• 제목/요약/키워드: Comparative genome analysis

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Identification, Characterization and Phylogenic Analysis of Conserved Genes within the odvp-6e/odv-e56 Gene Region of Choristoneura fumiferana Granulovirus

  • Rashidan, Kianoush Khajeh;Nassoury, Nasha;Giannopoulos, Paresa N.;Mauffette, Yves;Guertin, Claude
    • BMB Reports
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    • 제37권2호
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    • pp.206-212
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    • 2004
  • The genes that are located within the odvp-6e/odv-e56 region of the Choristoneura fumiferana granulovirus (ChfuGV) were identified by sequencing the 11 kb BamHI restriction fragment on the ChfuGV genome. The global GC content that was calculated from the data obtained from this genomic region was 34.96%. The open-reading frames (ORFs), located within the odvp-6e/odv-e56 region, are presented and compared to the equivalent ORFs that are located at the same region in other GVs. This region is composed of 14 ORFs, including three ORFs that are unique to ChfuGV with no obvious homologues in other baculoviruses as well as eleven ORFs with homologues to granuloviral ORFs, such as granulin, CfORF2, pk-1, ie-1, odv-e18, p49, and odvp-6e/odv-e56. In this study, the conceptual products of seven major conserved ORFs (granulin, CfORF2, IE-1, ODV-E18, p49 and ODVP-6E/ODV-E56) were used in order to construct phylogenetic trees. Our results show that granuloviruses can be grouped in 2 distinct groups as follows: Group I; Choristoneura fumiferana granulovirus (ChfuGV), Cydia pomonella granulovirus (CpGV), Phthorimaea operculella granulovirus (PhopGV), and Adoxophyes orana granulovirus (AoGV). Group II; Xestia c-nigrum granulovirus (XcGV), Plutella xylostella granulovirus (PxGV), and Trichoplusia ni granulovirus (TnGV). The ChfuGV conserved proteins are most closely related to those of CpGV, PhopGV, and AoGV. Comparative studies, performed on gene arrangements within this region of genomes, demonstrated that three GVs from group I maintain similar gene arrangements.

남해안 자연산 어류에서 Marine birnavirus(MABV)의 검출 (Detection of Marine Birnavirus(MABV) from Marine Fish in the Southern Coast of Korea)

  • 윤현미;김석렬;이월라;정성주;오명주
    • 한국양식학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.13-18
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    • 2008
  • Marine birnavirus(MABV)는 중요한 어류 병원체로서 일본 양식산 방어서 처음 분리되어 이후 다양한 해산어종에서 MABV 분리가 보고되었으며 환경적인 샘플인 저질, 해양의 동물성 플랑크톤과 해수에서도 MABV 유전자가 검출되고 있다. 본 연구는 Marine birnavirus disease 에 대한 예방학적 접근의 일환으로서 자연산 어류로부터의 MABV 검출 및 지리적 분포, 보균 어종에 대한 유전학적인 조사를 목적으로 2003년과 2005년도에 동중국해역 3지점, 서해안 5지점 그리고 남해안 5지점에서 어류를 채집하였다. RT-PCR(Reverse transcriptase-Polymerase Chain Reaction)을 이용한 연구결과 자연산 해산어류 160마리 중 13종 17마리에서 MABV가 거출되어 감염율10.6%를 보였다. 조사된 13종의 어류 중 특히 농어목에서 가장 높는 검출율을 보였다. 자연산 어류에서 분리한 MABV 분리균주는 염기서열 분석에서 94.7%-100%, 아미노산 분석에서 97.2-100% 유사성을 나타내었으며 IPNV strain과는 구분되며 MABV에 속하였다.

Comparative analysis on genome-wide DNA methylation in longissimus dorsi muscle between Small Tailed Han and Dorper×Small Tailed Han crossbred sheep

