• 제목/요약/키워드: 분자생물학적 자료

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적조생물 살조세균 탐색 -IV. 살조세균 Micrococcus sp. LG-5가 생산하는 살조물질의 특성과 해양생물에 미치는 영향- (Isolation of Marine Bacteria Killing Red Tide Microalgae -IV. Characteristics of Algicidal Substances, Produced from Micrococcus sp. LG-5 and the Effects on Marine Organisms-)

  • 정성윤;박영태;김무찬;최석철;성희경;김재영;김태운;이원재
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.339-347
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    • 2000
  • 적조생물을 살조시키는 해양세균 Microcorcus sp. LG-5가 생산하는 세포외 분비 살조물질의 최적 생성조건, 살조물질의 특성과 한외여과 분획별 살조활성 및 해양생물에 미치는 영향을 조사함으로서 자연생태 조화형, 환경 친화적 적조방제 기술개발의 기초 자료를 제공하고자 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. Micrococcus sp. LG-5의 살조물질 생성 최적온도는 $20{\~}30^{\circ}C$로 살조활성이 $100{\%}$였으며, 살조물질 생성 최적 pH는 7.0, 최저 염농도는 $3.0{\%}$였다. 또한 세포외 분비 살조물질의 $IC_(50)$ 값은 $0.482{\%}$였다. 세포외 분비 살조물질의 열 안정성을 실험한 결과, 열처리한 배양여과액 $1{\%}$ 첨가시 12시간 후에 $31.4{\%}$, 24시간 후 $79.7{\%}$, 36시간 후 $94.6{\%}$의 살조활성을 보였고 $5{\%}, 10{\%}$의 경우 각자 36시간, 24시간 후에 $100{\%}$ 살조되었으며, 열처리하지 않은 배양여과액을 넣었을 때와 비교해볼 때 살조력에 유의한 차이는 없었다. 이와 같이 Micrococcus sp. LG-5가 생산, 분비하는 살조물질은 열에 안정한 내열성 물질로 판단된다. 또한 대사산물의 pH 안정성은 $pH 6.0{\~}8.0$에서 거의 $100{\%}$의 살조활성을 보였으며 $pH 5.0{\~}10.0$에서 살조활성이 $85{\%}$ 이상으로 나타나 살조물질은 약산성과 알카리에서 살조활성이 안정하였다. 또한 한외여과의 결과, 분자량 $>10,000, 10,000{\~}1,000, <1,000$의 3개의 분획 모두 살조활성이 있었으며, 각 분획 모두 열에 대단히 안정하였다. 각 분획별 $IC_(50)$ 값은 분자량 1,000 이상에서 강한 살조활성이 나타났으며 분자량 1,000 이하에서는 상대적으로 낮은 살조활성을 보였다. Micrococcus sp. LG-5가 해양세균에 미치는 영향은 E. faecalis, E. coli, K. pneumoniae 및 V. alginolyticus에 대해서는 항균력을 보였으나, P. aeruginosa, P. fluorescens, S. typhi, S. aureus, V. cholerae 및 V parahaemolyticus에 대해서는 전혀 항균력을 보이지 않았다. 그리고 적조생물에 미치는 영향은 A. tamarense, E. gymnastica, G. catenatum, G. niikimotoi, G. sanguineum, G. impudicum, H. triquetra, H akashiwo, P. micans와 Pyramimonas sp.에 대해서는 살조활성을 보였으나 Chlamydomonas sp., C. closterium, P. mininum, P. triestimum, Pseudonitzschia sp.와 S. trochoidea에 대해서는 살조활성을 보이지 않았다. 즉, 적조생물에 따라 살조활성이 다양하게 나타나 종 특이성이 낮았다. 먹이생물에 미치는 영향은 1 galbana를 제외하고 실험한 모든 먹이생물에 별다른 영향이 없거나 오히려 성장을 촉진시켰고, 또한 살조세균 배양여과액을 넙치 사육수에 $10{\%}$까지 투여하였을 때 양식 넙치에 미치는 유해한 생리학적 영향은 없었다. 이상의 연구 결과 살조세균 Micrococcus sp. LG-5의 배양여과액은 조사된 적조생물을 제외한 해양세균, 치${\cdot}$자어의 먹이생물 및 양식 넙치에 유해한 영향은 미치지 않을 것으로 판단된다.

