• 제목/요약/키워드: 제한 효소 지도 작성

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Genotyping-by-sequencing 기법을 이용한 사시나무(Populus davidiana) 유전연관지도 작성 및 양적형질 유전자좌 탐색 (Construction of Genetic Linkage Map and Identification of Quantitative Trait Loci in Populus davidiana using Genotyping-by-sequencing)

  • 김수비;김양길;이다영;이혜진;강규석
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권1호
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    • pp.40-56
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    • 2023
  • 사시나무속 수종은 생장이 빠르고 우수한 탄소흡수 능력을 보여주며, 환경정화 효과가 큰 수종으로 이상기후 및 환경오염 문제에 대응하는 기후적응성 품종개발 및 육종집단 조성에 적합하다. 따라서 유전연관지도 작성 및 양적형질 유전자좌 탐색을 통하여 포플러 육종을 신속하게 진행할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 차세대 염기서열 분석기술 방법인 genotyping-by-sequencing 기법을 이용해 인공교배 차대에 대한 고밀도 유전연관 지도를 작성하였다. 또한 사시나무의 수고와 근원경 생장 그리고 해충피해에 대한 회복력 형질을 조사하여 유전연관지도에 위치한 양적형질 유전자좌를 탐색하였다. 서울대학교 학술림에 조성된 사시나무 4년생 육종집단(오대19 × 봉현4 인공교배 차대집단)에서 수고 및 근원경 생장을 조사하였으며, 식엽성 해충인 꼬마버들재주나방 유충의 피해를 받은 후 이에 대해 회복 능력을 조사하였다. 잎 시료의 DNA 추출 후 5개 microsatellite 마커를 이용하여 유전자형을 확인하였으며 친자로 확인된 개체만을 연구재료로 사용하였다. 친자 확인이 완료된 시료의 DNA는 제한효소를 이용해 절단하였으며, 이렇게 얻은 DNA 조각들은 GBS 라이브러리로 제작하여 염기서열을 분석하였다. 분석된 결과는 Populus trichocarpa를 참조유전체로 하여 정렬하였다. 정렬된 SNP 마커는 총 58,040개였으며, 그 가운데 17,755개의 SNP 마커를 유전연관지도 작성에 사용하였다. 유전연관지도는 19개의 연관군으로 나누어졌으며, 전체 길이는 2,129.54 cM으로 나타났다. 조사된 세 가지 형질에 대한 양적형질 유전자좌 분석을 실시한 결과, 수고와 근원경 생장과 연관된 양적형질 유전자좌는 찾을 수 없었으나 전장유전체연관연구(GWAS)를 통하여 4번 연관군(염색체)에 해충피해 회복력과 관련이 있을 것으로 추정되는 유전자를 확인하였다.

흰불나방 핵다각체바이러스 다각체단백질 유전자포함 절편의 클로닝 (Cloning of the Polyhedrin Gene-Containing DNA Fragment of Hyphantria cunea Nuclear Polyhedrosis Virus)

  • 박호영;진병래;박순식;김정일;깅석권
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.51-60
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    • 1993
  • 흰 불나방 핵 다각체바이러스(Hyphantria cunea nuclear Palyhedrosis virus: HcNPV) 다각체 단백질 유전자포함 절편의 탐색과 클로닝을 행하였다. Autographa cahfornica NPV EeoRI-I 절편 (약 7.3 kb), Bombyx mori NPV PstI-F 절편 (약 7 kb) 및 합성 oligonucleotide ( 3D-mer) 를 probe로 한 southern hybridization을 행하여 HcNPV PstI - L 절편 (5.3 kb)을 탐색하고, pUC18을 이용하여 E. coli에 형질전환시켜 클로닝하였다. 클로닝한 plasmid의 EeoRI, SaIl, Kpnl, HindIII, SacI 및 AvaI의 제한효소지도를 작성하고 pHeP-L(8.0 kb)이라 명명히였으며, 이를 다시 pHcP-Ll(4.7 kb), pHcP-L2(7.1 kb), pHcP-L3(5.3 kb), pHcP-L4(4.2 kb) 및 pHeP-L5(4.5 kb)로 subeloning 하였다.

