• 제목/요약/키워드: Genomic Selection

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청청/낙동 배가반수체 집단에서 QTL을 통한 출수기와 수량관련 유전자좌 분석 (Characterization of Heading- and Yield-related Gene Loci in the Cheongcheong/Nagdong Doubled Haploid Line using Rice QTLs)

  • 장윤희;박재령;김경민
    • 한국작물학회지
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    • 제64권1호
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    • pp.1-17
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    • 2019
  • 본 연구는 2017년 CNDH 계통을 이용하여 출수기와 수량을 QTL 조사하여 다음과 같은 결과를 가졌다. 1. 도수분포표에서 QHD, QTPW, QM, QTGW, QY는 정규분포를 이루고 있었다. 2. 출수기 관련 QTLs은 총 1개가 잡혔고, 수량관련 QTLs은 총 9개가 잡혔다. QHD에서는 LOD 2.85가 가장 컸고, QTPW에서는 5.39, QM에서는 3.92, QTGW에서는 4.80, QY에서는 3.7이 가장 컸다. 3. 유전자 분석을 통해, 2, 3, 7, 8, 10번 염색체에서 총58개의 후보유전자를 찾았다. 이 중 수량요소인 QM에서 Rcd1 protein, OsERF3 유전자, QTGW에서 MtN3, Zinc finger protein 유전자, QY에서 OsNAC3 protein 유전자를 발견하였다. 4. 본 연구를 통해 발견된 CNDH 계통 내의 수분함량, 천립중, 수량에 관련된 유전자의 존재여부를 찾아낸다면 조생종, 수중형에 가까운 품종을 개발하는 데 기초자료로 이용될 수 있을 것이라 판단된다.

Association of polymorphisms in bone morphogenetic protein receptor-1B gene exon-9 with litter size in Dorset, Mongolian, and Small Tail Han ewes

  • Jia, Jianlei;Chen, Qian;Gui, Linsheng;Jin, Jipeng;Li, Yongyuan;Ru, Qiaohong;Hou, Shengzhen
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권7호
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    • pp.949-955
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    • 2019
  • Objective: The present study was to investigate the association of polymorphisms in exon-9 of the bone morphogenetic protein receptor-1B (BMPR-1B) gene (C864T) with litter size in 240 Dorset, 232 Mongolian, and 124 Small Tail Han ewes. Methods: Blood samples were collected from 596 ewes and genomic DNA was extracted using the phenol: chloroform extraction method. The 304-bp amplified polymerase chain reaction product was analyzed for polymorphism by single-strand conformation polymorphism method. The genotypic frequency and allele frequency of BMPR-1B gene exon-9 were computed after sequence alignment. The ${\chi}^2$ independence test was used to analyze the association of genotypic frequency and litter size traits with in each ewe breed, where the phenotype was directly treated as category. Results: The results indicated two different banding patterns AA and AB for this fragment, with the most frequent genotype and allele of AA and A. Calculated Chi-square test for BMPR-1B gene exon-9 was found to be more than that of p value at the 5% level of significance, indicating that the population under study was in Hardy-Weinberg equilibrium for all ewes. The ${\chi}^2$ independence test analyses indicated litter size differences between genotypes was not the same for each breed. The 304-bp nucleotide sequence was subjected to BLAST analysis, and the C864T mutation significantly affected litter size in singletons, twins and multiples. The heterozygosity in exon-9 of BMPR-1B gene could increase litter size for all the studied ewes. Conclusion: Consequently, it appears that the polymorphism BMPR-1B gene exon-9 detected in this study may have potential use in marker assisted selection for litter size in Dorset, Mongolian, and Small Tail Han ewes.

배 '원황'(Pyrus pyrifolia) 유전체 해독에 기반한 SSR 마커 개발 및 유전자 지도 작성 (Construction of a Genetic Map using the SSR Markers Derived from "Wonwhang" of Pyrus pyrifolia)