  • Cao, Yang;Jin, Hai-Guo;Ma, Hui-Hai;Zhao, Zhi-Hui
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권11호
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    • pp.1529-1539
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    • 2017
  • Objective: The objective of this study was to compare the DNA methylation profile in the longissimus dorsi muscle between Small Tailed Han and Dorper${\times}$Small Tailed Han crossbred sheep which were known to exhibit significant difference in meat-production. Methods: Six samples (three in each group) were subjected to the methylated DNA immunoprecipitation sequencing (MeDIP-seq) and subsequent bioinformatics analyses to detect differentially methylated regions (DMRs) between the two groups. Results: 23.08 Gb clean data from six samples were generated and 808 DMRs were identified in gene body or their neighboring up/downstream regions. Compared with Small Tailed Han sheep, we observed a tendency toward a global loss of DNA methylation in these DMRs in the crossbred group. Gene ontology enrichment analysis found several gene sets which were hypomethylated in gene-body region, including nucleoside binding, motor activity, phospholipid binding and cell junction. Numerous genes were found to be differentially methylated between the two groups with several genes significantly differentially methylated, including transforming growth factor beta 3 (TGFB3), acyl-CoA synthetase long chain family member 1 (ACSL1), ryanodine receptor 1 (RYR1), acyl-CoA oxidase 2 (ACOX2), peroxisome proliferator activated receptor-gamma2 (PPARG2), netrin 1 (NTN1), ras and rab interactor 2 (RIN2), microtubule associated protein RP/EB family member 1 (MAPRE1), ADAM metallopeptidase with thrombospondin type 1 motif 2 (ADAMTS2), myomesin 1 (MYOM1), zinc finger, DHHC type containing 13 (ZDHHC13), and SH3 and PX domains 2B (SH3PXD2B). The real-time quantitative polymerase chain reaction validation showed that the 12 genes are differentially expressed between the two groups. Conclusion: In the current study, a tendency to a global loss of DNA methylation in these DMRs in the crossbred group was found. Twelve genes, TGFB3, ACSL1, RYR1, ACOX2, PPARG2, NTN1, RIN2, MAPRE1, ADAMTS2, MYOM1, ZDHHC13, and SH3PXD2B, were found to be differentially methylated between the two groups by gene ontology enrichment analysis. There are differences in the expression of 12 genes, of which ACSL1, RIN2, and ADAMTS2 have a negative correlation with methylation levels and the data suggest that DNA methylation levels in DMRs of the 3 genes may have an influence on the expression. These results will serve as a valuable resource for DNA methylation investigations on screening candidate genes which might be related to meat production in sheep.

활성슬러지로부터 분리된 Miniimons sp. S16 세균의 특성 (Characterization of Miniimonas sp. S16 isolated from activated sludge)

  • 고현우;김홍익;박수제
    • 미생물학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.242-247
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    • 2019
  • 폐수 처리 설비에서 생물학적 요인은 유기물 분해 또는 제거에 필수적인 역할을 수행한다. 본 연구에서는, 폐수처리장의 미생물 기능적 역할을 이해하기 위해, 활성 슬러지 샘플로부터 박테리아 균주를 분리하고 그들의 특성 분석을 시도했다. S16 균주는 대한민국 대전광역시의 폐수처리장의 활성슬러지로 부터 분리되었다. 세포들은 그람음성, 비운동성, 통성 혐기성 그리고 막대모양이였다. S16 균주는 $15{\sim}40^{\circ}C$ (최적 $30^{\circ}C$), 0~9.0% (w/v) NaCl (최적 1.0~2.0%), pH 5.5~9.0 (최적 pH 7.0~7.5)에서 성장하였다. 분자계통학적 분석결과, S16은 Miniimonas 속의 고유종인 Miniimonas areae NBRC $106267^T$ (99.79%, 16S rRNA 유전자 염기서열 유사성)와 가장 밀접한 것으로 나타났다. 해양 미생물로 여겨지는 표준균주 NBRC $106267^T$의 분리 원은 바다 모래이지만 S16 균주는 육상 환경이다. 이는 서식지 전환에 대한 생태학적 의문을 제기할 수 있다. 따라서 비교 유전체 분석은 잠재적인 대사 특성 및 유전체 간소화를 밝히기 위한 가치있는 연구가 될 것이다.

한국 동해 중부해역에 서식하는 볼락속(Sebastes) 어류의 미토콘드리아 유전체 비교분석 (Comparative Analysis of Mitochondrial Genomes of the Genus Sebastes (Scorpaeniformes, Sebastidae) Inhabiting the Middle East Sea, Korea)

