• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1255-1261
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• 2018

DNA 염기서열의 발전과 많은 단일염기서열변이 정보(Single Nucleotide polymorphism, SNP)의 발굴은 유전 분석을 가능하게 만들었다. 단일염기서열변이 정보가 사람의 유전체뿐만 아니라 가축의 유전체에서도 이용할 수 있게 됨에 따라서 SNP 칩 마커를 통해 유전자형의 분석이 가능하게 되었다. 여러 유전자형 대치프로그램 중에서도 Minimac3 소프트웨어는 비교적 정확성이 높고, 계산의 효율성을 위해 분석을 단순화하여 유전자형의 결측치 대치 분석 시간을 단축시킨다. 따라서 본 연구에서는 Minimac3 프로그램을 사용하여 한우 1,226두 770K SNP 칩 데이터와 311두 차세대 염기서열분석 데이터를 이용하여 유전자형 결측치 대치를 실행해 보았다. 그 결과 염색체별 정확도는 약 94~96%의 정확도를 나타냈으며, 개체별 정확도는 약 92~98%의 정확도를 나타냈다. 유전자형의 결측치 대치의 완료 후, R Square ($R^2$) 값이 0.4 이상인 SNP는 총 SNP의 약 91%였다. $R^2$ 값이 0.6 이상인 SNP는 84%였으며, $R^2$ 값이 0.8 이상인 SNP는 70%였다. 대립유전자형빈도 차이를 기준으로 (0, 0.025), (0.025, 0.05), (0.05, 0.1), (0.1, 0.2), (0.2, 0.3), (0.3, 0.4), (0.4, 0.5)의 7구간에 해당하는 $R^2$ 값은 64~88%였다. 결측치 대치의 총 분석 시간은 약 12시간이 걸렸다. 추후의 유전체 데이터 세트의 크기와 복잡성이 증가하는 SNP 칩 연구에서 Minimac3를 사용한 유전체 결측치 대치법은 한우의 판별에 있어서 칩 데이터의 신뢰도를 향상 시킬 수 있을 것으로 본다.

• 동물자원연구
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• 제29권4호
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• pp.150-157
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• 2018

ZAR1은 척추동물의 초기 배아 발달에 영향을 미치는 유전자로 알려져 있다. 본 연구는 두록 수퇘지 112두에서 ZAR1 유전자의 SNP을 발굴하고 ZAR1 유전자의 인트론 Single nucleotide polymorphism(SNP)과 정액의 운동학적 특성들과의 연관성을 규명하였다. 돼지의 정액 운동학적 특성을 분석하기 위해서 운동성(motility, MOT), 직선운동 속도(straight-line velocity, VSL), 곡선운동 속도(curvilinear velocity, VCL), 평균운동 속도(average path velocity, VAP), 직진성(linearity, LIN), 선형성(straightness, STR), 측두 이동거리(amplitude of lateral head displacement, ALH) 및 머리 진동수(beat cross frequency, BCF)를 측정하였다. SNP을 탐색하기 위해서 돼지의 혈액에서 genomic DNA를 추출하여 PCR(polymerase chain reaction)을 통해 시퀀싱 분석을 하여 유전자형을 분석하였다. 그 결과 ZAR1의 non-coding 영역인 인트론에서 SNP 3개를 확인했으며 각 각 인트론 2 영역에서 g.2435T>C, 인트론3 영역에서 g.2605G>A, g.4633A>C 변이를 보였다. g.2435T>C, g.2605G>A는 각 각 MOT(p<0.01)와 VSL(p< 0.05)에서 높은 연관성을 나타냈고 g.4633A>C는 MOT, VCL, VSL, VAP, ALH에서 높은 연관성을 나타냈다(p<0.01). 본 연구에서는 ZAR1 유전자의 SNP이 돼지 정액의 운동학적 특성들에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 ZAR1이 우수한 수퇘지들에서 번식능력이 높은 개체를 선발할 수 있는 후보유전자로 제시하며 다양한 돼지의 품종과 더 많은 두수를 확보하여 검증연구를 통해 우수한 능력의 수퇘지에서 활력이 좋은 개체를 선발하는 분자마커 연구의 기초자료로 사용이 가능하다.