  • 이지윤;서미숙;원소윤;임경아;신일섭;최동수;김정선
    • 한국육종학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.434-441
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    • 2018
  • 본 연구에서는 배 '원황'(Pyrus pyrifolia)의 유전체 정보를 바탕으로, 유용 유전자 관련 SSR 마커를 선발하였고, 선발된 SSR과 SNP 마커를 이용하여 '원황' ${\times}$ 'Bartlett' $F_1$ 교배집단에 대한 유전자 지도를 작성하였다. '원황'의 scaffold에서 제작된 SSR 마커 유래 염기서열들과 NCBI nucleotide DB와 BLASTn 분석하여, 유용한 유전자들과 높은 상동성을 보이는 510개 SSR 마커를 선발하였다. 이들 마커를 사용하여 양친과 F1 집단 94개체의 대립 단편의 증폭 양상을 확인한 결과, 88개 마커들이 헤테로 집단에 맞는 분리비를 보였다. 선발된 88개의 SSR 마커는 GBS 분석을 통해 획득한 579개 SNP 마커와 함께 '원황'의 유전자지도를 작성하였다. 70개의SSR 마커들은 배 염색체 수와 같은 17개의 염색체에 잘 위치하였고, 모든 염색체에 한 개 이상의 마커로 위치하였다. 유전자지도의 총 유전거리는 3784.2cM이고 마커간 평균거리는 5.8cM이었다. 본 연구에서 개발된 SSR 분자마커 및 이를 기반으로 만들어진 유전자지도는 배의 육종 및 유전 연구에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대한다.

Five Most Common Prognostically Important Fusion Oncogenes are Detected in the Majority of Pakistani Pediatric Acute Lymphoblastic Leukemia Patients and are Strongly Associated with Disease Biology and Treatment Outcome

  • Awan, Tashfeen;Iqbal, Zafar;Aleem, Aamer;Sabir, Noreen;Absar, Muhammad;Rasool, Mahmood;Tahir, Ammara H.;Basit, Sulman;Khalid, Ahmad Mukhtar;Sabar, Muhammad Farooq;Asad, Sultan;Ali, Agha Shabbir;Mahmood, Amer;Akram, Muhammad;Saeed, Tariq;Saleem, Arsalan;Mohsin, Danish;Shah, Ijaz Hussain;Khalid, Muhammad;Asif, Muhammad;Haq, Riazul;Iqbal, Mudassar;Akhtar, Tanveer
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제13권11호
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    • pp.5469-5475
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    • 2012
  • Background and Objectives: Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is a complex genetic disease involving many fusion oncogenes (FO) having prognostic significance. The frequency of various FO can vary in different ethnic groups, with important implications for prognosis, drug selection and treatment outcome. Method: We studied fusion oncogenes in 101 pediatric ALL patients using interphase FISH and RT-PCR, and their associations with clinical features and treatment outcome. Results: Five most common fusion genes i.e. BCR-ABL t (22; 9), TCF3-PBX1 (t 1; 19), ETV6-RUNX1 (t 12; 21), MLL-AF4 (t 4; 11) and SIL-TAL1 (del 1p32) were found in 89/101 (88.1%) patients. Frequency of BCR-ABL was 44.5% (45/101). BCR-ABL positive patients had a significantly lower survival ($43.7{\pm}4.24$ weeks) and higher white cell count as compared to others, except patients with MLL-AF4. The highest relapse-free survival was documented with ETV6-RUNX1 (14.2 months) followed closely by those cases in which no gene was detected (13.100). RFS with BCR-ABL, MLL-AF4, TCF3-PBX1 and SIL-TAL1 was less than 10 months (8.0, 3.6, 5.5 and 8.1 months, respectively). Conclusions: This is the first study from Pakistan correlating molecular markers with disease biology and treatment outcome in pediatric ALL. It revealed the highest reported frequency of BCR-ABL FO in pediatric ALL, associated with poor overall survival. Our data indicate an immediate need for incorporation of tyrosine kinase inhibitors in the treatment of BCR-ABL+ pediatric ALL in this population and the development of facilities for stem cell transplantation.

대장암환자의 염색체 결실에서 세포유전학적 기법과 분자유전학적 기법의 결과 비교 (Comparison of Results between Cytogenetic Technique and Molecular Genetic Technique in Colorectal Carcinoma Patients)