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인간 Poly(ADP-ribose) Synthetase cDNA의 클로닝 및 대장균에서의 발현 (Molecular Cloning and Expression of Human Poly (ADP-ribose) Synthetase cDNA in E. Coli)

  • 이성용;김완주;이태성;박상대;이정섭;박종군
    • 한국동물학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.248-256
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    • 1996
  • 본 연구의 목적은 인간의 Poly(ADP-ribose) synthetase (PARS)의 cDNA를 클로닝하여 발현시키기 위해 수행하였다. 먼저, 인간의 PARS cDNA 전체를 포함한 pPARS3.1을 pGEM-7Zf(+) 등의 발현 벡터 클로닝하였다. 이 결과로 생성된 재조합 플라스미드 pPARS6.1이 인간의 PARS cDNA 전체를 포함하고, 올바른 방향으로 삽입되었는지를 확인하기 위해 제한효소 지도를 작성하였고, random primed DNA probe을 이용한 Southern blot 분석에 의해서 PARS가 클로닝되었다는 것을 확인하였다. 또한, 염기서열 분석 결과, 단백질 합성이 시작되는 유전 암호가 정확한 순서로 위치하고 있음을 확인하였다. 재조합된 pPARS6.1의 발현을 위해 배양시 0.4 mM IPTG로 처리하여 만들어진 인간의 PARS 단백질이 10% SDS-PAGE에서 120 kDa 위치에 이동하였다는 것을 nick-translated된 DNA를 probe로 이용하여 확인하였고, Southwestern blot 실험 결과 120 kDa과 98kDa에 위치하는 단백질이 DNA와 결합함을 알 수 있었다.

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누에 핵다각체병 바이러스의 다각체 단백질 유전자의 위치 탐색 및 염기서열 (Location and Nucleotide Sequence of the Bombyx mori Nuclear Polyhedrosis Virus Polyhedrin Gene)

  • 우수동;김현욱;박범석;강석권;양재명;정인식
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.20-25
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    • 1992
  • 유용물질을 생산할 수 있는 곤충 baculovirus expression vector system의 국내 개발을 위하여, Bm-NPV의 다각체 단백질 유전자를 탐색, 클로닝 하고 그 구조를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. AcNPV의 다각체 단백질 유전자를 포함하고 있는 EcoRI-Ⅰ fragment내의 0.93kb를 probe로 하여 southern 분석한 결과, BmNPV의 다각체 단백질 유전자는 PstⅠ-F fragment(7.4Kb)에 위치하였다. 2. BmNPV의 다각체 단백질 유전자를 포함하는 PstⅠ-F fragment를 E. coli에 클로닝시켜서 pBmP-F라 명명하고, 다시 southern분석을 통해 subcloning하여 pBmP-H라 명명하였으며 pBmP-H의 제한효소 지도를 작성하였다. 3. pBmP-H의 염기서열분석결과 구조유전자를 포함한 1,259 bp의 염기서열이 결정되었다. Iatrou 등이 보고한 BmNPV 다각체 단백질 유전자의 염기서열과 비교한 결과 10개의 염기서열에서 차이를 보였으며, 74 Val이 Ile로, 76 Asn이 Ser으로 155 Met이 Val로 아미노산 변경된 결과를 보였다.

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Rhizobium sp. SNU003의 nifHD 클로닝 (Molecular Cloning of nifHD from Rhizobium sp. SNU003)

  • 강명수;안정선
    • 미생물학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.123-128
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    • 1993
  • 해녀콩 뿌리혹의 질소고정 공생균인 Rhizobium sp. SNU003 균주의 게놈내 7.9 kb 의 EcoRI, 6.5kb 의 SalI, 7.3 kb 의 HindIII 와 4.4 kb 의 PstI 절편에 nifHD 가 존재함을 확인하였다. 람다파아지 EMBL3-BamHI arm 을 사용하여 genomic library 를 제조하였으며 이로부터 nif-유전자를 포함하고 있는 9개의 재조합 파아지 클론을 선별하였다. 이들 중 15.3 kb 의 삽입 DNA 를 가지고 있는 Rnif-6 클론은 7.6 kb 의 BamHI/SacI 절편에 nifHD 가 위치하고 있었다. 따라서 이절편을 pUC19 에 sub cloning 하고 제한효소 지도를 작성한 결과 Rhizobium sp. SNU003 의 nifH 와 nifD 는 4.5 kb 의 BamHI/BglII 절편에 연속배열하고 있다.