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Zygote arrest 1 유전자 변이(g.2540T>C)와 두록 정액의 운동학적 특성과의 연관성 분석 (Association with Kinetic Characteristics of sperm in Duroc Boar and the Zygote Arrest 1 gene Polymorphism (g.2540T>C))

  • 이미진;고준호;조규호;최태정;김용민;김영신;진동일;조은석;김남형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.116-123
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    • 2018
  • 정액의 품질은 정자의 운동학적 특성 및 첨체의 온전성 등에 의해서 결정된다. 이전 연구들에서 정액 품질 검사는 현미경을 이용하여 사람이 직접적으로 수행하기 때문에 오차가 컸다. 최근에는 이러한 기법을 보완하고자 분자생물학적 방법을 통한 검사 방법이 새로이 대두되고 있다. ZAR1 유전자는 척추동물의 초기 배아 발달에 영향을 미치는 유전자로 알려져 있지만 정액과 연관성 연구는 진행되어 있지 않다. 본 연구는 ZAR1 유전자의 SNP을 탐색하고 정액의 운동학적 특성과의 연관성을 규명하였다. SNP을 탐색 및 연관성 분석을 하고자 두록 수퇘지 105두의 혈액으로부터 추출한 DNA로 부터 ZAR1 유전자의 전체 염기서열 분석을 실시하였고, 105두의 정액의 운동학적 특성을 분석하였다. 그 결과, ZAR1의 염색체 2540번째 T 서열이 C로 변환되는 것을 확인하였고, ZAR1 SNP의 유전자형을 분석한 결과 major allel은 T 서열이며 minor allele은 C로 확인되었다. ZAR1의 유전자형과 정액의 운동학적 특성과의 연관성 분석 결과 MOT (Motility) (p<0.01)와 VSL (Straight-line Velocity) (p<0.05)에서 유의적인 차이가 나타났다. 또한, 운동학적 특성과 ZAR1 SNP을 비교하였을 때, T allele을 가진 유전자형이 C allele에 비해 MOT와 VSL을 감소시키는 것으로 확인하였다. 따라서 C allele을 가진 돼지가 정액의 MOT와 VSL에서 더 좋은 것으로 판단된다. 이러한 결과들은 우수한 정액을 생산하는 돼지를 판별하는 유전자 진단 기법의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

지방과 근육 세포주의 단독 및 공동배양을 통한 세포형태학 및 세포물질 비교 연구 (Comparison between Single and Co-culture of Adipocyte and Muscle Cell Lines in Cell Morphology and Cytosolic Substances)

