멸종위기에 처한 한국 고유종인 미꾸리과(Cobitidae) 소형어류 좀수수치, Kichulchoia brevifasciata의 핵형을 분석하였다. 전라남도 고흥군 금산면에서 6개체를 채집하여 핵형분석 결과 염색체 수는 2n=48 으로서 16 meta-submetacentric, 32 subtelo-telocentric chromosomes로 구성되어 있었으며 FN=64 이었고 유연관계에 있는 수수미꾸리, Niwaella multifasciata와 핵형과 구성에 있어 큰 차이를 나타냈다.
최근 신종으로 발표된 동방자가사리 Liobagrus hyeongsanensis의 핵형 분석을 위해 경상북도 경주시 양북면 일대에서 암컷 10마리와 수컷 5마리를 채집하였다. 동방자가사리의 염색체 수는 2n=42이었으며, 핵형은 30개의 중부염색체와 12개의 차중부염색체로 구성되어 있었다. FN 값은 84였으며, 암수 간 성적이형과 배수체는 관찰되지 않았다. 동방자가사리는 퉁가리속의 자가사리, 섬진자가사리와 염색체 수는 같았으나 핵형에서 차이를 보였다. 이러한 핵형의 차이는 지리적 격리로 인한 로버트슨 전좌(Robertsonian rearrangement)와 관련 있는 것으로 생각된다.
이 연구의 목적은 Lepilemuridae(여우원숭이속) 4종의 핵형은 그들의 선조격인 두 종의 교잡된 핵형으로부터 형성되었음을 검증하는데 목적이 있다. 여우원숭이 속의 가상적인 선조종의 반수체 핵형은 18개의 상염색체와 x염색체로 구성된다. L. mustelinus(LMU)의 핵형은 염색체 4개가 연속적으로 융합된 염색체와 하나의 Robertsonian 전이 염색체 쌍을 가진다. LSS의 핵형은 단지 2쌍의 상호전위된 염색체를 가지고 있다. 우리들은 LMU와 LSS의 조상핵형(anc LMU and ant LSS)을 재구성할 수 있었고, 그로부터 다른 4종의 Lepilemur가 생성될 수 있었다. anc LMU와 anc LSS의 교잡종은 배우자 형성시 환형의 배치를 거치면서 전혀 다른 형태로 융합된 유전적으로 완전한 배우자를 형성할 수 있다. L. dorsalis의 핵형이 구성되기 위해서는 교잡종의 5조의 Trivalent염색체가 감수분열 중기에 환의 모양으로 배열되면서 인접한 단부동원체들이 융합되어 새로운 핵형인 L. dorsalis의 핵형이 만들어진다. L. leucopus의 핵형은 위와 같이 환모양을 구성하기 위해 배열된 Trivalent 염색체 조들 중에서 단지 한 조가 먼저와 다른 방향으로 환속에 위치하게 되므로써 이웃한 단부동원체들이 융합되어 L. leucopus의 핵형을 형성한다. L. ruficaudatus의 반수체 핵형이 만들어 지는 데에는 환으로 배열될 때 7개의 상동염색체 쌍이 배열되고 이웃하는 단부동원체들의 융합에 의해 새로운 조합으로 된 L. ruficaudatus의 반수체 핵형이 형성된다. L. edwardsi의 반수체 배우자가 형성될 때는 LRE가 만들어 질 때의 환형에서 단지 하나의 삼동염색체 쌍이 분리되므로써 LED의 반수체 핵형이 생성된다. 이러한 기전에 의해서 만들어진 새로운 완전한 배우체들은 동일한 형태의 배우자와 수정되므로써 새로운 상동염색체를 가진 종 L. dorsalis, L. leucopus, L. ruficaudatus, L. edwardsi가 형성되었다 이 결과들은 유전적으로 완전한 새로운 종이 교잡종의 군집으로부터 활성화된 염색체들의 융합, 접합기에서 환형으로의 배열 기전을 통해 형성될 수 있다는 이론을 뒷받침한다.
