• 제목/요약/키워드: 집단유전학

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Mitochondrial DNA를 이용한 동북아시아 학꽁치 Hyporhamphus sajori의 유전적 다양성과 집단 구조 (Low Genetic Diversity and Shallow Population Structure of the Japanese Halfbeak Hyporhamphus sajori Revealed from Mitochondrial DNA in the Northeast Asia)

  • 곽우석
    • 한국어류학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.187-194
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    • 2019
  • 학꽁치(Hyporhamphus sajori)의 유전적 다양성과 집단구조를 조사하기 위해 동북아시아에서 시료를 채집하여 mitochondrial DNA control region (mtDNA CR)을 분석하였다. 시료는 중국(Liaoning), 한국(통영), 일본(Wakasa Bay) 3곳에서 총 70개체를 채집했고, 일본 3곳(Wakasa Bay, Toyama Bay and Mikawa Bay)에서 분석된 47개체의 mtDNA CR 염기서열을 Genbank에서 다운로드했다. 분석결과 총 358 bp가 나타났고, 7개의 변이와 함께 haplotype이 7개 확인되었다. Haplotype diversity과 nucleotide diversity는 각각 0~0.295±0.156 및 0~0.0009±0.0011이고, main haplotype을 94%의 개체가 공유했다. 매우 낮은 haplotype diversity와 nucleotide diversity 그리고 starlike minimum spanning tree는 집단이 최근에 병목현상을 거친 후, 팽창되었음을 나타낸다. 집단 간에 Pairwise FST 값은 낮고 유의하지 않은 것으로 나타났고, 이것은 집단 간 gene flow가 있음을 시사한다. 학꽁치의 genetic homogenity는 부유조와 해류가 주요 원인으로 생각된다.

한국 고유 담수어종 참갈겨니(Zacco koreanus) 개체군의 계통지리학 및 집단유전학 연구 (Phylogeographic and population genetic study of a Korean endemic freshwater fish species, Zacco koreanus)

  • 김유림;장지은;최희규;이혁제
    • 환경생물
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    • 제38권4호
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    • pp.650-657
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    • 2020
  • 본 연구는 동해유입하천(강릉 연곡천, 양양 남대천), 한강수계(섬강, 속사천), 낙동강수계(길안천)에 서식하는 참갈겨니(Zacco koreanus) 개체군을 대상으로 채집된 110개체로부터 미토콘드리아 DNA COI 유전자(mitochondrial DNA cytochrome oxidase I)를 분자마커로 이용하여 계통지리학적 분석을 수행하고, 추가적으로 강릉 연곡천 상·중·하류 개체군을 대상으로 집단유전학적 분석을 수행하였다. 계통지리학 분석 결과, 동해유입하천과 한강수계의 참갈겨니 개체군은 동일한 단일계통을 나타내었고, 낙동강수계의 개체군은 상이한 계통으로 분기됨을 나타내었으며, 다른 수계 계통과의 유전적 거리 수치 범위가 평균 4.0%(3.7~4.2%)로서 동일종 이상 수준을 보여 잠재종 가능성을 시사하였다. 참갈겨니가 서식하는 수계에 따른 형태학적 차이는 연구된 바 있으나 DNA 염기서열의 변이를 이용한 분자유전학적 연구는 부족한 실정이므로 본 연구 결과는 향후 낙동강수계 참갈겨니 개체군의 계통분류학적 연구에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 집단유전체학 및 생태학적 분석을 통하여 관찰된 낙동강수계 계통이 다른 종, 잠재종 혹은 단순히 큰 수준의 종내 변이를 나타내는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 강릉 연곡천 상·중·하류에 서식하는 개체군의 집단유전학 분석을 통해 중류의 개체군이 상대적으로 높은 다양성을 나타냈으며 상·중·하류 개체군 간의 유전적 차이는 나타나지 않았다. 이는 상·중·하류 개체군 간 유전자 확산이 원활하게 이루어지고 있음을 의미하며 하천의 개체군 간 연결성을 판단할 수 있는 지표로 활용될 수 있다. 하지만 생태학적 시간 스케일의 연구에 더 적합한 분자마커를 이용한 추후 연구가 필요할 것으로 사료된다.