  • 박철인;이재식
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.285-293
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    • 2017
  • 대장암은 전 세계적으로 볼 때, 매년 135만명이 발생하고 매년 60만명이 사망하는 질환으로, 한국에서도 2015년도에 8,380명이 사망하였으며, 고형 암중에서 가장 높은 증가율을 나타내고 있다. 대장암의 진단과 연구를 위한 다양한 방법 중에서 동일한 검사 샘플을 이용하여, 세포유전학적인 방법과 분자유전학적인 방법을 통해 얻어지는 결과를 비교하였다. CGH에서 결실은 18q 47%, 17p 40%, 22q 27%, 10q 17%이 나타났고, LOH는 D18S59 57%, D18S68 50%, TP53CA 50%, D18S69 47%, D22S274 40%, D22S283 37%, D10S186 27%, D10S187 27%, D10S541 23%순으로 관찰되었다. Microsatellite marker별 일치율은 D22S274 100%, D22S283 100%, D10S186 100%, D10S187 100%, D10S541 100%, D18S69 93%, D18S68 93%, TP53CA 92%, D18S59 89% 순으로 검출되었으며, CGH에서의 양성결과를 기준으로, 두 방법간의 일치율은 94.4%로 나타났다. 이번 실험은 종양 genome전체에 대한 많은 정보들을 한 번에 얻을 수 있었던 CGH의 장점을 토대로, CGH에서 의미 있게 결실을 보인 부분을, 접근 방법이 전혀 다른 LOH로 좀 더 한정된 부위의 변화를 확인할 수 있었을 뿐 아니라, 재발 고위험군인 18q21의 대립유전자의 소실을 확인하면 치료방법 선정에 도움을 줄 수 있고, 예후 추정 및 치료 결정에 유용하므로, 대장암 환자가 수술 시에는 수술 부위 조직을 이용한 LOH를 시행하여, 재발 고위험군에 대한 치료방법 선정 등 임상에서 효율적으로 활용하는 것이 필요하다고 사료된다.

Brassica A genome의 최근 연구 동향 (Current status of Brassica A genome analysis)

  • 최수련;권수진
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제39권1호
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    • pp.33-48
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    • 2012
  • 작물의 구조와 기능을 이해하려는 과학적 탐구심과 이를 작물 육종에 적용하려는 실험적 노력의 일환으로 다양한 작물에서 유전자 지도가 개발되었다. 특히, 배추과 작물의 경우 모델식물인 애기장대의 유전체 정보가 공개된 이후 다양한 정보 (염기서열 정보, 유전자 구조 및 기능정보 등)의 이용이 가능해져 유전자 지도 작성이 가속화 되었으며 이는 최근 $B.$ $rapa$ A genome (배추)유전체 해독이라는 결과를 가져왔다. 배추과 작물의 유전자 지도 작성에 있어서 초기에는 RFLP 마커들이 사용되었으나 이후 분자마커, 즉, RAPD, AFLP, SSR 등과 같이 비교적 사용이 간단하고 시간적 제약이 없는 PCR 마커의 형태로 점차 바뀌었다. 배추과 작물의 경제적, 학문적 가치가 고려되어 $B.$ $rapa$ (배추)를 표준재료로 A genome 유전체 염기서열 해독이라는 목표로 다국적 유전체 프로젝트가 결성되었고 2011년 국내연구진이 주도적으로 참여한 국제 컨소시엄 (BrGSPC, $B.$ $rapa$ Genome Sequencing Project Consortium)에 의해 배추 (10개 염색체)의 유전자 영역(gene space), 약 98% (83.8 Mb)의 염기서열이 해독되어 발표되었다. 유전체 해독 과정에서 축적된 염기서열 정보는 대량의 SSR, SNP, IBP 마커의 개발을 가능하게 하였고 이들 마커는 $B.$ $rapa$ A genome 유전자 지도와 물리 지도 작성에 이용되어 이후 배추과 작물연구 전반에 널리 적용되고 있다. 대량의 분자마커 개발은 유전자 지도 작성을 가속화하여 더욱 정밀한 유전자 지도를 가능하게 하였고 공통의 분자마커 정보는 애기장대와 배추과 작물 간 비교유전체 연구를 통해 농업적 우수 형질의 클로닝, 마커도움선발 (MAS)등의 방법으로 분자육종의 기반을 제공하고 있다. 뿐만 아니라. 최근 등장한 NGS 유전체 해독 기술로 생산된 대량의 정보는 분자육종 실현 가능성을 높여 분자육종 실용화에 박차를 가하는 계기가 되고 있다. 본 논문에서는 $B.$ $rapa$에서 분자마커를 이용한 유전자 지도 개발의 과정과 농업적 유용형질 탐색을 위한 양적 형질 유전자좌 (QTLs)의 연구 현황에 대하여 알아보고 유전체연구에서 유전자 지도의 중요성과 육종에의 응용에 대하여 서술하였다. 또한 다양한 유전체 정보와 오믹스 정보를 국내 배추과 분자육종에 효율적으로 활용하여 분자육종 실용화를 가능하게 하기 위해 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 데이터베이스를 구축함으로서 연구자와 육종가 간의 간격을 좁히고 원활한 정보교환의 필요성을 제기하였다.

