Eun-Mi Kim;Mi Nan Lee;Chun-Mae Dong;Eun Soo Noh;Young-Ok Kim
Fisheries and Aquatic Sciences
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제26권11호
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pp.678-688
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2023
Flatfish are one of the largest families in the order Pleuronectiformes and are economically important edible marine fish species. However, they have similar morphological characteristics leading to challenges in classifying correctly, which may result in mislabeling and illegal sales, such as fraudulent labeling of processed food. Therefore, accurate identification is important to ensure the quality and safety of domestic markets in Korea. Species-specific primers were prepared from the mainly consumed eleven species of the order Pleuronectiformes. To rapidly identify the 11 flatfish species, a highly efficient, rapid, multiplex polymerase chain reaction (PCR) with species-specific primers was developed. Species-specific primer sets were designed for the mitochondrial DNA cytochrome c oxidase subunit I gene. Species-specific multiplex PCR (MSS-PCR) either specifically amplified a PCR product of a unique size or failed. This MSS-PCR analysis is easy to perform and yields reliable results in less time than the previous Sanger sequencing methods. This technique could be a powerful tool for the identification of the 11 species b the family Pleuronectidae and can contribute to the prevention of falsified labeling and protection of consumer rights.
CO-I서열의 생물정보학적 분석 결과 국내에서 유통되는 재첩류의 연체부는 일본재첩 (C. japonica) 과 재첩 (C. fluminea) 으로 동정되어 두 종이 혼재하여 유통되는 것으로 확인되었다. 일본재첩 (C. japonica) 과 재첩 (C. fluminea) 은 국내에서 서식하고 있으나, 섬진강 유역의 재첩 (C. fluminea) 은 개체수가 감소하여 거의 생산되지 않고 있으므로, 본 연구를 통해 확인된 재첩 (C. fluminea) 은 중국 수입산으로 예상된다.
우리나라 동해안에 서식하는 새치성게(Strongylocentrotus intermedius)는 둥근성게과(Strongylocentrotidae)에 속하는 냉수성 해양 무척추동물이다. 둥근성게과에는 현재 9종의 성게가 속해 있으나, 아직 종간의 분류 기준, 계통 분류학적 유연관계, 진화과정 등이 잘 밝혀져 있지 않다. 본 연구는 유전자 염기서열이라는 분자형질을 이용하여 새치성게의 종 분류기준을 확립하고 이 종의 계통진화 및 분화 시기를 파악하고자 수행되었다. 이를 위하여 변화율이 빠르고 모계로만 유전되는 특성을 가진 미토콘드리아의 한 유전자인 cytochrome c oxidase subunit I(COI)을 분석하였다. 새치성게의 생식소에서 DNA를 추출하고 중합효소연쇄반응으로 COI 유전자 단편을 선택적으로 증폭하였으며, 클로닝과 시퀀싱 과정을 거쳐 COI 유전자의 단편 1077개 염기쌍 순서(염기서열)를 확정하였다. 이 염기서열과 유전자 데이터베이스(GenBank)에 들어있는 다른 성게 및 해삼, 불가사리의 유전자를 비교하고 그 분자 계통수를 작성함으로써 새치성게의 진화과정을 분석하였다. COI 유전자 계통수는 새치성게가 태평양 동쪽 연안에 서식하는 S. purpuratus와 계통적으로 자매군(sister species)의 관계에 있음을 보였다. 두 종의 분화 시기는 계통수 상 분지의 길이와 화석연대를 고려하여 산출했을 때 지구 온도의 변동이 심했던 약 890만년 전으로 추정되었다. 태평양의 동안과 서안으로 분리된 두 종의 현재 분포와 종분화 시기의 지구 환경조건은 두 종간의 분화가 환경변화에 따른 개체군의 지리적 분리(vicariance)에 의한 것임을 시사해 준다. 한편, 새치성게의 COI 유전자염기서열은 이 종을 대표하는 분자형질로서 둥근성게과의 성게들을 서로 구분할 수 있는 종분류의 기준이 될 것이다.