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누에 미토콘드리아 유전체의 제한효소 지도작성, 클로닝 및 염기서열 분석 (Sequence Analysis, Molecular Cloning and Restriction Mapping of Mitochondreal Genome of Domesticated Silkworm, Bombyx mori)

  • 이진성;성승현;김용성;서동상
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.14-23
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    • 2000
  • The mitochondrial genome of domesticated silkworm (Bombyx mori) was mapped with five restriction endonucleases (BamHI, EcoRI, HindIII, PstI and XbaI), the entire genome was cloned with HindIII and EcoRI. From the end sequencing results of 5$^1$and 3$^1$region for full genome set of eleven mitochondrial clones, the seven mitochondrial genes (NADH dehydrogenase 6, ATPase 6, ATPase 8, tRN $A^{Lys}$, tRN $A^{Asp}$, tRN $A^{Thr}$ and tRN $A^{Phe}$ of mori were identified on the basis of their nucleotide sequence homology. The nucleotide composition of NADH dehydrogenase 6 was heavily biased towards adenine and thymine, which accounted for 87.76%. On basis of the sequence similarity with published tRNA genes from six insect species, the tRN $A^{Lys}$, tRN $A^{Asp}$ and tRN $A^{Thr}$ were showed stable canonical clover-leaf tRNA structures with acceptible anticodons. However, both the DHU and T$\psi$C arms of tRN $A^{Phe}$ could not form any stable stem-loop structure. The two overlapping gene pairs (tRN $A^{Lys}$ -tRN $A^{ASP}$ and ATPase8-ATPase6) were found from our sequencing results. The genes are encoded on the same strad. ATPase8 and ATPase6 overlaps (ATGATAA) which are a single example of overlapping events between abutted protein-coding genes are common, and there is evidence that the two proteins are transcribed from a single bicistronic message by initiation at 5$^1$terminal start site for ATPase8 and at an internal start site for ATPase6. Ultimately, this result will provide assistance in designing oligo-nucleotides for PCR amplification, and sequencing the specific mitochondrial genes for phylogenetics of geographic races, genetically improved silkworm strains and wild silkworm (mandarina) which is estimated as ancestal of domesticated silkworm.sticated silkworm.

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Zymomonas mobilis의 Plasmid Vector 제조에 관한 연구 (Construction of Plasmid Vectors for Zymomonas mobilis)

  • Hwang, Duk-Ju;Rhee, Sang-Ki;Pack, Moo-Young
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.319-327
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    • 1987
  • 알코올 생산성이 높은 Zymomonas 균주의 기질 이용성을 넓히기 위한 목적으로 natural replicon을 포함하며 적당한 항생제 저항표지를 갖는 plasmid vector의 제조를 시도하였다. Z. mobilis ATCC10988에서 분리된 몇 개의 plasmid중 3.9kb의 적당한 크기를 갖는 pZM3를 선정하여 수종의 제한효소로 처리하여 절편의 크기에 따라 유전자 지도를 작성하였다. pZM 3의 replicon과 pBR 325의 chloramphenicol 저항유전자를 포함한 재조합 plasmid인 pHZ22를 개발하고 이 plasmid vector가 숙주세포인 Z. mobilis ATCC31821에서 독립적으로 replication됨을 확인하였다. 또 하나의 항생제 저항표지로서 RP4의 tetracycline 저항유전자를 분리하여 pHZ22에 도입함으로써 pHZT224를 제조하였는데 이 plasmid vector도 Zymomonas로 conjugation에 의해 전이되어 안정하게 유지 되었다. 본 연구를 통하여 개발된 plasmid vector는 Z. mobilis와 E. coli에 공히 작용하는 shuttle vector 로서 외부 유전자를 Zymomonas에 도입시킬 수 있는 유용한 유전자 운반체임이 확인되었다.