한국산 도룡뇽 (Hvnobius 1eechii)의 mitochondrial DNA 유전적 변이 (Genetic Differentiation of the Mitochondrial DNA in Korean Salamander, Hynobius leechii)

  • 이혜영;정은경
    • 한국동물학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.14-20
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    • 1993
  • 한국산 도룡농, Hvnobius leechii의 7개 집단에서 mitochondrial DNA(mtDNA)의 변이가 조사되었다. MtDNA의 크기에서의 차이는 관찰되지 않았으나 제한효소 인식 부위에서의 차이가 조사되었다. MtDNA의 절편 양상은 각 집단에서 동일하게 나타났다. 제한 효소로 처리하여 얻어진 절편의 비교에서 종내 변이는 염기 치환에 의하여 발생한 것임이 분석되어졌다. 특히 하동과 제주 집단은 몇개의 제한 효소 인식 위치에서 나머지 5개 집단과 뚜렷한 차이를 보였다. 염기치환율(p값)은 공통 절편 비율(p값)을 토대로 하여 얻어졌으며 그 값은 0.004에서 0.064의 범위 내의 값으로 측정되었다. 하동과 제주 집단을 제외한 5개 집단의 비교에서는 비교적 낮은 침의 염기 치환율을 보였으나 제주와 나머지 집단들과의 비교에서는 염기치환율이 높게 측정되었다. 염기 치환율과 관련지어 염기 분화 연대를 측정한 결과 도룡뇽 7개 집단은 3개의 group으로 나뉘어 졌으며 이들은 약 188만년전에 분화된 것으로 사료되어 진다.

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한국 고유종인 자가사리(Liobagrus mediadiposalis) 지역개체군의 분자진화적 유연관계 (Evolutionary Relationship of Liobagrus mediadiposalis (Teleostei: Amblycipitidae) Populations in Korea Inferred from Cytochrome b DNA Sequences)

  • 김맹진;한송헌;양혜영;조미란;정상철;송춘복
    • 한국어류학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.329-338
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    • 2006
  • 자가사리 지역개체군의 분자계통 진화적 유연관계를 알아보기 위하여 미토콘드리아 cytochrome b 유전자 서열을 이용하여 분석하였다. 그 결과, 우리나라 자가사리 개체군은 크게 3개의 집단으로 구분되었다. 즉 조상형 자가사리 개체군에서 먼저 낙동강 집단(금호강, 덕천강, 경호강 개체군)이 분화되었으며 그 후 섬진강 집단(동진강, 섬진강, 영산강, 거금도 개체군)과 금강 집단으로 분화되었을 것으로 추정할 수 있었다. 그리고 자가사리 개체군 집단 사이의 염기서열 차이는 금강집단과 섬진강집단 사이의 50~53 bp (4.4~4.7%)에 비해서 금강 집단과 낙동강 집단 사이의 차이는 63~65 bp (5.5~5.7%), 그리고 낙동강 집단과 섬진강 집단 사이에서 58~63 bp (5.1~5.5%)를 나타내어서 금강 집단과 낙동강 집단 사이에서 가장 유전적인 차이가 높은 것으로 나타났다. 이러한 개체군 집단의 분화양상과 유전적인 다형은 수계 형성과 같은 지리적 변화 때문에 생기는 오랫동안의 유전적 격리에 의한 것으로 분화시기 추정결과 이들 개체군 집단들의 격리 시기는 적어도 빙하기 이전으로 거슬러 올라가는 것으로 생각된다.