• 과학교육연구지
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• 제47권2호
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• pp.192-210
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• 2023

이 연구는 인지적 도제 모델의 교수 단계와 교수방법을 적용하여 Rapid-cycling Brassica rapa (RcBr)를 활용한 식물 분자생물학 실험 프로그램을 개발하여 그의 적용 효과를 알아보고자 하였다. 개발된 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관한 전문성 제고를 위하여 'purple RcBr과 non-purple RcBr 개체의 DFR 유전자 확인'과 'DNA 프로파일링 방법을 이용한 RcBr 개체의 유전적 다형성 부위 확인'의 두 가지 실험 주제를 선정하여 총 8차시로 구성하였다. 개발된 프로그램은 충북 H 대학교 생물교육 전공 2학년 18명을 대상으로 적용하여 분자생물학 지식과 기술 활용에 관한 인지기능과 영역 일반적 메타인지 기능의 향상 효과를 알아보았으며, 개발된 프로그램에서 제공된 수업흐름도 작성 과제의 분석을 통하여 프로그램의 효과를 검증하고자 하였다. 개발된 인지적 도제 모델 기반의 RcBr 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 지식 및 기술 활용에 관한 인지기능 향상에 효과적이었다. 예비교사의 선행 실험 경험에 따라 고차적 인지기능 향상에 차이를 보였는데, 선행 실험 경험이 없는 예비교사의 고차적 인지기능 향상에 특히 효과적이었다. 개발된 프로그램은 또한 영역 일반적 메타인지 기능 중 메타인지적 지식의 과제와 메타인지적 조절의 계획, 점검, 평가 부분의 하위요소에 있어 유의미한 향상 효과를 보여주었다. 이는 프로그램의 차시별 자기평가 활동이 예비교사의 메타인지적 조절 기능 향상에 도움을 주었기 때문으로 생각한다. 이 연구에서 개발된 인지적 도제 모델의 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관련된 핵심역량을 키우는데 이바지한 것으로 나타났으므로 후속 연구에서 이 교수·학습 자료를 재구성하여 과학교사 연수나 고등학생들에게 적용하여도 메타인지 기능의 향상 효과를 기대할 수 있을 것이다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제32권2호
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• pp.123-129
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• 1999

1997년 3월부터 1998년 6월까지 충북대학교병원 내과에 입원하여 치료를 받은 폐암환자 98명과 암 아닌 다른 질환을 가진 대조군 98명을 대상으로 흡연, 음주, 여러 가지 질병과거력 등을 포함한 생활습관과, GSTM1과 GSTT1, 그리고 CYP1A1, CYP1E1 유전자 다형성 양상을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. GSTM1의 결손은 환자군이 67.01%, 대조군이 58.16%로 확인되었으며, OR(95% CI)이 1.46(0.82-2.62)으로 폐암 발생에 대해 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 2. GSTT1의 결손은 환자군이 58.76%, 대조군이 50.00%로 확인되었으며, OR (95% CD가 1.43(0.81-2.51)으로 폐암 발생과 관련이 없는 것으로 나타났다. 3. CYP1A1 유전자 다형성은 Ile/Ile, Ile/Val, Val/Val 환자군이 각각 59.18%, 35.71%, 5.10%, 대조군이 각각 52.04%, 45.92%, 2.04%로 CYP1A1 유전자 다형성과 폐암 위험도 사이의 관련성은 유의하지 않은 것으로 나타났다$(x^2trend=0.253,\;p-value>0.05)$. 4. CYP1E1 유전자 다형성은 c1/c1, c1/c2, c2/c2 형 이 환자군에서 각각 50.00%, 42.86%, 7.14%, 대조군에서 각각 66.33%, 30.61%, 3.06%로 CYP1E1 활성이 폐암 발생에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다$(x^2trend=5.783,\;p-value<0.05)$. 특히 환자군이 대조군에 비하여 아주 드문 대립유전자인 c2형이 더 많은 것으로 나타났다. 5. 폐암과 밀접한 연관이 있는 흡연습관의 OR(95% CI)이 3.03(1.58-5.81)으로 확인되어, 폐암의 위험인자로 재확인 되었다. 6. GSTM1, GSTT1, CYP1A1, CYP2-E1과 흡연습관을 포함한 다변량 분석에서 흡연습관만이 유의한 폐암의 위험인자로 나타났다. 이 결과로부터 위의 4가지 유전자의 다형성이 폐암발생에 미치는 영향은, 흡연을 포함한 환경적 요인에 비하여 크지 않을 것으로 판단된다.