  • 최창원;조원모;연성흠;황보순;송만강;박성권;백경훈
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제54권2호
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    • pp.103-109
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    • 2012
  • 본 연구는 기존 단독배양 위주로 이루어져온 세포배양 연구의 방법학적 한계의 극복과 대안을 제시하고자 지방과 근육세포주의 단독 및 공동배양에서 배양기법에 따른 지방 및 근육세포의 분화에 미치는 영향을 비교 조사하고자 실시하였다. 3T3-L1 (지방세포) 및 L6 (근육세포) 세포주는 성장배지인 10% FBS/DMEM (1% Pen-Strep solution 및 0.1% Fungizone 첨가) 하에서 48h 동안 단독배양 후 5% FBS/DMEM에서 배양하였다. 분화를 위한 단독 및 공동배양에서는 지방 및 근육세포 모두 분화유도물질 없이 2% FBS/DMEM으로 배양하였고, 공동배양에서는 $0.4{\mu}m$ insert membrane을 사용하여 6 well plate 하단에 L6 cell을, 상단에는 3T3-L1 cell을 공생시켰다. 지방 및 근육세포 분화정도 측정은 세포별 형태학적 측정과 glycerol-3-phosphate dehydrogenase (GPDH) 및 creatine kinase (CK) 분석을 통해 조사되었다. 형태학적으로 볼때 3T3-L1 세포주는 공동배양보다 단독배양 시 분화가 더욱 잘 일어났고 L6 세포주의 경우 역으로 같았다. 세포물질 분석에서는 분화배지 처리일(day 0)과 비교해 단독 및 공동배양 모두 지방세포 내 GPDH의 활성도가 유의적으로(P<0.05) 증가했음을 확인할 수 있었고 단독배양이 공동배양보다 유의적으로(P<0.05) 높은 수준의 GPDH 활성도를 보였다. L6 역시 마찬가지로 분화배지 처리일에 비하여 단독 및 공동배양 모두 CK 활성도가 유의적으로(P<0.05) 높았고, CK 활성도가 공동배양에서 유의적으로(P<0.05) 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 기존 연구에서 이용된 단독 배양을 통한 세포 분화 결과 등은 생체와 비교 시 방법학적 한계로 인해 실제 생체 내에서는 그 분화정도가 매우 다를 것으로 생각되며, 이것은 앞으로 정확한 세포배양 결과 확보를 위해서는 단독배양보다는 공동배양기법을 사용해야 함을 의미한다. 향후 다양한 조건과 분화조절 물질들의 첨가를 통한 추가적인 공동배양실험이나 지방분화관련 분자생물학적 물질분석 등 다양한 실험 수행 시 보다 현실적이고 대량의 기초자료 확보가 가능할 것으로 판단된다.

Identification of Interleukin 1-Responsive Genes in Human Chondrosarcoma SW1354 cells by cDNA Microarray Technology

  • ;;;;;;;이충기
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제24권1호
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    • pp.24-40
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    • 2007
  • 배경 : 골관절염은 단순 노화로 인한 질병이 아니라 연골대사의 이상으로 인한 기계적 그리고 생화학적 불안정성이 나타나는 질환이다. Transforming growth factor-${\beta}$와 같이 연골세포의 기능을 향상시키는 촉진인자가 있는 반면 Interleukin(IL)-1이나 Tumor necrosis factor-${\alpha}$는 염증반응을 증가시킨다. 이중 IL-1은 골관절염의 병인에서 가장 중요한 염증 유발 인자로 알려져 있으며 이에 대한 자료도 축적되고 있다. 이 논문의 목적은 IL-$1{\beta}$에 대한 human chondrosarcoma cell (SW1353)의 유전자 발현 양상을 파악하여 골관절염 병인의 이해를 증대시키는데 있다. 재료 및 방법 : Chondrosarcoma cell line (SW 1353)은 연골세포의 IL-$1{\beta}$를 통한 세포노화에 대한 유전자 조절을 실험실에서 연구하는데 유용한 것으로 알려져 있다. 골관절염에서 IL-1에 의한 전체적인 유전자 발현의 변화를 연구하고 분석하기 위해 SW1353을 각각 1시간, 6시간, 24시간동안 IL-1에 노출시킨후 각각 총 RNA를 정제하였다. 유전자 발현의 변화는 17k human cDNA microarray로 분석하였고 semiquantitative RT-PCR로 확인하였다. 결과 : Metallothioneins, matrix metalloproteinases, extracellular proteins, antioxidant protein, cytoskeletal proteins, cell cycle regulatory proteins, 세포성장과 세포 자멸사에 대한 단백질, signal protein, transcriptional factor를 포함한 1,200개 유전자에서 2배 이상의 변화가 관찰되었다. 이러한 변화는 초기 관절염에서 보이는 병리생리학적 변화와 상관관계가 있는 것으로 생각된다. 결론 : cDNA microarray 분석으로 유전자 발현의 의미있는 변화를 관찰하였으며 골관절염 발병기전에서 분자생물학적 변화에 대한 인식과 치료 목표를 정립하는데 대한 새로운 자료로서 가치가 있을 것으로 생각된다.

