 탈메틸화되어 발현이 되었다 치더라도 그게 꼭 처녀생식 줄기세포가 아니라고 단정할 수는 없다는 이야기.

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이제 서울대 조사위 보충자료를 봅시다.

서울대 조사위 보고서에서는 '부계각인유전자'라는 용어를 부계가 메틸화되어 발현이 되지 않는 각인유전자를 지칭합니다. H19는 모계에서 발현되는 유전자인데 이것을 부계 각인유전자 혹은 모계 발현 각인유전자로 부르고 있습니다. 어떤 곳에서는 이것을 모계 각인유전자라고 부르기도 하지요. 같은 것을 어떤 논문에서는 모계각인유전자라고 부르고 어떤 논문에서는 부계각인유전자라고 부르니 헷갈릴 수 있습니다. 혼동을 피하려면 부계발현각인유전자 혹은 모계발현각인유전자라는 용어를 쓰는 것이 좋겠네요.

H19는 모계발현각인유전자입니다. 처녀생식 줄기세포에서는 염색체가 모두 모계에서만 온 것이므로 전체가 하얗게 되는 것이 정상입니다. 저 위 논문 그림의 처녀생식 줄기세포에서도 그렇게 나왔었지요. NT-1에서는 보시는 바와 같이 unmethylated인 상태였습니다. NT-1이 처녀생식 줄기세포라는 강한 근거입니다.

snrpn을 볼까요? 부계발현 각인유전자인 snrpn의 경우 NT-1에서 까맣게 나왔습니다. 이것은 한쌍의 염색체에 존재하는 snrpn이 모두 모계에서 온 것이라는 이야기입니다. NT-1이 처녀생식 유래임을 강하게 외치고 있습니다.

저 위 논문처럼 상당부분(39%)이 탈메틸화되어 발현이 된다 치더라도 처녀생식이 아니라고 주장할 수는 없습니다. 처녀생식 줄기세포에서도 그런 정도로 탈메틸화될 수 있다는 것이지요. 다른 여러 논문에서도 비슷한 보고가 많음.

하물며 까맣게 나왔으니(발현이 되지 않았으니) 이것은 NT-1이 처녀생식 줄기세포임을 강하게 말해주는 증거가 됩니다.

이상이 기본적인 상식적인 설명입니다.

그런데 정의배 실험 결과가 서조위 보충자료와는 전혀 다르게 나온 모양이지요? 서조위 실험이 엉터리 실험이었나? 그렇게 믿기는 어렵습니다.

만일 실험 결과는 서조위 보충자료와 비슷하게 나왔는데 결론을 달리 했다면 어떤 논리로 그렇게 설명한 것인지 궁금하기 짝이 없네요.

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김기태와 그 일행의 논문에서도 서울대 조사위 보충자료와 비슷한 결과가 나왔습니다.

Recombination Signatures Distinguish Embryonic Stem Cells Derived by Parthenogenesis and Somatic Cell Nuclear Transfer

http://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(07)00067-7?large_figure=true

Figure 3

Bisulphite Sequencing of Three Differentially Methylated Regions in SCNT-hES-1 Cells
Circles represent the position and methylation status of individual CpG sites (filled, methylated; open, unmethylated), and each line represents a unique clone of DNA. The numbering of the first and last CpG sites for H19 and SNRPN DMRs is relative to the transcriptional start sites shown, and the numbering for KCNQ1OT1 DMR is according to the KCNQ1 sequence (AJ006345). A polymorphism in the KCNQ1OT1 DMR distinguished the two alleles (blue and red lines). (A) H19. (B) KCNQ1OT1. (C) SNRPN.

Mammalian cells carry parent-of-origin patterns of DNA methylation at imprinted gene loci due to differential modification in male and female gametes, and parental-specific DNA methylation is subsequently maintained throughout development. To provide an additional assay that can distinguish parthenogenetic from biparental cell types, we analyzed the methylation status of three differentially methylated regions (DMRs) in differentiated SCNT-hES-1 cells by bisulphite treatment followed by sequencing. The normally paternally methylated H19 DMR on chromosome 11 was predominantly unmethylated (3/20 DNA strands methylated; significantly different from the expected 10/20, p = 0.002, χ² test), whereas the normally maternally methylated KCNQ1OT1 and SNRPN DMRs on chromosomes 11 and 15, respectively, were both fully methylated (22/22, p = 3 × 10⁻⁶ and 21/21, p = 5 × 10⁻⁶, respectively; Figure 3).

Importantly, a polymorphism was identified that distinguished the two KCNQ1OT1 DMR alleles, thereby revealing that both alleles were fully methylated. This epigenotype contrasts with normal differential methylation patterns observed at the same DMRs in hES cells derived from fertilized embryos (Rugg-Gunn et al., 2005a) and is characteristic of parthenogenetic cells that contain two maternal genomes and no paternal genome. This epigenetic assessment confirm‎s our genome-wide SNP analysis, thereby providing more evidence that SCNT-hES-1 was derived from a parthenogenetically activated embryo.

간단히 이야기하자면 정상적인 생식에 의해 태어난 개체, 수정란 줄기세포, 체세포복제 줄기세포 등등은 메틸레이션 패턴이 까만 것과 하얀 것이 대략 반반으로 나타나야 한다는 것.

처녀생식의 경우에는 모두 까맣게 나타나거나(부계발현각인유전자) 모두 하얗게 나타나야 한다는 것(모계발현 각인유전자). 그러나 처녀생식임에도 불구하고 몸 속에서 생긴 처녀생식 난소기형종 등과 달리 처녀생식 줄기세포의 경우에는 부계발현각인유전자의 경우 모두 까만 것이 아니라 하얗게 나타나는 것도 제법 된다는 것. 그러니까 부계발현각인유전자가 어느 정도 발현된다고 하여 처녀생식이 아니라고 말 할 수는 없죠. 그러나 거의 모두가 까맣거나 거의 모두가 하얗다면 그것은 처녀생식의 유력한 증거가 된다는 것입니다.

[나루]

음...직접 하기에는
그 맘 몸 고생 또 하게 하고싶지 않고, 또 저들이 당사자 대 당사자 구도로 몰고가면서 충분히 다른 헛소리를 내 뱉어 논점을 흐릴 가능성도 농후하고...
다른 제 3의 학자가 참여하는게 좋겠는데, 학자들 같은 경우는 워낙 수준 떨어지고 말도 안되는 논문(?)이라 말 섞고 싶은 생각이 없겠지요?
명색 과학자가 초등학생들 옹알거림에 대응하는 꼴이 될테니 말입니다.

[침묵의 눈]

논문 제출되기 전에 수암 자체적으로 내부 독회 및 자체 리뷰도 안 가지나? ㅉㅉ. 동네 아파트 반상회도 회의하고 토론하고 하던데....