포유동물의 정자형성과정 (spermatogenesis) 은 유사분열과 감수분열이 동시에 일어나는 매우 복잡하지만, 효율적으로 생식세포를 증식, 분화시키는 시스템이다 정상적인 spermatogenesis가 일어나는 testis에서는 haploid (IN), diploid (2N), 그리고 tetraploid(4N)과 같은 핵형을 갖는 세포들이 일정한 비율로 존재한다. DNA flow cytometry(DNA FCM) 는 세포의 핵형(ploidy)을 신속·정확하게 측정하여, 1N, 2N 그리고 4N에 대한 비율을 예측할 수 있어서, 생식세포를 포함한 다양한 유형의 세포주기를 분석하는데 적용되어져 왔다. 세포주기 분석법 중 이와 같은 FCM이외에, flow cytometer와 static image cytometer를 결합시켜 새롭게 고안된 laser scanning cytometer (LSC)가 있다. 그리고, 이제까지 LSC를 사용한 spermatogenesis에 관한 연구에 대해서는 보고된 바가 없다. 본 실험은 설치류에 있어 각기 다른 발달단계에 있는 정상적인 정소세포를 분리하여 PI (propidium iodide) 로 DNA를 염색한 후, DNA함량을 LSC로 분석하였다. 이것을 FCM에 의한 정소세포의 DNA분석과 비교·검토하였으며, 이 방법을 정상적인 spermatogenesis 가 일어나지 않는 동물시스템에 적용시켰다. 생식세포를 소멸시키기 위해 항암제인 busulfan과 비타민 A를 결핍시켜 이것이 세포주기의 어떤 시점에서 어떻게 작용하여, 생식세포를 소멸시키는지 알아보았다. 위의 실험·분석결과로부터 LSC를 사용한 DNA함량과 핵형의 결정은 FCM과 동일한 수준의 정확성을 제시하였다. busulfan 또는 비타민 A의 결손은 살아있는 세포의 80% 이상이 2N의 핵형에 해당하는 G0/G1 기에 있는 것으로 나타났다. 그리고 1N:2N 및 4N:2N의 핵형비율의 변화를 가져왔다. 이러한 자극은 생식세포주기제어에 관여하며, 생식세포가 증폭하고 분화로 들어가는 단계를 차단, G0/G1 기에서 정체(arrest)되는 것으로 시사된다.
한국산 종개아과 어류 2종, 종개 Nemacheiius yoni (Dbowsky)와 할미꾸리Letuo costata (Kessl교측 지리적 변리를 조사하기 위하여 우리나라 17개 천수역에서 표본을 채집하여 반문, 계수 ·계측치, 비공의 위치, 비늘 및 핵형등을 kk교하였다. 제주적를 포함하는 우리나라 전역에 분포하는 1. costata는 형태변리가 없었다. 그러나 각. torsi는 집단간에 상당한 형태적 차리가 나타났는데, 그가운데 삼섭 마읍천집단은 두장, 비늘의 오양 및 핵형등에서 N. torsi의 다른집단과는 분류여적으로 잘 구별되어 주목되었다. 조사된 대부분의 N. to러의 집단의 핵형분석에서 이형 염색체가 발견되었다.
한국산 박새속 조류 Porus major(박새), Porus atter(진박새), Porus poiustris(쇠박새), Parus varius(곤줄박이)의 핵형을 일반염색 방법으로 분석한 결과 4종의 염색체 수는 모두 2n=78∼80으로 나타났고, 성 염색체를 포함한 7쌍이 macrochromosome, 그 외 32∼33쌍이 microchromosome이었다. 종간 차이를 나타내는 염색체는 5번째 염색체와성염색체인 Z·W-염색체였다. 이러한 핵형의 차이는 5번째 염색체에서는 pericentric inversion, 성 염색체에서는 전좌에 의한 것으로 생각된다. The chromosomal analysis of Pows major, Paws after, Paws palustris and Paws vorius of the genus Paws in Korea were performed by conventional Giemsa staining method. The diploid number of four species were 2n=78-80, and there were 7 pairs of macrochromosomes and 32 or 33 pairs of microchromosomes. The 5th and Z·W-chromosomeswere distinctly different between interspecies. Probably these karyological differences were speculated by pericentric inversion in 5th chromosome and translocation in Z·W-chromosomes.