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Microsatellite 마커를 이용한 사과 품종 간 유전적 유연관계 분석 (Analysis of Genetic Relationship of Apple Varieties using Microsatellite Markers)

  • 홍지화;권용삼;최근진
    • 생명과학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.721-727
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    • 2013
  • 본 연구는 microsatellite 마커를 이용하여 국립종자원 서부지원에 수집된 사과 42품종에 대한 품종 간 유전적 유연관계를 분석하였다. 사과 품종식별에 적합한 마커를 선정하기 위하여 8개 품종을 대상으로 총 305개의 마커를 분석하였다. 8개 품종 간에 다형성이 높고, 반복간 재현성이 있으며 밴드패턴이 선명한 26개의 마커를 최종 선발하여 42품종을 대상으로 분석하였을 때 총 165개의 대립유전자가 분석되었다. 대립유전자의 수의 분포는 2~12개를 나타내었으며, 마커당 평균 대립유전자의 수는 6.4개로 조사되었다. PIC 값은 0.461~0.849의 범위에 속하였으며 평균값은 0.665로 나타났다. 165개의 대립유전자를 Jaccard 방법에 의해 유사도를 산출하고 비가중 산술방식에 의해 집괴 분석한 결과 공시품종의 유전적 거리는 0.27~1.00의 범위를 나타내었고, 총 42품종 중 41품종은 microsatellite 마커의 유전자형에 의해 구분되었다. 본 연구결과는 사과 품종의 식별을 위한 분자생물학적 자료로 유용하게 활용될 것으로 사료된다.

홍화약침액(紅花藥鍼液)이 RAW Cell 유전자발현(遺傳子發顯)에 미치는 영향(影響) (Microarray Analysis of Gene Expression in RAW Cells Treated with Carthami Flos Herbal Acupuncture Solution)

  • 강승범;김종인;김용석;강성길;고형균
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제25권1호
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    • pp.139-154
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    • 2008
  • 목적 : 홍화(紅花)는 활혈거어(活血祛瘀), 해독지통(解毒止痛)의 효능이 있어 관절염, 동맥경화(動脈硬化), 종양(腫瘍), 월경부조(月經不調), 뇌혈전(腦血栓)에 사용되어 왔다. 이에 홍화약침액(紅花藥鍼液)의 분자생물학적 효능 분석을 하고자 Lipopolysaccharide(LPS)로 염증을 유발한 RAW 264.7 cell의 유전자(遺傳子) 발현(發顯)에 미치는 영향을 Microarray를 통하여 관찰하였다. 방법 : RAW cell을 배양하고 홍화약침액(紅花藥鍼液)의 세포 독성을 확인한 후 (1) LPS, (2) 홍화약침액(紅花藥鍼液), (3) 홍화약침액(紅花藥鍼液)과 LPS를 처치했을 때의 유전자 발현양상을 microarray를 이용하여 관찰하였다. 대조군에 비해 2배 이상 발현의 차이가 있는 경우를 유의한 것으로 보았다. 결과 : 8,170개의 유전자 중 (1) LPS를 처치하였을 경우 35개의 유전자에서 발현이 상승되었고, (2) 홍화약침액(紅花藥鍼液)을 처치하였을 경우 11개의 유전자에서 발현이 상승되고 53개의 유전자에서 발현이 억제되었으며, (3) 홍화약침액(紅花藥鍼液)과 LPS를 동시에 처치하였을 경우에는 47개의 유전자에서 발현이 상승되었고 11개의 유전자에서 발현이 억제되었다. LPS 자극으로 발현이 상승되었지만 홍화약침액(紅花藥鍼液)을 처치할 때 발현이 억제되는 유전자는 SUMO1/sentrin specific protease 7(SENP7), Serine(or cysteine) proteinase inhibitor, clade B(ovalbumin), member 7(SERPINB7), M-phase phosphoprotein, mpp8(HSMPP8), Glycogenin 2(GYG2), InaD-like(Drosophila)(INADL), Copine III(CPNE3), Loss of heterozygosity, 11, chromosomal region 2, gene A(LOH11CR2A), Chromosome 9 open reading frame 33(SHC3), NADH dehydrogenase(ubiquinone) 1 beta subcomplex, 2, 8kDa(NDUFB2)로 9개가 있었다. 요약 : 홍화약침액(紅花藥鍼液)이 LPS로 염증을 유발시킨 RAW 264.7 cell의 유전자 발현에 미치는 영향을 Microarray를 통해 분석하였다. 홍화약침액(紅花藥鍼液)이 LPS로 발현을 항진시킨 35개의 유전자 중 9개를 효과적으로 억제하는 것을 확인하여 염증 치료 기전을 시사하는 유용한 자료를 얻을 수 있었으며 홍화약침액(紅花藥鍼液)이 발현을 항진시킨 유전자들을 통해 혈관생성과 종양억제 등 보다 넓은 범위에 대한 연구가 가능할 것으로 사료된다.