섬진강 수계에 서식하는 누치(Hemibarbus labeo)의 미토콘드리아 DNA에서 cytochrome c oxidase subunit I(COI) 유전자를 발굴하고 누치속 Hemibarbus 및 잉어과(Cyprinidae) 내 계통유전학적인 위치를 확인하는 연구를 수행하였다. 발굴된 577 bp COI 시컨스의 다중배열 결과 섬진강산 누치들의 높은 염기서열 상동성을 보였다(99~100%). 우리나라에서 발견되는 누치속 3종에서 누치(H. labeo: HD1)와 어름치(H. mylodon)의 염기서열 유사성은 88.91%, 참마자 (H. longirostis)와는 88.81%이었다. 또한, H. maculatus, H. meditus, H. umbrifer, H. barbus는 각각 누치와의 염기서열 유사성이 98.97%, 97.20%, 96.87%, 98.85% 등으로 나타났다. 누치속 7종의 계통유전학적 분석결과 섬진강산 누치(H. labeo)들은 두개의 단계통 (clade)을 형성하는데 하나는 하동, 임실, 강진, 순창의 섬진강 누치들로만 이루어진 단계통, 다른 하나는 하동의 HD2, HD8, HD9와 국내 부산, 아산, 서울 등에서 채집 보고된 누치들과 단계통을 형성하였다. 잉어과 내 섬진강산누치(HD1)의 계통진화적 위치는 피라미(Zacco platypus)와는 진화적 거리가 0.143, 누치속 H. maculatus와는 0.006으로 나타났다. 또한 잉어과 28종 내 계통유전학적 위치는 모래무지아과(Gobioninae) 어류들이 포함된 그룹 I에 섬진강산 누치가 위치함을 확인하였다. 본 연구의 결과는 누치를 포함하는 잉어과 내 어류의 계통유전학적 비교와 환경오염에 따른 담수환경 모니터링을 위한 모델어류의 발굴연구에 주요한 유전적 정보를 제공할 것이다.
To investigate the effects of lead on the electron transport system and ultrastructure of mouse kidney mitochondria, various lead acetate concentrations were treated in vitro and respiration rate, enzyme activities were measured. Ultrastructural changes at state IV respiration were also observed. To compare with in vivo experiments, mouse were injected intraperitoneally of 100 mg lead acetate per kg body weight and state IV respiration rate and enzyme activities were measured. Ultrastructure of renal proximal tubular cells were also observed. In in vitro treatement, decreased state IV respiration, decreased enzyme activities, ruptured membranes and inhibition of condensed to orthodox transformation were observed. In in vivo treatment, decreased state IV respiration and decreased enzyme activities were observed after 24 hrs of i.p. injection. Cytochrome c oxidase activity showed twice the inhibition compared to NADH-CoQ reductase activity at 24 hrs. Continuous decreased state IV respiration was observed after 48 and 72 hrs of injection, however, the enzyme activities were increased to control level. Lead-protein complex which probably inhibits the toxic effects of lead appeared. To conclude, dominant effect of lead on the electron transport system appeared at cytochrome c oxidase activity, and the increased enzyme activities may be a result of appearance of lead-protein complex.
만손열두조충과 북미열두조충 (Spirometra mansonoides)의 형태 차이점은 성숙편절의 자궁의 형대 가 전자근 차곡차곡 쌓인 꼴이고 후자는 알과벳 씨자 (C)형태이라는 점이다 이 비슷한 명태의 두 종 의 조충이 유전학적으로는 얼마나 차이가 있는지를 알기 위하여 중합효소연쇄반응-마디길이여러꼴 분석법(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism analysis)을 이용하여 유전 형질을 비교하였다. 충체로부터 285리넓솜 리보핵산 (285 rDNA), 사립체 cytochlmsc 산화 효소 아단위 I (mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1, mCOI) 및 리보솜 내부 전사된 영역 1 (ribosomal internal transcribed spacer 1, ITSI)에 대한 중합효소반응 산물을 구하였다. 이 산를은 Msp I. Hue III, Alu I, Cfo I, Rsc I의 4 염기 제한 효소로 잘라서, 전기영동하여 길과를 PAUP 3.1.1을 이용하여 분석 하였다. 285 리보솜 리보핵산과 리보솜 내부 전사된 영역 1 유진자에서는 두 충체 가 동일 한 분류가지에 묶였고 홀로서기수 (bootstrap number)는 94, 100이었다. 사립체 cytochrome c 산 화효소 아단위 1에서는 다른 분류가지에 묶였고 홀로서기수가 74이었다. 위 결과로 투 조충이 같은 조상에서 유래함과 진화 단계에서 매우 가까운 위치에 있음을 알 수 있었다.
To identify four cyst nematodes (Heterodera schachtii, H. trifolii, H. glycines, H. sojae) that are economically important plant-parasitic nematodes in Korea, restriction fragment length polymorphism (RFLP) by 8 endonucleases (PstI, VspI, AlwI, RsaI, MvaI, EcoRI, Eco72I, Hinf I) was performed based on sequence difference of mitochondrial DNA cytochrome c oxidase subunit I (COI) gene. As a result, species-specific DNA band patterns by RsaI endonuclease were observed in H. schachtii. The specific patterns was in H. trifolii by 3 endonucleases (VspI, AlwI, Hinf I), and was in H. glycines by Hinf I. While, H. sojae was not digested by 4 endonuclease (VspI, AlwI, RsaI, Hinf I). This study showed that four cyst nematodes could be distinguished using RFLP by 4 endonucleases (RsaI, VspI, AlwI, Hinf I) based on the sequence difference of COI gene.