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Zymomonas mobilis플라스미드의 특성연구 및 E.coli-Zymomonas셔틀 벡터 제조 (Characterization of plasmids of Zymomonas mobils and Construction of E. coli-Zymomonas shuttle Vector)

  • 이용억;이병재;강현삼
    • 미생물학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.56-63
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    • 1985
  • Zymomonas Mobilis로 부터 플라스미드를 분리하여 그 특성을 조사하고 E. col i와 Zymomas양쪽에서 모두 복제하는 셔틀벡터를 제조하였다. Zymomonas mobilis의 4 균주로부터 native plasmid를 분리해 본 결과 모든 Zymomonas균주들은 적어도 하나 이상의 플라스미드를 가지고 있었으며 그 크기는 1.7kb에서 46kb사이였다. 숙주균 주를 선정하고자 Zymomonas의 각종 항생물질에 대한 약재내성을 조사한 결과 특히 tetracycline과 chloramphenic col에 아주 민감한 것으로 나타났다. Zymomonas의 플라스미드들간의 염기배열의 유사성을 조사한 결과 ATCC 1 10988과 ZM 1의 플라스미드들간에는 염기배열의 유사성이 있었고 ZM 4와 Agll은 유사성이 없었다. 클로닝벡터로 개발하고자 하는 ATCC 10988의 1.7kb플라스미드를 pZM886이라 명명하고 이 pZM886을 pBR322와 재조합시켜서 pBZ41이라 명명하였다. pBZ41의 제한효소지도를 작성하였다. pBZ41을 이용하여 조사한 결과 Zymomonas의 replicon은 E.coli에서 작동되지 않았으며 pBR322는 또한 Zymomonas내에서 복제되지 않는 것으로 추정되었다. pBZ41을 conjugal mobilization방법으로 E.coli에서 Zymomonas로 옮겼을 때 Conjugation 된 Zymomonas 들은 모두 tetracycline에 저항성을 나타내었으며 안정하게 플라스미드를 유지시켰다.

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Frankia sp. strain SNU 014201의 nif-H, D, K, 유전자 클로닝

  • 권석윤;강명수;안정선
    • 미생물학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.30-36
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    • 1992
  • 물오리나무의 뿌리혹에서 분기한 Frankia sp. SNU 014201 공생균주의 게놈내에 13.5 kb의 EcoRI, 18.0 kb 의 BamHI, 10.5 kb의 Bg/II, 4.5 kb의 KpnI 절편에 nif-H, D 유전자가 존재함을 확인하였다. 람다 파아지 EMBI3-BamHI arm을 사용하여 제조한 genomic library 에서 nif유전자를 포함하고 있는 14개의 재조합 파아지 클론을 선별하였다. 이들 중 Ahnif-12번 클론은 nif 유전자를 포함하고 있는 18kb 의 삽입 DNA 를 가지고 있었으며, 이중 7.9 kb 의 BamHI 절편내에 nif-H. D. K가 3.6kb 의 HindIII/KpnI 절편내에 nif D 의 일부와 H 가 위치하고 있었다. 따라서 이등 절편을 각각 subcloning 하고 제한효소 지도를 작성한 결과, Frankia sp. SNU 01420의 nif-H. D. K 유전자는 6.5 kb 의 Hind III/Bam HI 절편과 5.2 kb Sal/IBamHI 절편내에 연속 배열하고 있다.

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파밤나방 핵다각체병 바이러스의 p10 유전자 구조 (Structure of Spodoptera exigua Nucleopolyhedrovirus p10 Gene)

  • 최재영;우수동;홍혜경;이해광;제연호;강석권
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.145-149
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    • 1999
  • 야생주 핵다각체병 바이러스의 낮은 병원성에 대해 살충제로서의 파밤나방 핵다각체병 바이러스(Spodoptera exigua nucleopolyhedrovirus: SeNPV)의 병원성 향상을 꾀함과 동시에 재조합 바이러스가 다각체 내에 매립됨으로써 살충제로의 적용시 야외에서의 안정성을 확보할 수 있는 p10 유전자의 프로모터를 이용한 새로운 발현벡터를 개발하기 위하여 국내분리주 SeNPV의 p10 유전자 구조를 분석하였다. 그 결과, SeNPV p10 유전자의 프로모터와 구조유전자 부위를 포함한 545염기서열을 결정하여 기존에 보고된 SeNPV p10 유전자(Zuidema et al., 1993)와 비교한 결과 구조유전자 부위에서는 100%의 상동성을 보였으나 5` 및 3` flanking region의 4개의 염기서열에서 차이를 보였다. Southern hybridization에 의하여 SeNPV전체 genomic DNA상에서 p10 유전자는 Sph I 2.4Kb와 Cla I 4.0Kb 단편내에 각각 존재함을 확인하였으며, p10 유전자를 포함하는 이들 단편을 각각 클로닝하여 제한효소 지도를 작성한다.

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