• 한국가금학회지
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• 제45권3호
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• pp.229-236
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• 2018

본 연구는 연산오계(천연기념물 제265호)와 이를 기원으로 하는 5개 지역별 오계 집단의 유전적 특성 및 차별성을 분석하기 위해 25개의 초위성체(MS) 마커를 이용하여 총 9개 집단 243수를 대상으로 유전자형을 분석하였다. 마커별 다형성 분석 결과, 총 153개의 대립유전자가 확인되었으며, $H_{\exp}$와 PIC의 경우 MCW0145에서 각각 0.640, 0.570으로 가장 높았고, $H_{obs}$는 MCW0252에서 0.607로 가장 높은 값을 나타내었다. 반면, LEI0166에서 $H_{\exp}$, $H_{obs}$, PIC가 각각 0.248, 0.204, 0.202로 가장 낮았다. 집단간 유전거리 분석 결과로는 9개 집단중 YSO 집단과 SUO 집단이 가장 가까운(0.073) 반면, LG 집단과 CBO 집단 사이에서 가장 먼(0.937) 것으로 확인되었다. 집단의 실제 구조를 확인하기 위한 집단별 균일도를 분석한 결과, 공시된 9개의 집단은 3개의 집단으로 구분했을 때 최적의 K값(7.96)을 얻을 수 있었으며, 5개의 오계 집단(YSO, ARO, CBO, CNO, SUO) 및 LG 집단과 CN RIR 집단은 각각 1, 2, 3번 군집에 분포하고 있는 것으로 나타났다. 한편, GBO 집단의 경우 1번과 3번 클러스터에 걸쳐서 분포하고 있는 것으로 보아 사육과정에서 타집단과의 교잡이 일어났을 것으로 추정된다. 이러한 결과를 통해 추후 오계 유전자원에 대한 국가 수준의 유전적 특성평가 및 관리의 기초 자료로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국작물학회지
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• 제51권spc1호
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• pp.185-192
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• 2006