고고유전학의 분석 원리와 최근 고유전체 연구 동향 (Principles of Archaeogenetics and the Current Trends of Ancient Genome Studies)

  • 김태호;우은진;박순영
    • 해부∙생물인류학
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    • 제31권4호
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    • pp.105-119
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    • 2018
  • 고고유전학은 고DNA에 대한 분석을 고고학 및 인류학적 증거와 교차검증함으로써 인류사에 대한 과학적인 사실을 정립하고자 하는 학문이다. 30여 년 전 시작된 고DNA 연구는 급격하게 발전하여 최근 10년간은 전장유전체의 염기서열을 분석하는 고유전체 연구로 그 범위를 확장하였다. 이를 통해 고인류 종들과 현생 인류 고대 집단들의 기원 및 이주 패턴들을 진화유전학적으로 엄밀하게 연구하는 것이 가능해졌다. 본 연구에서는 고고유전학의 전반적인 분석 원리와 최근의 고유전체 연구 성과 및 경향을 검토하였다. 시료 채취 기술 및 통계 분석 방법의 발전, 고인류 및 서유라시아 고대 집단들의 고유전체 연구들을 통해 정립된 연구 방법들은 현재 다른 지역들에도 활발하게 적용되고 있는 추세다. 그러나 한반도를 포함한 동아시아 고유전체 연구는 아직 부진한 실정이다. 본 연구를 통해 아직 수행된 바 없는 한반도 고유전체 연구가 진행될 시 어떠한 사실들을 밝힐 수 있는지 그 가능성을 전망하고자 한다.

혈액형지배 유전자에 의한 칡소의 유전적 특성

  • 조창연;연성흠;손동수;이호준;윤종택
    • 한국동물번식학회:학술대회논문집
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    • 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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    • pp.50-50
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    • 2001
  • 혈액형을 지배하는 유전자는 진화에 대하여 중립적인 작용을 하고 있어서 집단의 유전적 구조의 특성 파악, 계통분류학 등에 많이 응용되고 있다. 본 연구는 칡소에 대한 유전학적 특성을 구명하고자 혈액형 분석기술을 응용하여 실시하였다. 공시동물은 (주)한경게놈텍 목장에서 사육중인 외모적으로 칡소의 특징을 보이는 25두를 이용하였다. 혈액은 경정맥에서 헤파린 처리된 진공 채혈관에 무균적으로 채취하여 혈장, 백혈구 및 적혈구로 원심분리한 후 냉동 혹은 냉장 보관하여 각 실험에 이용하였다. 적혈구 항원형의 검출은 2% 적혈구 부유액과 축산기술연구소에서 생산된 항혈청 11종을 이용하여 용혈반응으로 실시하였고, 혈액단백·효소를 지배하고 있는 6개의 유전자 좌위에 대하여 전분 혹은 포리아크릴 아미드겔 전기영동으로 다형 검출을 실시하였다. 용혈반응으로 검출한 적혈구 항원형의 반응양상은 검사한 11종의 항체에 대하여 6종은 50%이상의 개체에서 양성반응을 보였다. 이와 같은 결과는 일반 한우에서 보이는 양성반응율보다는 높은 것으로 판단되어진다. 전기영동법으로 분석한 6개의 혈액단백·효소 지배 유전자 좌위 중 ALB좌위을 제외한 5개 유전자 좌위에서 다형이 관찰되었다. HB, AMY-1, GC 및 PTF-2 유전자 좌위는 2개의 대립유전자가 관찰되었고, TF 유전자 좌위는 4개의 대립유전자가 관찰되었다. 표 1에서 같이 칡소에서 관찰된 각 유전자 좌위의 대립유전자 빈도의 구성은 일반적인 한우와는 상이한 결과를 보였으나 평균 이형접합도는 칡소가 0.438, 일반한우가 0.442로 계산되어 유전적 변이성은 유사한 것으로 추정되었다. 이상의 결과로 본 연구에서 분석한 칡소는 다른 한우집단과는 상이한 유전적 구조를 가지고 있으나, 유전적 다형성은 비교적 높은 것으로 시사되었다. 보다 정확하고 많은 량의 유전정보 수집을 위하여 Microsatellite DNA 및 모색 관련 유전자를 분석할 필요성이 있을 것으로 사료된다.(Table Omitted)

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엑손 포획 - 원리와 어류의 계통유전체학 및 집단유전체학으로의 응용 (Exon Capture - Principle and Applications to Phylogenomics and Population Genomics of Fishes)