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한국 베들링턴 테리어에서 구리중독증을 유발하는 COMMD1 유전자의 exon 2 결손변이 (The Exon 2 Deletion of the COMMD1 Causing Copper Toxicosis in Bedlington Terriers in Korea)

  • 김윤기;김소연;윤영민
    • 한국임상수의학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.1-4
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    • 2015
  • 개의 10번 염색체에 존재하는 Copper metabolism domain containing 1 (COMMD1) 유전자는 체내 구리 대사를 조절하는 COMMD1 단백질을 합성한다. COMMD1 유전자의 exon 2 결손변이는 단백질의 결핍을 유발하여 베들링턴 테리어 견종에서 상염색체 열성 유전질환인 구리 중독증을 일으킨다. 본 증에 이환된 개체는 담즙을 통한 구리의 배설이 저해되어 간 내에 구리가 축적된다. 본 연구에서는 국내 베들링턴 테리어 257두(수컷 109두, 암컷 148두) 혈액 시료를 사용하여 genomic DNA를 추출하였다. 유전자 결손변이의 분자생물학적 진단을 위해 다중 중합효소 연쇄반응법(multiplex PCR)을 이용하여 COMMD1 유전자의 exon 2 결손 발생 및 그 빈도를 조사하였다. 베들링턴 테리어 257두에서, 정상유전자 동협접합자가 131두(51%), 이형접합자가 108두(42%), 변이유전자 동형접합자가 18두(7%)로 확인되었다. 본 연구를 통해 한국 베들링턴 테리어 개체군의 유전변이 발생 및 그 빈도를 확인하였고, 이는 국내 베들링턴 테리어 개체군의 유전자 선택적 교배계획 설립 및 변이 유전자 확산을 예방하기 위한 기초 자료로서 의의가 있다.

제주연안 갯녹음(백화) 지역의 해수에 분포하는 세균군의 분자생물학적 분석 (Molecular Analysis of Bacterial Communities Distributed in Sea Water of Whitening Areas of Jeju Coast)

  • 강형일;강봉조;김미란;윤병준;이동헌;오덕철
    • 미생물학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.127-132
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    • 2002
  • 본 연구에서는 갯녹음(백화)현상이 세균생태계와 어떤 관련 이 있는 지에 대한 기초자료 및 정보를 얻기 위하여 갯녹음 현상이 일어난 제주도 성산과 강정지역 연안의 해수에 존재하는 세균군을 16S rRNA중폭기법을 이용하여 조사하였다. 강정지 역에서는 Alcanivorax, Paracoccus, Damselae, Pseudomonas, Rhodovulum, Silicibacter, Sulfitobacter, Roseobacter등 다양한 종류의 세균이 분포되어 있었으며, Alcanivorax가 20%의 빈도로 가장 많이 나타났다. 반면, 성산 지역에서는 Pseudomonas속 균주가 우점종으로서 존재하였으며, Pseudomonas tolaasii (혹은 Pseudomonas corrugata)와 유연관계가 가까운 세균은 44%, Pseudamonas mandeli와 가까운 세균이 24%, Verrucomicrobiales와 가까운 세균은 4%,기타 동정되지 알은 세균은 세 group으로 구분되었으며, 각각 8%,8%, 12%를 차지하여, 두곳에 분포되어 있는 세균군상이 상당한 차이점 이 있음을 확인하였다. 갯녹음 지역인 강정과 성산 해수의 8월(표품 채집시기)의 수온은 $27^{\circ}C$~$27.4^{\circ}C$, 염분의 농도는 30.24-30.60%, pH는 8.23~8.36,용존산소량(DO)은 각각 7.20~7.28로, 두지역에서 매우 비슷한 것으로 조사된 바 있는 데, 이는 수온이나 염분의 농도, 또는 pH보다는 다른 원인에 의하여 두 갯녹음 지역에 분포하는 세균군의 차이를 가져왔음을 제시해 주었다.