Genome-Wide Analysis of DNA Methylation before- and after Exercise in the Thoroughbred Horse with MeDIP-Seq

  • Gim, Jeong-An;Hong, Chang Pyo;Kim, Dae-Soo;Moon, Jae-Woo;Choi, Yuri;Eo, Jungwoo;Kwon, Yun-Jeong;Lee, Ja-Rang;Jung, Yi-Deun;Bae, Jin-Han;Choi, Bong-Hwan;Ko, Junsu;Song, Sanghoon;Ahn, Kung;Ha, Hong-Seok;Yang, Young Mok;Lee, Hak-Kyo;Park, Kyung-Do;Do, Kyoung-Tag;Han, Kyudong;Yi, Joo Mi;Cha, Hee-Jae;Ayarpadikannan, Selvam;Cho, Byung-Wook;Bhak, Jong;Kim, Heui-Soo
    • Molecules and Cells
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    • 제38권3호
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    • pp.210-220
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    • 2015
  • Athletic performance is an important criteria used for the selection of superior horses. However, little is known about exercise-related epigenetic processes in the horse. DNA methylation is a key mechanism for regulating gene expression in response to environmental changes. We carried out comparative genomic analysis of genome-wide DNA methylation profiles in the blood samples of two different thoroughbred horses before and after exercise by methylated-DNA immunoprecipitation sequencing (MeDIP-Seq). Differentially methylated regions (DMRs) in the pre-and post-exercise blood samples of superior and inferior horses were identified. Exercise altered the methylation patterns. After 30 min of exercise, 596 genes were hypomethy-lated and 715 genes were hypermethylated in the superior horse, whereas in the inferior horse, 868 genes were hypomethylated and 794 genes were hypermethylated. These genes were analyzed based on gene ontology (GO) annotations and the exercise-related pathway patterns in the two horses were compared. After exercise, gene regions related to cell division and adhesion were hypermethylated in the superior horse, whereas regions related to cell signaling and transport were hypermethylated in the inferior horse. Analysis of the distribution of methylated CpG islands confirmed the hypomethylation in the gene-body methylation regions after exercise. The methylation patterns of transposable elements also changed after exercise. Long interspersed nuclear elements (LINEs) showed abundance of DMRs. Collectively, our results serve as a basis to study exercise-based reprogramming of epigenetic traits.

콩 종실 및 생육형질 연관 분자표지 탐색 (QTL Analysis of Seed and Growth Traits using RIL Population in Soybean)

  • 김정순;송미희;이장용;안상낙;구자환
    • 한국작물학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.85-92
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    • 2008
  • 신팔달콩2호와 GC83006를 교잡하여 총 118개의 $F_7$ 계통을 육성하였다. 127개의 분자마커를 사용하여 유전자지도를 이용하여 종실 및 생육특성에 대한 QTLs분석을 실시하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 100립중, 경장, 엽면적 그리고 개화까지 일수는 정규분포를 보였다. 100립중을 제외한 3개의 형질에서 양친의 값을 벗어나는 초월변이 계통이 관찰되었는데, 특히 개화까지의 일수는 개화기가 지연되는 쪽으로 초월변이 계통이 다수 관찰되었다. 2. 100립중, 경장, 엽면적 그리고 개차까지 일수에 대한 QTL분석 결과, 전체 7개의 QTL이 탐지되었다. 100립중에 관여하는 3개의 QTL은 전체변이의 $10.1%\;{\sim}\;12.5%$를 설명하였고, 경장은 전체변이의 22%를 설명하는 1개의 QTL이 탐지되었다. 엽면적은 전체 변이의 10% 및 8.6%를 설명하는 2개의 QTL이 탐지되었으며 개화기 일수는 전체 변이의 41.0%를 설명하는 1개의 QTL이 탐지되었다. 3. 신팔달콩2호와 GC83006의 모용은 각각 회색과 갈색이었으며 모용색은 1개의 유전자가 관여하는 것으로 나타났다. 분석결과 모용색은 연관군 C2에 위치하는 Satt134 마커와 밀접히 연관되어 있었다. 제색은 신팔달콩2호와 GC83006이 각각 흑색과 황색이었으며 후대 중에는 갈색의 배꼽을 갖고 있는 계통도 발견되었다. 종피색은 신팔달콩 2호와 GC83006이 각각 황색과 녹색을 보였으며 후대에서 황색과 녹색 계통이 1 : 1의 분리비를 보여 종피색에는 하나의 유전자가 관여하는 것으로 나타났고, 이 유전자는 연관군 D1a의 마커 Satt077과 밀접한 연관을 보였다.

