Zebrafish genes orthologous to mammalian imprinted genes, Igf2 and Peg1/Mest were characterized in this study. cDNAs of zebrafish Igf2 and Peg1/Mest orthologues, zIgf2 and zPeg1/Mest, were analyzed. Phylogenetic analysis based on amino acid sequence homology indicated that Igf2 and Peg1/Mest are highly conserved among vertebrate species. zIgf2 and zPeg1/Mest potentially encode polypeptides of 198 and 345 amino acids, respectively. Southern hybridization showed that zIgf2 and zPeg1/Mest exist as single copies in the zebrafish genome. Northern hybridization was performed in blastula, segmentation, and larval stages. zIgf2 was expressed in segmentation embryo and in larva, but not in blastula. zPeg1/Mest was expressed in all three stages, exhibiting gradually increased expression as the development proceeds. A polymorphism in 3'-UTR of zIgf2 between AB and EK strains of zebrafish was sought to be exploited as a physically discriminating marker for determination of allelic expression in F1 hybrids. It was found that 3'-UTR of EK strain possesses a polymorphic site. Subsequent investigation of zIgf2 expression pattern revealed that both parental alleles are expressed, suggesting that zIgf2 is not imprinted in zebrafish.
포유류 각인 유전자인 Igf2와 Peg/Mest의 상동 유전자를 zebrafish에서 찾아 조사하였다. zebrafish의 Igf2와 Peg1/Mest의 상동 유전자인 zIgf2와 zPeg1/Mest의 cDNA 염기서열을 분석하였다. 아미노산 서열의 상동성에 기초한 계통학적 분석을 통하여 Igf2와 Peg1/Mest가 척추동물에서 매우 높은 상동성을 보였다. zIgf와 zPeg1/Mest 유전자는 각각 198 개와 344 개의 아미노산을 암호화하고 있다. zIgf2와 zPeg1/Mest는 zebrafish 유전체에서 단일 카피로 존재함을 Southern blot hybridization을 통해 확인하였고, 포배기, 분절기, 치어기의 zebrafish에서 RNA를 분리하여 Northern blot analysis를 수행한 결과, zIgf2는 포배기에서 발현되지 않음을 확인하였다. zPeg1/Mest는 zebrafish의 모든 발생 단계에서 발현되고 있으며, 발생이 진행됨에 따라 발현이 증가하였다. Zebrafish의 AB 계통과 EK 계통간의 F1 잡종에서 대립유전자의 발현을 구분하기 위한 물리적 표식을 찾기 위해 AB 계통 및 EK 계통에서 zIgf2의 3'-UTR을 각각 조사하였다. 그 결과 3'-UTR에서 두 계통간의 단일 핵산 다형성을 발견하였다. 이 다형성을 이용하여 부모 특이적인 대립유전자의 zIgf2의 발현 양상을 F1 잡종에서 조사한 결과, zIgf2는 양쪽 부모의 대립유전자로부터 모두 발현됨을 알 수 있었다. 이는, 포유류에서 와는 달리 zIgf2가 zebrafish에서 각인되어 있지 않음을 나타내며, 나아가 각인 현상이 척추동물 진화 과정에서 어류의 분기 이후에 도입된 유전자 발현 조절 기작임을 시사한다.
