• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권1호
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• pp.12-20
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• 2016

DNA 염기서열 분석기술의 진보는 많은 근본적인 생명현상을 이해하는데 기여해왔다. 유례없는 저비용에 염기서열을 대량으로 분석을 할 수 있게 되어 단일 규모의 실험실에서도 관심이 있는 종의 신규유전체를 해독할 수 있다. 게다가 유전집단의 전체 염기서열을 편향되지 않은 채 분석하여 무수한 분자마커를 발굴할 수 있게 됨에 따라 집단유전학 연구도 두드러지게 가속화되어 왔다. 그러나 식물의 유전체가 이형접합성, 반복염기서열, 배수성과 같은 복잡한 특성이 있다는 것을 고려해 볼 때 기술이 매우 빠르게 진화함에 따라 적절한 개체 혹은 집단을 확보하는 것이 식물 연구에서 주요한 문제가 되었다. 이러한 난제는 오래되었지만 매우 효율적인 기술인 반수체 육성을 통하여 극복될 수 있을 것이다. 정상적인 개체가 갖는 염색체의 절반을 보유하는 반수체 식물은 주로 자방이나 화분과 같은 배우체 세포를 배양함으로써 빠르게 구축될 수 있다. 뒤이은 반수체 식물의 염색체 배수화는 완벽한 동형접합성을 보이는 안정된 배가반수체를 만든다. 본 논문에서는 반수체 식물을 육성하고 판별하기 위한 고전적인 방법론을 요약할 것이다. 게다가 동원체의 히스톤을 후성적으로 조절함으로써 반수체를 유도하는 방법을 설명할 것이다. 마지막으로, 유전체 시대에 반수체 식물의 활용 방안을 유전체 해독과 집단 유전학의 측면에서 논의할 것이다.

• Molecules and Cells
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• 제20권2호
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• pp.201-209
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• 2005

We have constructed an AFLP-based linkage map of Japanese red pine (Pinus densiflora Siebold et Zucc.) using haploid DNA samples of 96 megagametophytes from a single maternal tree, selection clone Kyungbuk 4. Twenty-eight primer pairs generated a total of 5,780 AFLP fragments. Five hundreds and thirteen fragments were verified as genetic markers with two alleles by their Mendelian segregation. At the linkage criteria LOD 4.0 and maximum recombination fraction 0.25(${\theta}$), a total of 152 markers constituted 25 framework maps for 19 major linkage groups. The maps spanned a total length of 2,341 cM with an average framework marker spacing of 18.4 cM. The estimated genome size was 2,662 cM. With an assumption of equal marker density, 82.2% of the estimated genome would be within 10 cM of one of the 230 linked markers, and 68.1% would be within 10 cM of one of the 152 framework markers. We evaluated map completeness in terms of LOD value, marker density, genome length, and map coverage. The resulting map will provide crucial information for future genomic studies of the Japanese red pine, in particular for QTL mapping of economically important breeding target traits.

• 한국어류학회지
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• 제7권1호
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• pp.71-78
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• 1995

낙동강 상류의 여러 수계에서 거의 암컷으로 구성된 Cobitis sinensis - longicorpus complex 2배체와 3배체 집단이 높은 빈도로 출현하였다. 그 가운데, 수컷의 C. sinensis (2n=48) 및 C. longicorpus (2n=50)와 암컷 3배체 C. sinensis - longicorpus (3n=73)를 실험실내에서 인공 교잡 실험을 하였다. 그 결과 각 조합에서 얻은 자손의 체측 반문에는 부계 형질이 발현되었고 그들의 염색체는 모두 부계의 haploid genome이 포함된 diploid form (2n=48,49)이었다. 이상의 결과로 볼때 3배체 암컷인 Cobitis sinensis - longicorpus complex는 제 1 감수분열에서 uneven genome을 배제하고 제 2감수분열에 의한 반수체 ovum을 형성하는 독특한 생식 양상을 갖는 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권6호
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• pp.776-783
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• 2000

Various alcohol yeast strains have been isolated from main mashes of Korean traditional liquors, and their genetic diversities were previously reported [23]. In this study, the strain SHY111, showing the highest alcohol production, was tested for its fermentation and sporulation characteristics. Additionally, its haploid cells were isolated and tested for their growth and fermentation patterns. The strain was identified as Saccharomyces cerevisiae based on its morphological and physiological characteristics. The sequences of the ITS(internal transcribed spacer) and 5.8S rDNA regions of S. cerevisiae SHY111 were found to be identical to those of S. cerevisiae that was obtained from through the yeast genome project. The maximum fermentation ratio obtained by the strain SHY111 (96.7%) was almost the same as that by S. cerevisiae Balyun No. 1 (96.5%) that was a little higher than that by S. cerevisiae KCCM11215(95.8%). The strain was induced for sporulation in a sporulation liquid medium using log phase cells grown in different types of pre-sporulation media, and its haploid cells were obtained by spore dissection using a micromanipulator. The majority of the spores formed a small colony on a YPD agar plate, and the haploid yeast cells derived from the strain SHY111 showed a variety of growth and alcohol fermentation patterns. It was proposed that the fermentation patterns were related to their growth phenotypes in the most haploid strains, but possible not in some strains.