작물과학원에서 육성한 찰옥수수 자식계통들을 대상으로 SSR 마커를 이용하여 자식계통간 유연관계 등을 분석하고 계통군화 시켜 교배 모, 부본 선정의 기초 자료로 이용하고자 하였으며 종실의 품질특성들과 연관되어 있는 분자마커를 선발하여 품질육종의 효율성을 높이고 고품질 찰옥수수 품종육성에 이용하기 위한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 64개 자식계통의 genomic DNA증폭에 의해 30개 microsatellite 마커를 이용하여 전체 225개, 마커 별로는 $2{\sim}13$개, 평균 7.5개의 alleles가 관찰되었으며 PIC값은 $0.14{\sim}0.87$의 범위였고 평균 0.69의 다양성을 보였다. 2. 증폭된 밴드의 유무를 이용하여 계통간 유전적 거리를 구하였으며 이를 근거로 군집분석을 한 결과 9개 군으로 분류할 수 있었고 특히 I군의 경우 64계통 중 41%인 26계통이 포함되었으며 나머지 군들은 $3{\sim}9$개의 자식계통이 포함되었다. 3 유전적 거리에 의한 자식계통군의 분류 결과를 기존에 육성된 교잡종들과 비교해 본 결과 찰옥1호의 모, 부본인 KW1, KW2는 각각 I군과 VII군, 찰옥2호의 모, 부본인 KW7, KW3은 각각 I군과 VIII군에 속해 있었으며, 고식미 교잡종인 찰옥4호는 모, 부본인 KW33과 KW35는 I군과 IV군, 일미찰의 모, 부본인 KW51, KW35도 I군과 IV군에 속해 있어서 원연간에 교잡이 이루어 진 것으로 나타났다. 4. 30개 SSR 마커에 의해 발생된 대립인자와 품질관련 특성들과의 연관성을 분석한 결과 아밀로펙틴 함량 등 8개 형질과 관련되는 마커를 선발하였다. 이 마커들 중 umc 1019는 아밀로펙틴, 단백질 함량과 연관되었으며 umc1020은 아밀로펙틴 함량, 최고점도 및 전체적 기호도와 관련되었고 bnlg1537은 백립중, 립장, 립폭과 관련이 높은 것으로 나타났다.작할 수 있었다. 이 환원유(還元乳)를 일정(一定)한 조건(條件)에서 한국 영양권장량과 비교(比較)했을 때, 모든 영양소(營養素)를 충분(充分)히 공급(供給)할 수 있었는데 나이아신 만이 권장량에 미달하였다. 또한 분유(粉乳) C에서 철분이 약간 미달했고, 비타민A는 1일(日) 권장량에 6배(倍)나 되어 앞으로 재검토(再檢討)를 요(要)하는 문제라 하겠다. 4. 아미노산(酸) 조성(組成)은 분유간(粉乳間)에 다수 차계(差界)를 보였으며, 필수(必須)아미노산(酸) 조성(組成)이 우유에 가까웠던 점(點)으로 보아 아미노산 조절(調節)은 없었는듯 하였다. 발효유의 아미노산(酸) 조성(組成)은 우유와 거의 같았다. 5. 지방산(脂肪酸)의 조성(組成)은 전체(全體) 포화지방산대(飽和脂肪酸對) 불포화지방산(不飽和脂肪酸)의 비(比)가 3종(種)의 분유간(粉乳間)에 비슷하였고, 특히 필수지방산(必須脂肪酸)의 조성(組成)이 모유(母乳)와 유사(類似)하거나 높아 이들 지방산(脂肪酸)이 첨가(添加)되어 있음을 나타냈다. 이상의 여러 결과(結果)들을 종합(綜合)할 때 3종(種)의 분유간(粉乳間) 영양효과(營養效果)는 비슷하고, 조제분유(調製粉乳)의 일반조성(一般組成), 무기질(無機質) 및 지방산(脂肪酸) 조성(組成)에 있어서 모유(母乳)에 상당히 접근(接近)하는 것으로 믿어진다. 한편 철분, 비타민 등(等)의 강화(强化)로서 단일식품(單一食品)으로서의 효용성(效用性)을 높인 것은 사실이나, 일부 영양소(營養素)의 지나친 강화(强化)문제는 좀더 신중히 다루어져야 할 것으로 생각된다.성(構成) polyol은 glycerol뿐이 었으며 세포외(細胞外) 지질(脂質)의 구성(構成) polyol은 glycerol, mannitol, xylitol 및 arabitol 이었다.로 보아 glucosamine 2분자(分子)에 한계의 인(燐)이 monoester결합(結合)을 하고 있음을 알 수 있다. 8. spot A화합물(化合物)은 glucosaminiyl

• 한국작물학회지
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• 제52권1호
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• pp.81-88
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• 2007