  • 장요순;황선완;이은경;김성
    • 한국어류학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.226-239
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    • 2021
  • 좀볼락 (Sebastes minor), 세줄볼락 (Sebastes trivittatus), 황볼락 (Sebastes owstoni) 및 노랑볼락 (Sebastes steindachneri)은 한국 동해 중부 이북해역에 서식하는 동해안 특산 어종이다. 이들 동해안 특산 볼락류의 분자진화를 이해하기 위하여 좀볼락과 세줄볼락의 미토콘드리아 유전체 (미토게놈)를 해독하였고, 한반도 주변 해역에 출현하는 16종 볼락의 미토게놈과 비교하였다. 좀볼락 및 세줄볼락의 미토게놈 전체 크기는 각각 16,408 bp 및 16,409 bp이었으며, 37개의 유전자 (13개의 단백질 코딩 유전자, 2개의 리보솜 RNA 유전자 및 22개의 tRNA 유전자)와 1개의 비암호화 영역으로 이루어져 있었다. 동해안 특산 볼락에 속하는 좀볼락, 세줄볼락, 황볼락 및 노랑볼락의 미토게놈을 분석한 결과, 유전체 구조, 뉴클레오티드 구성, 유전자 배열 등에서 매우 유사한 특징을 가지고 있었다. 또한 비암호화 영역인 조절영역에 잘 보존된 "ATGTA" 모티프(motif) 2개가 존재하는 것이 확인되었고, 특정 염기서열의 반복(tandem repeats)은 발견되지 않았다. 이들 동해안 특산 볼락류 4종의 미토게놈 염기서열 간에 차이는 단백질 코딩 유전자 영역보다 조절영역에서 더 큰 것으로 나타났다. 한반도 주변 해역에 출현하는 볼락속 어류의 미토게놈 정보를 이용하여 분자계통학적 유연관계를 분석한 결과, 16종의 볼락을 4개의 클러스터(cluster)로 그룹화할 수 있었고, 이 중에서 동해안 특산 볼락류 4종은 3개의 클러스터에 속해 있었다. 황볼락(S. owstoni)은 흰꼬리볼락(S. longispinis), 우럭볼락(S. hubbsi), 개볼락(S. pachycephalus), 황점볼락(S. oblongus), 황해볼락 (S. koreanus), 조피볼락 (S. schlegelii) 및 탁자볼락(S. taczanowskii)과 동일한 클러스터에 속하고, 세줄볼락 (S. trivittatus)은 누루시볼락 (S. vulpes)과 동일한 유전적 분기군으로 나타났다. 동해안 특산 볼락류 4종 중에서 좀볼락(S. minor)과 노랑볼락(S. steindachneri)은 동일한 클러스터로 분류되어 유연관계가 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 한국 동해 중부해역에 서식하는 볼락류의 진화양상을 이해하거나, Sebastidae 어류의 유전적 진화연구에 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

큰느타리버섯 유전체내 LTR Retrotransposon 유전자 탐색 및 특성연구 (Screening and Characterization of LTR Retrotransposons in the genomic DNA of Pleurotus eryngii)

  • 김신일;레귀방;김선미;노현수
    • 한국균학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.50-56
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    • 2014
  • 본 연구에서는 큰느타리버섯 유전체내에 있는 retrotransposon의 탐색을 위하여 degenerated primer를 이용하여, retrotransposon library를 대장균에 제작하였다. 제작된 library에서 총 256개의 콜로니를 선택하여 염기서열을 결정한 결과, 71개가 LTR retrotransposon이며, 이들 중 70개가 Gypsy-type LTR retrotransposon임을 염기서열분석을 통하여 확인하였다. 특히 송이에서 발견된 MarY1_TM과 진황녹슨버짐버섯의 Gypsy-8_SLL이 각각 14, 18 copy 이상 큰느타리버섯 유전체에 삽입되어 있음을 Southern blot 분석을 통하여 밝혔다. 이와 더불어, 이들이 full length retrotransposon mRNA을 생산하고 있음을 RT-PCR과 northern blot을 통하여 밝힘으로서 활성이 있는 LTR retrotransposon임을 증명하였다.

Genomic characterization of clonal evolution during oropharyngeal carcinogenesis driven by human papillomavirus 16