  • Li, Chenhong
    • 한국어류학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.205-216
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    • 2021
  • 한 유전좌위 또는 소수의 유전좌위에 기반한 계통발생학적 재구성은 분자 계통수/종 계통수의 불일치로 인해 오해를 불러일으킬 수 있다. 종의 구분과 종내 연구에서도 적은 유전좌위를 사용할 때 통계력 부족으로 해상도가 낮은 경우가 많이 발생한다. 엑손 포획법은 게놈 규모의 데이터를 수집하는 가장 효율적인 방법 중 하나로, 종내 및 상위 수준에서 생물의 패턴과 역사를 구명하는 연구에 크게 이바지할 수 있다. 이 논문에서는 단일 유전자 방법에서 게놈 접근으로의 전환의 진보와 게놈 기술에 비해 엑손 포획법의 적용 이점을 설명하였다. 또한 엑손 포획법의 원리를 설명하고 이 방법의 적용을 위한 상세한 제언을 기술하였다. 최종적으로, 두 가지 적용을 활용한 엑손 포획법을 설명하고 이 기술에 대한 미래 전망을 논의하였다.

Microsatellite DNA marker를 이용한 넙치, Paralichthys olivaceus 방류종묘의 유효어미수 평가 (Evaluation of Effective Breeders Number (Ne) for Stock Enhancement in Olive Flounder Paralichthys olivaceus Using Microsatellite DNA Markers)

  • 정달상;김광수;김경길
    • 한국양식학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.205-209
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    • 2006
  • 현재 우리나라에서 종묘방류량이 많은 넙치의 유전적 다양성을 파악하기 위하여 양식산 어미 암컷 31마리, 수컷 52마리로 총 83마리로부터 생산된 종묘의 유효어미수와 근교계수를 microsatellite DNA marker 7개를 이용하여 추정하였다. 어미집단과 종묘집단의 대립유전자수는 어미집단에 비하여 하루 동안 채란한 E1 종묘집단에서 23.5%가 감소하였고, 이틀 동안 채란한 E2 종묘집단에서는 17.6%가 감소하였다. 유전자 동일성검사 결과, 산란에 관여한 어미수는 E1 종묘집단에서 총 23마리였으며 이중 암컷 9마리, 수컷 14마리였고, E2 종묘집단에서는 35마리로 암컷 15마리, 수컷 20마리였다. 유효 어미집단크기(Ne)를 추정하기 위해 산란에 관여한 실제 어미의 암수의 비율을 보정하면, Ne는 E1 종묘집단에서 21.9마리, E2 종묘집단에서 34.3마리로 추정되었다. 이에 따라 근교계수는 El 종묘집단이 0.023, E2종묘집단은 0.015로서 E2종묘집단에서 낮게 나타났다. 이와 같은 결과는 수산생물의 다양성을 보존하기 위한 FAO의 권고 기준보다 높게 나타남에 따라 유전적 다양성을 향상시키는 방류용 종묘생산 방안이 필요할 것으로 나타났다.

Drosophila melanogaster의 김포 자연집단이 유전적 구조 (The Genetic Structure of Kimpo Natual Population of Drosophila melanogaster)

  • 이택준;김남우
    • 한국동물학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.6-11
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    • 1990
  • 본 연구는 김포 노랑 초파리 자연집단의 제 2 염색체에 보유되어 있는 유해유전자를 분석하여 집단의 유전적 구조의 일단을 밝히고자 하였다. 실험에 사용된 수컷 초파리는 1974년가 1981-1987년 까지 매년 9월말경에 채집하여 사용하였다. 유해유전자의 빈도는 1987년 41.48%로 가장 높았으며 8년간에 대한 유의성검정을 실시한 결과 매우 높은 유의성을 나타냈다. Lethal gene의 동좌율은 1981년에 1.30%로 가장 낮았고 1974년에 5.03%로 가장 높았으며 동좌율을 이용한 유효생식집단 크기는 평균 약 3,300쌍으로 산정되었다. Lethal gene의 동형접합에 의한 제거율은 0.0004에서 0.0019의 범위였으며, 이것은 제 2 염색체의 돌연변이율보다 매우 작은 값이다. 김포자연집단의 lethal gene의 일정한 빈도는 p-type mutator factor (P element)의 침입에 의한 증가와 동형 및 이형접합 상태에서의 제거에 의해서 유지된다고 생각한다.

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