본 연구는 농진청 종자은행에 보존된 한국, 중국 및 일본 재래종 콩과 한국 야생콩의 SSR profile 작성과 그들의 유전적 구조 해석을 위해 9개의 SSR 마커에 의해 분석되었다. 1. DNA profiling은 유전자좌별로 2,855(Satt458)점$\sim$4,368(Satt197)점이 분석되어 35,655건이 데이터베이스화되었다. 2. 총 대립인자수는 267개였고 유전자좌당 평균 29.6개의 높은 다형성을 나타냈다. 유전자좌별 대립인자 수는 21개(Satt532 및 Satt141)부터 58개(Sat_074)까지 나타났다. 자원내력별 대립인자수는 한국 야생콩에서 196개로 가장 많은 것으로 나타난 반면, 일본 재래종 콩에서는 가장 적은 115개로 나타났다. 3. 집단에 따른 유전자좌별 대립인자의 범위로 한국 재래종 콩이 가장 많은 5개의 유전자좌(Sat_074, Satt141, Satt286, Satt545, Satt458)에서 다음으로는 한국 야생콩이 4개의 유전자좌(Satt187, Satt532, Satt245, Satt197)에서 가장 넓은 것으로 나타났다. 그러나 대립 인자수면에서는 한국 재래종 콩이 5개의 유전자좌(Sat_074, Satt141, Satt197, Satt545, Satt458)에서 가장 많은 대립인자수를 나타냈고, 한국 야생콩은 나머지 4개의 유전자좌(Satt187, Satt532, Satt245, Satt286)에서 가장 많은 대립인자수를 나타냈다. 4. 대립인자 분포에 있어 전체적으로 한국 야생콩 집단은 재래종 집단들에 비해 고른 분포를 나타냈고 대립인자의 크기가 큰쪽(high ladder)에서보다 작은쪽(low ladder)에서 높은 분포를 나타냈다. 5. 재래종 집단들 간에 대립인자 분포를 살펴보면, 한국 집단은 Satt286(202 bp, 232 bp)에서, 중국집단은 Satt197(171 bp)와 Satt458(173 bp)에서 그리고 일본집단은 Sat_074(244 bp)와 Satt458(170 bp)에서 매우 높은 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1232-1236
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• 2016

Mitochondrial calcium uptake 1 (MICU1)은 2개의 canonical EF hands를 가지고 미토콘드리아 내막에 위치하여, 미토콘드리아의 칼슘 섭취에 중요한 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 근육 세포의 미토콘드리아 칼슘 섭취는 사후에 급속냉각 또는 냉장 시, 근육 내 칼슘 방출로 인한 강직과 관련되어 있으므로 궁극적으로는 육질 형성에 관련이 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 돼지 MICU1 유전자의 exon영역의 변이를 탐색하고, 발굴된 변이에 대해 육질 형질과의 연관성 분석을 실시하였다. 이를 위해 버크셔 667두(암퇘지 347두, 거세수퇘지 320두)가 이용되었으며, MICU1 유전자의 cDNA를 염기서열 해독하여 비교함으로써 exon 영역의 변이를 발굴하였다. 그 결과 MICU1의 3' 비해독 영역(untranslated region, UTR)에서 3개의 단일염기다형성(single-nucleotide polymorphism, SNP)를 발견했다. 그리고 이들 SNP에 대해 공시돈의 육질형질(근육 pH, 육즙 손실, 육색, 근내지방함량)과 연관성 분석을 실시했다. SNP1 (c.*136G>A)에서는 육즙 손실(p=0.017), 근내지방함량(p=0.039)과 연관되어 있었고, SNP2 (c.*222G>A)와 SNP3 (c.*485G>A)에서는 각각 육즙 손실(p=0.018)과 근내지방함량(p<0.001)과 연관되어 있는 것을 확인하였다. 따라서 본 결과를 바탕으로, 돼지에서 육질과 관련된 후보 유전자로 추정된 MICU1 유전자로부터 3' 비해독 영역의 변이가 유의적으로 육질 형질과 관련되어있다는 것이 확인되었다. 향후 MICU1 유전자의 3' 비해독 영역의 변이들에 기능적 역할을 정확히 파악하기 위한 분자생물학적 특성 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국가금학회지
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• 제35권4호
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• pp.361-366
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• 2009