  • Chae, Jeesoo;Park, Weon Seo;Kim, Min Jung;Jang, Se Song;Hong, Dongwan;Ryu, Junsun;Ryu, Chang Hwan;Kim, Ji-Hyun;Choi, Moon-Kyung;Cho, Kwan Ho;Moon, Sung Ho;Yun, Tak;Kim, Jong-Il;Jung, Yuh-Seog
    • BMB Reports
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    • 제51권11호
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    • pp.584-589
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    • 2018
  • Secondary prevention via earlier detection would afford the greatest chance for a cure in premalignant lesions. We investigated the exomic profiles of non-malignant and malignant changes in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) and the genomic blueprint of human papillomavirus (HPV)-driven carcinogenesis in oropharyngeal squamous cell carcinoma (OPSCC). Whole-exome (WES) and whole-genome (WGS) sequencing were performed on peripheral blood and adjacent non-tumor and tumor specimens obtained from eight Korean HNSCC patients from 2013 to 2015. Next-generation sequencing yielded an average coverage of $94.3{\times}$ for WES and $35.3{\times}$ for WGS. In comparative genomic analysis of non-tumor and tumor tissue pairs, we were unable to identify common cancer-associated early mutations and copy number alterations (CNA) except in one pair. Interestingly, in this case, we observed that non-tumor tonsillar crypts adjacent to HPV-positive OPSCC appeared normal under a microscope; however, this tissue also showed weak p16 expression. WGS revealed the infection and integration of high-risk type HPV16 in this tissue as well as in the matched tumor. Furthermore, WES identified shared and tumor-specific genomic alterations for this pair. Clonal analysis enabled us to infer the process by which this transitional crypt epithelium (TrCE) evolved into a tumor; this evolution was accompanied by the subsequent accumulation of genomic alterations, including an ERBB3 mutation and large-scale CNAs, such as 3q27-qter amplification and 9p deletion. We suggest that HPV16-driven OPSCC carcinogenesis is a stepwise evolutionary process that is consistent with a multistep carcinogenesis model. Our results highlight the carcinogenic changes driven by HPV16 infection and provide a basis for the secondary prevention of OPSCC.

Comparative transcriptome and metabolome analyses of four Panax species explore the dynamics of metabolite biosynthesis

  • Hyunjin, Koo;Yun Sun, Lee;Van Binh, Nguyen;Vo Ngoc Linh, Giang;Hyun Jo, Koo;Hyun-Seung, Park;Padmanaban, Mohanan;Young Hun, Song;Byeol, Ryu;Kyo Bin, Kang;Sang Hyun, Sung;Tae-Jin, Yang
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제47권1호
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    • pp.44-53
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    • 2023
  • Background: The genus Panax in the Araliaceae family has been used as traditional medicinal plants worldwide and is known to biosynthesize ginsenosides and phytosterols. However, genetic variation between Panax species has influenced their biosynthetic pathways is not fully understood. Methods: Simultaneous analysis of transcriptomes and metabolomes obtained from adventitious roots of two tetraploid species (Panax ginseng and P. quinquefolius) and two diploid species (P. notoginseng and P. vietnamensis) revealed the diversity of their metabolites and related gene expression profiles. Results: The transcriptome analysis showed that 2,3-OXIDOSQUALENE CYCLASEs (OSCs) involved in phytosterol biosynthesis are upregulated in the diploid species, while the expression of OSCs contributing to ginsenoside biosynthesis is higher in the tetraploid species. In agreement with these results, the contents of dammarenediol-type ginsenosides were higher in the tetraploid species relative to the diploid species. Conclusion: These results suggest that a whole-genome duplication event has influenced the triterpene biosynthesis pathway in tetraploid Panax species during their evolution or ecological adaptation. This study provides a basis for further efforts to explore the genetic variation of the Panax genus.

Identification and gene expression profiling of chicken Pumilio family, Pum1 and Pum2

  • Lee, Jee-Young;Kim, Duk-Kyung;Zheng, Ying-Hui;Kim, Sun-Young;Kim, Hee-Bal;Lim, Jeong-Mook;Han, Jae-Yong
    • 한국가금학회:학술대회논문집
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    • 한국가금학회 2005년도 제22차 정기총회 및 학술발표회
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    • pp.64-65
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    • 2005
  • Pumilio 유전자는 생식 세포의 발달과 분화에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 우리는 이러한 Pumilio family인 Pum1, Pum2 유전자를 닭에서 클로닝하여 그 Pumilio homology domain의 구조와 단백질 염기서열이 초파리, 생쥐, 인간과 유사하다는 것을 밝혔고 이를 통해 이 유전자가 진화적으로 보존되어 있다는 것을 증명하였다. 또한 닭의 Pum1과 Pum2 genome 구조 역시 생쥐와 인간 Pum 유전자들의 구조와 일치하는 것을 보여주었다. Real-time RT-PCR 결과 닭의 배아의 여러 조직들 중 Pum1과 Pum2 유전자 모두 부화한 암컷 생식선에서의 발현 수준이 유의적으로 높았고, 특히 Pum2 유전자의 경우 부화한 병아리의 생식선뿐만이 아니라 12일령의 생식선에서도 발현 수준이 높았다. 결과적으로, 다른 동물에서 알려진 바와 같이 닭에서도 Pumilio 유전자들이 생식선 발달에 관여할 가능성이 크다는 것을 알수 있다.

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