• Genomics & Informatics
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• 제6권3호
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• pp.130-135
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• 2008

The haplotypes of a 200 kb region in the human chromosome X terminal band (q28) were analyzed using the International HapMap Project Phasell data, which had been collected for three analysis panels (YRI, CEU, and CHB＋JPT). When multiple linkage disequilibrium blocks were encountered for a panel, the neighboring haplotypes that had crossover rate of 5% or more in the panel were combined to generate 'haploid' configurations. This resulted in 8, 7, and 5 'haploid' configurations for the panels of YRI, CEU, and CHB＋JPT, respectively. The multiple sequence alignment of these 'haploids' was used for the calculation of allele-sharing distances and the subsequent principal coordinate analysis. Two 'haploids' in CEU and CHB＋JPT were hypothesized as 'parental' in light of the observations that the successive recombinants of these haploids can model two other haploids in CEU and CHB＋JPT, and that their configurations were consistent with those in YRI. This study demonstrates the utility of haplotype phylogeny in understanding population evolution.

• Genomics & Informatics
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• 제4권4호
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• pp.141-146
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• 2006

We sequenced 1,841 BAC clones by terminal sequencing, and 1,830 of these clones were characterized with regard to their human chromosomal location and gene content using Korean BAC library constructed at the Korean Science (KCGS). Sequence analyses of the 1,830 BAC clones was performed for chromosomal assignment: 1,144 clones were assigned to a single chromosome, 190 clones apparently assigned to more than one chromosome, and 496 clones to no chromosome. Evaluating gene content of the 1,144 BAC clones, we found that 706 clones represented 1,069 genes of which 415 genes existed in the BAC clones covering the full sequence of the gene, 180 genes covering a $50%{\sim}99%$, and 474 genes covering less than 50% of the gene coverage. The estimated covering size of the KBAC clones was 73,379 kilobases (kb), in total corresponding to 2.3% of haploid human genome sequence. The identified BAC clones will be a public genomic resource for mapped clones for diagnostic and functional studies by Korean scientists and investigators worldwide.

• 한국가축번식학회지
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• 제25권4호
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• pp.305-315
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• 2001

본 연구의 목적은 외래 EGFP 유전자를 분화이전의 웅성생식세포에 도입한 후 이를 난모세포내에 미세주입하여 형질전환동물을 생산하는 기술을 개발하는 데에 있다. 이를 위하여 반수체 정자세포에서 특이적으로 발현하는 생쥐의 mTP1과 햄스터의 hPrm2 유전자 발현 시기를 RT-PCR로 조사한 결과 그시기는 생쥐와 햄스터에서 각각 18일령과 20일령으로 확인되었다. 이에 따라 외래 유전자의 침입이 용이한 감수분열 직전단계인 17일령의 생쥐와 19일령의 햄스터 정자세포를 EGFP 유전자가 포함된 배양액에 부유시킨 다음, 전기자극을 부여한 결과 0.18 ㎸/cm의 전기자극을 가한 후 72시간 배양한 정자세포의 28.5%와 32.1%에서 EGFP 유전자가 발현되는 것으로 확인되었다. EGFP유전자가 도입된 반수체 정자의 수정 및 발달 능력을 검증하기 위하여, 이들 정자세포를 햄스터 난자 내에 미세주입 하였으나, 형광현미경하에서는 EGFP유전자의 발현은 관찰할 수 없었다. 이에 이들 난자를 공시하여 PCR분석을 실시한 결과, 약 44%의 수정란에서 EGFP 유전자의 존재가 확인되었다. 이러한 결과로 보아 반수체 정자세포는 외래 유전자를 난자 내에 도입하기 위한 운반체로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국산림과학회지
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• 제89권4호
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• pp.536-542
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• 2000