표고버섯 재배지에서 버섯파리는 가장 문제가 되는 주요해충이다. 버섯파리에 의한 피해를 입은 농가는 표고버섯의 생산 뿐만 아니라 상품성이 현저히 떨어져 많은 피해를 입고 있다. 국내 표고버섯 재배양식은 크게 원목과 톱밥배지에 의한 방법으로 나뉘는데 재배양식의 차이 및 지역 간 주요 피해원인이 되는 버섯파리의 종과 분포양상을 조사하기 위해 봄부터 가을까지 경기도와 충청도 지역의 주요 표고버섯 재배지에서 버섯파리를 채집하였다. 채집은 황색 끈끈이트랩(참고, Yellow sticky trap)을 이용하였고 버섯파리의 종 동정은 cytochrome c oxidase subunit I (COI)의 염기서열 분석을 통해 버섯파리류의 다양한 종을 분류하였다. 그 결과, 원목을 이용하는 표고버섯 재배지에서는 Bradysia difformis, B. alpicola가 우점종인것으로 나타났고, 톱밥배지로 표고버섯을 재배하는 농가의 경우, B. difformi와 Scatopsidae sp.의 종이 다량 동정되었다. 그 외에도 B. trispinifera, B. longimentura, B. chlorocornea, B. protohilaris 및 Lycoriella ingenua가 동정되었다.
말쥐치는 북서태평양 해역에 분포하는 군집성 어류로 수산식품으로 이용되는 경제적 가치가 높은 어종이다. 본 연구에서는 서남해에 서식하는 국내산 말쥐치(Thamnaconus modestus)와 기존에 보고된 유사종(Thamnaconus septentrionalis)과의 형태적-유전적 특징을 비교-분석하였다. 이를 위해 서남해에서 채집한 말쥐치의 외부 형태와 골격을 관찰하고, 미토콘드리아 DNA의 cytochrome c oxidase subunit I (COI) 유전자 염기서열을 비교하여 유사종 (T. septentrionalis)과의 계통진화적 연관관계를 분석하였다. 서남해안 말쥐치의 외부 형태는 회갈색 바탕에 몸 전체에 흑갈색 무늬가 불규칙하게 산재된 패턴을 가지며 청록빛의 지느러미가 관찰되었다. 채집한 말쥐치에서 추출한 미토콘드리아DNA의 COI 유전자 분석결과 7종류의 염기서열 변이가 나타났으나 상동성이 전체적으로 98.8% 이상으로 유사성이 높게 나타났다. 또한 형태적으로 말쥐치 유사종인 T. septentrionalis COI 염기서열 비교와 계통유전학적 분석 결과, 보고된 시퀀스 중 상동성이 99%로 유전적으로 말쥐치로 보여지는 두 종(JN813099, MW485059)과 상동성 95%로 유사종으로 보이는 두 종(EF607583, KP267619)이 확인되었다. 말쥐치와 유사종은 계통유전적 분석결과 말쥐치와 유사종의 차이를 확인하였으나 형태적 특징으로 종 분류는 어려운 상태이다. 따라서 본 연구는 말쥐치의 외부 형태와 내부 골격 및 계통유전학적 정보를 제공함으로 말쥐치와 유사종(T. septentrionalis)의 분류학적 재검토를 진행하는 데 주요한 정보가 될 것이다.
Cytochrome P45O is an oxidase involved in oxidation of alcohol and is known to be an activator of carcinogen. The present study was performed to study the effect of alcohol and cold stress on the expression of Cytochrome P450 IIEl (CYPIIE1) In the liver and salivary glands in rats by an immunoblot analysis. Sixteen rats were divided into 4 groups; 1)rats belonging to group I were allowed to take 15%(v/v) ethyl alcohol as a drink ad libitum: 2)rats of group II were bathed in cold water for 30 sec twice a day (during the one-week experiment); 3)rats comprising group III were received alcohol and cold stress as described above; 4)rats of group IV were selected as a control. The rat were sacrificed at the end of the one-week experiment. The livers and parotid and submandibular salivary glands were removed and stored at -2$0^{\circ}C$ until use. The stored organs were homogenized for 10 sec and the supernatants were obtained by centrifugation. The proteins of the supernatants were separated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and subjected to Western blotting. The blotted membranes were incubated with polyclonal antibodies to CYPIIEI . The obtained results were as follows : 1. The expression of CYPIIEl was apparently negative in the liver and salivary glands of group IV, wheras its expression was marked in the experiment groups I, II. and III. 2. No difference in the expression of CYPIIEl in the liver and salivary glands was observed between the experiment groups I, II, and III. 3. Among the experiment groups, the expression of CYPIIE1 in the liver was much greater than in the salivary glands. The expression of CYPIIE1 in the submandibular gland was weakly positive but was greater than in the carotid gland.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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