입지환경에 따른 자생 중엽형 한국잔디의 형태적 변이 및 특성 (Morphological Variation and Characteristics of Native Medium-Leaf Type Zoysiagrasses (Zoysia spp.) by Site Environment)

  • 배은지;이광수;한은희;박용배;이상명;허무룡
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제2권2호
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    • pp.184-190
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    • 2013
  • 우리나라는 다양한 자생 중엽형 한국잔디 유전자원이 널리 분포하고 있으며, 유전자원 연구에 있어서 유전자원의 수집 및 확인이 중요하다. 본 연구는 해안 및 도서, 내륙지역에 자생하고 있는 중엽형 한국잔디를 지역별로 수집하여 형태적 특성 및 입지환경에 따른 변이를 알아보고자 수행되었다. 수집된 75개의 중엽형 한국잔디는 입지환경에 따라 다양한 형태적 변이가 존재하는 것을 확인하였고, 크게 해안(I군)과 내륙(II군)지역으로 두 개 그룹으로 나뉘었다. I군은 엽폭 3.7 mm, 소수당 종자수 29개, 종자길이 5.0 mm으로 갯잔디형 특성으로 나타났고, II군은 엽폭 4.4 mm, 소수당 종자수 42개, 종자길이 3.5 mm로 들잔디형으로 정확한 종간교잡의 정도를 파악하기 위해서는 추가적인 생육특성 및 분자생물학적 연구가 필요하다고 생각되었다. 상기 변이를 보이는 개체들은 앞으로 한국잔디의 변이를 확대하기 위한 귀중한 유전자원으로 보존가치가 높으며, 고품질 잔디육종을 위한 귀중한 자료로 활용가치가 높다고 판단된다.

한국 재래닭에서 지질대사 관련 유전자에 존재하는 유해성 nsSNP 발굴 및 생물학적 기능 예측 (Discovery of Deleterious nsSNPs on the Genes related to the Lipid Metabolism and Prediction of Changes on Biological Function in Korean Native Chicken)

  • 오재돈;신동현;신상수;윤창;송기덕
    • 한국가금학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.263-272
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    • 2016
  • 한국 재래닭은 맛이나 기호성에서 한국 소비자들의 입맛에 적합한 것으로 알려져 있는데, 이러한 한국 재래닭의 특성을 결정짓는 유전적 요소들이 어떤 것들이 있는지 많이 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는, 맛을 결정하는 요인 중 하나인 지질의 대사와 관련된 유전자들 내에 존재하는 nsSNP 연구를 통해서, 한국 재래닭의 유전적 특성을 설명하기 위한 자료를 확보하고자 분석을 실시하였다. 지질대사와 관련한 81개 유전자에 대하여 한국 재래닭에 공통으로 존재하는 nsSNP를 139개 동정하였으며, 이 중 9개의 유전자에 존재하는 14개의 nsSNP가 유해성 nsSNP로 확인되었다. 이들 9개 유전자에 대해 단백질 도메인 예측을 실시하였으며, 그 결과, 유해성 nsSNP들에 의해 바뀐 아미노산들이 모두 주요도메인의 외부에 존재함을 알 수 있었다. 이는 한국 재래닭에서 공통으로 발견한 nsSNP들이 유전자의 고유 기능에 큰 영향을 미치기 보다는 다소 미미한 변화를 통해 한국 재래닭 고유의 특성을 형성하는데 더 큰 역할을 한 것으로 사료된다. 이러한 부분들은 차후 실험을 통해 밝혀져야 할 부분이며, 한국 재래닭의 맛과 관련된 형질 개량을 위한 분자육종 기술 개발에 주요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대되어진다.