소나무 단일개체에서 채취한 풍매종자 중 임의로 선택한 96개의 반수체 genome을 이용하여 RAPD 및 I-SSR PCR 증폭산물을 분석하였다. RAPD 분석용 primer 200개와 I-SSR 분석 용 primer 90개를 screen하여 증폭산물의 분획양상이 선명한 RAPD primer 45개와 I-SSR primer 22개를 선택하여 PCR을 수행하였다. 45개의 RAPD primer중 25개와 22개의 I-SSR primer중 18개를 사용한 PCR 분석결과에서 멘델의 유전양식을 만족하는 52개 (2.08/primer)와 46개 (2.56/primer)의 다형성 유전자좌를 각각 확인하였다. 멘델의 유전양식을 만족하는 96개의 다형성 유전자좌를 대상으로 LOD 3.0에서 two-point 연관분석을 수행한 결과 총 63개(35개의 RAPD와 26개의 I-SSR)의 유전자화가 20개의 연관군에 속하는 것이 확인되었다. 총 연관거리는 1097.8 cM이었으며, 유전자좌간 평균연관 거리는 25.5 cM, 최소 및 최대연관 거리는 각각 4.3 cM 및 54.9 cM이었다. 그리고 20개의 연관군 중 14개의 연관군이 RAPD와 I-SSR 유전자좌의 통합에 의해서 형성된 연관군이었다. 즉, 52개의 RAPD와 46개의 I-SSR 유전자좌를 각각 분석한 결과보다 길고 새로운 연관군이 형성되었다. 보다 정밀한 유전자 연관지도를 작성하기 위해서는 보다 많은 수의 DNA marker가 필요하다고 판단되며, 본 연구의 결과는 소나무의 유용 유전자의 확인 및 생장과 재질과 같은 유용형질에 대한 QTL의 위치를 결정하는 데 기초자료가 될 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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• pp.272-273
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• 2007

현대 유전체학 기술의 진보는 생물학적으로 중요한 의미를 갖는 생물들의 유전체 서열의 규명 genome sequencing)에 힘입은 바 크다. 기존의 유전체 서열결정법은 주로 염기변이율이 낮은 생물들에 초점을 맞추어 왔다. 하지만 염기변이율이 높은 생물들의 유전체 염기서열을 결정할 필요가 높아짐에 따라 이를 위한 방법론에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 염기변이율이 높은 생물들의 이배체 (diploid) 유전체 서열이 효과적으로 결정될 수 있을 경우 기존의 유전체 서열비교의 방법론에도 변화가 요청되고 있는 실정이다. 기존의 유전체 서열비교 (whole-genome alignment) 방법론은 반수체 (haploid) 유전체들의 서열비교을 위해 개발되었지만, 염기변이율이 높은 생물들의 유전체 서열비교에는 반수체 유전체들 비교에 특화된 도구들이 필요하다. 또한 현재 서열비교를 시각화하는 소프트웨어들도 반수체 유전체 비교를 위해 개발된 실정이다. 본 논문의 목표는 이배체 유전체 서열을 비교하는 방법론을 개발을 용이하기위해 이배체 유전체의 서열을 생성하는 도구를 개발하는 것이다. 개발된 도구는 실제 일어날 수 있는 염기변이와 genomic rearrangement를 사용자의 입력을 받아 다수의 생물들의 유전체 서열을 생성해 낸다. 이를 통해 이배체 유전체 서열을 비교하는 도구의 개발을 용이하게 하는데 초첨을 맞추고 있다.

• 한국양식학회지
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• 제19권3호
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• pp.166-172
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• 2006

동일 종내 미꾸라지(Misgurnus mizolepis) 웅성발생성 인공처녀생식(intraspecific androgenesis)기술을 개발하기 위해 미꾸라지 난 유전물질의 불활성화와 이에 따른 웅성발생성 반수체 유도 조건을 최적화하였다. 다양한 자외선(UV)농도$(0\sim25,650ergs/mm^2)$를 이용하여 미꾸라지 난의 유전학적 불활성화를 시도하였으며 수정률, 부화율 및 반수체 출현율을 평가한 결과 10,800 ergs의 농도에서 가장 우수한 반수체 유도 효율을 보였으며 최초 처리 난 중 50%이상의 웅성발생성 반수체 수율을 확보할 수 있었다. 웅성발생성 개체는 전형적인 haploid syndrome의 특징을 나타내었고 flow cytometry분석 결과 정확히 미꾸라지 반수체(1.4 pg/cell)의 DNA함량을 보유하는 것으로 나타났다. 인위적으로 삽입된 형질전환 유전자 표지를 이용하여 부계 특이적인 인공처녀생식 여부를 확인하였으나 일부 반수체자어들에서$(8\sim11%)$ 모계 유전물질의 잔류가 검출되었다.