한국산 박새속 조류 Porus maior(박새), Parus ater(진박새), Parus palustris(쇠박새), Parus varius(곤줄박이)의 핵형을 C-banding 방법으로 분석한 결과 ZZ-ZW 염색체를 동정, 확인할 수 있었으며, 구조적 이질염색질의 부위가 일반염색 방법에 의한 핵형 비교에서 보다 종간에 더 많은 차이를 나타냈다. 그러나 일반염색 방법과 C-banding 방법 만으로는 4종간의 종분화 기작을 추측할 수 없었다. The chromosomal analysis of Paws motor, Paws ater, Pahs palustris and Pows varius of the genus Paws in Korea were performed by C-handing method. The identification of sex chromosones was ascertained and the part of constitutive heterochromatin was more different between interspecies than by conventional Giemsa staining method. However, conventional Giemsa staining and C-banding methods could not explain mechanisms of speciation between four species.
세계적으로 중요한 열대풍토병 병원체의 하나인 열대리슈마니아의 핵형에 영향을 줄 것으로 기대되는 인자와 그 효과를 관찰하고자 하였다. 토기의 혈액을 포함한 N.N.N. 배지에서 유지하고 있는 열대리슈마니아(Leishmania major)의 promastigote를 열쇽. 약제 첨가 자외선 조사 및 감마선을 이용한 방사선 조사를 여러 가지 방법으로 시행하고 주기변동전기영동(pulsed field gradient gel electrophoresis)을 이용하여 핵형의 변동 여부를 관찰하였다 그 결과 여러 방식에 의한 열쇽과 약제 처리 및 자외선 조사에 따른 핵형의 변화가 없었다 그러나 방사선 조사군에서는 50 Gy 이상 조사한 군에서 1 mesa base pair(Hb) 크기에 있는 염색체부터 소실되기 시작하여 방사선 조사량이 증가함에 따라서 250-500 Kb의 작은 염색체도 파괴되어 500 Gy 이상 군에서는 뚜렷한 염색체 분획이 없이 젤 하단 200 Kb 크기 아래 부분에 몰려 있었다. 이러한 소견은 방사선에 의하여 염색체가 불규칙하게 파손된 것을 의미한다고 하겠다. 방사선을 300 Gy까지 조사한 충체는 계대 배양이 가능하였고. 이들은 원래의 핵형을 유지하였다. 방사선조사 후에 배양된 충체는 염색체가 파괴되지 않았거나 부분적인 손상 후에 DNA 재결합에 의해 원상회복된 것으로 판단된다. 열대리슈마니아의 핵형은 일시적인 자극에 의하여 쉽게 변형되지 않는 안정된 것임을 확인하였다.
본 연구는 멸종위기 어류 모래주사 Microphsygobio koreensis의 핵형분석을 통해 계통유전학적 기초자료를 얻고자 수행하였다. 핵형분석을 위해 섬진강과 낙동강에서 채집된 4개체의 신장을 flame-drying 방법으로 실험을 실시하였다. 핵형분석 결과 염색체 수는 2n =50으로 섬진강과 낙동강 집단 간에 차이가 없었다. 모래주사 핵형은 2n=26m+24sm로 13쌍의 metacentric과 12쌍의 submetacentric 염색체로 구성되었으며, FN =100이었다. 염색체의 길이와 양완비는 각각 $1.44{\sim}2.68{\mu}m$, 1.17~2.27이었다. 모래주사의 핵형에 대한 보고는 본 연구에서 처음으로 수행되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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