본 연구는 한국재래닭의 유전적 특성과 차별성을 검증하기 위하여 microsatellite(MS) marker를 이용한 타품종들과의 유전적 유연 관계를 분석하였다. 분석을 위해 7개 계통의 닭 317수(백색레그혼: 79, 로드아일랜드레드: 40, 코니쉬: 37, 적갈재래닭: 44, 황갈재래닭: 39, 흑색재래닭: 39, 오골계: 39)를 대상으로 7개의 MS marker들을 이용해 대립 유전자 및 유전자형을 분석하였다. 7개의 집단간의 유전적 유연 관계를 알아보기 위해 각 MS marker별 대립 유전자의 빈도를 산출하여 이를 근거로 집단간의 유전적 거리에 대한 추정 결과 KY와 KL간의 유전적 거리는 0.074로 가장 가까운 것으로 나타났으며, KR과 KY(0.101), KR과 KL(0.173) 역시 가까운 유전적 거리를 나타내고 있음을 확인하였다. 로드아일랜드의 경우, 한국재래닭 3계통과의 유전적 거리가 평균 0.233으로 타품종에 비해 비교적 가까운 것으로 나타났다. 레그혼은 다른 모든 품종들과의 거리가 가장 먼 것으로 확인되었다. 또한, 산란종인 백색레그혼과 육용종인 코니쉬 간의 유전적 거리는 가장 먼 것으로 확인되었다. 분석된 집단간의 유전적 구조에 따라 각 개체들이 어떻게 분포되어 있는가를 확인하기 위하여 각 개체들간의 유전적 거리를 분석하였다. 분석 결과, 백색레그혼의 경우 하나의 큰 그룹으로 분포하고 있음을 확인하였다. 또한, 로드아일랜드레드, 코니쉬 및 오골계 역시 각각 그룹을 형성하여 분포하고 있음을 확인하였다. 한국 재래닭 3계통은 각각 그룹을 이루지 못하였으며, 3계통이 합쳐져 넓게 분포하고 있음을 확인하였다. 재래닭의 경우 넓게 분포되어 있기는 하지만 다른 품종들과의 분포의 차이가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국가금학회지
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• 제41권1호
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• pp.7-14
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• 2014

본 연구는 한국토종닭의 모색 변이와 TYR 유전자형 간의 상관관계를 규명하기 위하여 '우리맛닭' 실용계 부계로 이용되는 토종닭 순계 H 계통 암탉 207수, 수탉 40수와 '우리 맛닭' 실용계 60수, 육질형으로 많이 이용되는 흑색 모색을 가진 재래닭 L계통, 흰색 모색을 가진 재래닭 W 계통 토종닭 각각 50수, 총 407수 혈액을 채취하고 DNA를 분리하였다. 모색 표현형과 유전자형과의 연관성을 알아보기 위하여 모색 관련 후보 유전자 TYR의 sequencing 결과를 분석하여 유전자 변이를 살펴보았다. L/W 계통 간의 모색 표현형과 유전자형을 비교한 결과, W 계통의 경우, 유전자형은 GG, AA, TT, CC, GG, AA type으로 고정되어 있었다. '우리맛닭' 실용계에서 TYR 유전자를 비교한 결과, 두 개체 간의 유전자형의 빈도 차이는 유의적으로 나타났으며, 5개의 SNP는 갈색 이모색과 관련성이 있을 것으로 생각된다. 하지만 재래닭 L/W 계통과 달리 토종닭 순계 H 계통 간의 경우, 유전자형은 다양하게 나타났으며, 모색 표현형과 유전자형과의 유의적인 연관성을 찾을 수 없었다. 또한, 모색의 관련된 후보 유전자들의 연관성을 분석하기 위해서는 멜라닌 생성에 관여하는 단백질의 발현을 억제해 멜라닌 생성을 차단하는 기능을 가진 PMEL17(premelanosome protein 17)(Kerje et al., 2004) 유전자와 성 결정 유전자인 SOX10(sex determining region Y, BOX 10)(Gunnarsson et al., 2010), MC1R(melanocortin 1 receptor)유전자의 상반된 기능을 가진 ASIP 유전자(agouti signaling protein)(Yoshihara et al., 2012) 등 모색 관련 유전자의 연관성 분석이 더 필요할 것으로 사료된다. 이상의 본 연구는 토종닭의 품종 구분을 위한 분자유전학적 기초 마커 개발 및 정보를 제공함으로써 한국 토종닭 품종의 대상으로 실용계 개발 및 토종닭 보존 계획 방법에 있어서 가치 있는 정보를 제시할 것으로 사료된다.