GHSR 유전자 내 유전변이의 탐색과 한국재래계의 성장 및 산란 특성에 미치는 연관성 분석 (Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) Discovery in GHSR Gene and Their Association Analysis with Economic Traits in Korean Native Chickens)

  • 최소영;홍민욱;양송이;김종대;정동기;홍영호;이성진
    • 한국가금학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.273-279
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    • 2016
  • GHSR 유전자 변이에 대한 선행연구는 몇몇의 변이가 닭의 성장형질에 영향을 미칠 수 있으며, 유전자마커로써 활용될 수 있음을 보고하였다. 하지만 한국재래계를 대상으로 하는 유전연구는 매우 미흡하고, 외래계 대상의 유전자마커의 도입에는 검증실험이 선 요구된다. 따라서 본 논문은 GHSR 유전자의 성장형질과의 연관성을 확인하며, 한국재래계에 적용할 수 있는 유전자마커를 제시하고자 하였다. 국립축산과학원에서 사육 중인 6계통의 한국재래계 220수를 공시재료로 하여 닭의 체중과의 연관성이 보고된 바 있는 GHSR 유전자의 c.739+726SNP 유전자형을 PCR-RFLP 방법을 통하여 분석하였다. 이후 집단 내에서 30수를 선발하여 염기서열 분석을 수행함으로써 한국재래계내 유전자 변이를 확인하였다. c.739+726SNP을 포함하여 염기서열 분석을 통해 파악된 유전자 변이와 한국재래계의 경제형질과의 연관성 분석에는 SPSS version 22.0을 이용하였다. c.739+726SNP은 전체계 군(n=220)에서 150일령 체중과 270일령 체중과의 연관성을 확인할 수 있었으며(p<0.01), 모색에 의해 구분된 계통별 분석에서는 한국재래계(Gray) 계군에서 150일령 체중과의 연관성이(p<0.05), 한국재래계(White) 계군에서 산란수와 연관성이 확인되었다(p<0.05). 또한 염기서열 분석을 통해서 확인한 513A>G, 517A>T SNP 유전자형에 따라 각각 체중과 산란수에서 통계적으로 유의미한 차이를 확인할 수 있었다(p<0.05). 이러한 결과는 외래육계와 유전적 차이를 가지는 한국재래계의 유전정보를 제공하고, 적합한 분자유전마커를 개발하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것이며, GHSR 유전자내의 유전변이가 분자유전마커 기반의 선발육종에 사용될 수 있을 것이라 사료된다.

차세대유전체해독 기법을 이용한 소 유전체 해독 연구현황 (Current Status of Cattle Genome Sequencing and Analysis using Next Generation Sequencing)

  • 최정우;채한화;유다영;이경태;조용민;임다정
    • 생명과학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.349-356
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    • 2015
  • 최근 차세대염기서열해독법(Next Generation Sequencing, NGS)의 급속한 발전에 힘입어, 다양한 가축 종에 대한 전장유전체 수준의 해독 및 분석 연구수행이 가능하게 되었다. 소의 경우 현재 한우, 칡소, 흑우, 제주흑우 4품종의 재래소가 국제연합식량농업기구 가축다양성 정보시스템에 등록돼 있는 상태이다. 이러한 재래유전자원은 최근 NGS 기술을 이용 전장유전체에 걸친 대용량의 단일염기다형성 정보를 얻는데 성공하였으며, 또한 한국 재래소품종이 유럽기원의 소 품종들과 유전학적으로 차이가 있다는 점이 밝혀졌다. 또한 소 유전체학 분야에서 이 NGS의 응용은 유전체의 구조적 변이 특히 종전 대용량으로 정확한 발굴이 어려웠던 전장유전체에 널리 퍼진 복제수변이의 발굴에 성공적으로 적용되었다. 이러한 일련의 성공에도 불구하고 최근 NGS를 이용한 연구는 내재적인 한계점이 있었는데, 이는 연구 당시 고가의 연구비용 및 분석의 난해함으로 인해 각 대표 소 품종의 단수 또는 소수 개체에 대해서만 적용되었다는 점이 그 대표적 예라 할 수 있을 것이다. 즉, NGS에서 파생된 데이터의 보다 정확한 생물학적 의의를 찾기 위해서는 추가 실험적 검증과 더불어 면밀한 해석이 필요하다는 점을 시사하는 것이다. 최근 차세대염기서열 해독 비용이 지속으로 하락하고 있으며, 이는 단수개체가 아닌 집단수준에서의 NGS 적용이 가능해 짐에 따라 다양한 집단유전체학적 이론이 접목된 연구가 가능해지고 있다. 현재 국내 재래소 품종에 대한 집단수준에서의 연구는 극히 미흡한 상태이나, 이러한 상황은 최근 고밀도 칩, 차세대염기서열 자료와 같은 대용량 유전정보를 생산, 분석 중에 있어 재래가축에 대한 집단수준에서의 연구가 일부 해소될 것으로 기대된다.