Copg2 located on mouse chromosome 6 is known to be imprinted partially in mouse brain. To understand the genomic structure of mouse Copg2, genomic clones of Copg2 were screened from mouse 129 genomic DNA library. DNA sequence revealed that Copg2 contains 24 exons and encompasses ＞40 kb of genomic DNA. Primer extension analysis showed that transcription starts at a site 61 bp upstream from the translation start codon. Copg2 exists as a single copy in the mouse genome and shows ubiquitous expression with the highest level in testis. A CpG island spans from the promoter to the region surrounding exon 1 and part of intron 1. Methylation analysis on the CpG island was performed by genomic Southern hybridization and bisulfite sequencing. F1 interspecific mice (C57BL/6J females×M. spretus males) were used to determine imprinting status and the methylation status at the CpG island. Interestingly, Copg2 was not imprinted in the F1 hybrid in spite of the existence of differentially methylated region (DMR) at the CpG island. Therefore, paternal-specific methylation of the mouse Copg2 is not accompanied by allele-specific expression of Copg2. These results suggest that COPG2 shows species- and strain-dependent relaxation of imprinting and raises a possibility of finding additional imprinted gene around this locus. A noble antisense transcript found in the promoter region of Copg2 showed mono-allelic expression. Although its size, initiation site, and function remain to be elucidated, the expression of the antisense transcript may be closely related to the differentially methylation pattern in the CpG island of Copg2.
생쥐 6번 염색체에 위치한 Copg2 유전자는 생쥐 뇌에서 부계 각인되어 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Copg2 genomic DNA 클론들의 염기 서열 분석을 통해 이 유전자가 전체 40 kb 이상의, 24개의 액손으로 구성되어 있는 유전자임을 알아내었다. 단백질 시작 암호보다 61 bp 앞쪽에서 전사가 시작되었고, 프로모터 부위에는 TATA box나 CAAT box 대신 GC box와 CREB binding 부위들이 존재하고 있었다. 전체 게놈 상에서 단 한 copy 존재하는 이 유전자는 고환에서 가장 많이 발현되었고 나머지 조직들에서는 일반적인 수준으로 발현되었다. 그러나 근육에서는 거의 발현되지 않았다. 제 1세대 잡종 (C57BL/6J ×M. spretus)에서 두 대립 형질이 모두 발현되었는데 이는 이전에 생쥐 뇌에서 임프린팅 되어 있다고 밝힌 제 1세대 잡종 (C57BL/6J × M.m.molossinus)의 결과와는 일치하지 않는 것이었다. 이로써 Copg2 유전자는 종에 따라 임프린팅 양상이 달라질 수 있는 유전자임을 알 수 있었다. Southern hybridization 분석과 bisulfite 염기서열 분석을 통하여 프로모터 부위에 위치한 CpG island에 대립 형질 특이적인 메틸화 양상이 나타남을 확인하였다. 즉, 부계쪽으로부터 물려받은 대립 형질이 모계쪽으로부터 물려 받은 대립 형질보다 메틸화가 더 많이 되어있었다. 또한 이 지역에서 Copg2 유전자와는 반대방향으로 전사되는 새로운 전사체가 관찰되었다. 이 전사체는 뇌, 간, 신장 세 조직에서 모두 발현되었으며 부계 임프린팅 현상을 보였는데 이는 CpG island에서 보이는 대립 형질 차등적인 메틸화 양상과 깊은 연관이 있을 것으로 생각된다. 앞으로, 이 전사체의 크기, 전사 시작 부위, 기능 등에 대해서는 더 많은 연구가 진행되어야 할 것이다.
