• 제목/요약/키워드: Mitochondrial DNA D-loop Sequence

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돼지 mtDNA D-loop 지역의 Large White 특이 중복현상 탐지 (Detection of a Large White-Specific Duplication in D-loop Region of the Porcine MtDNA)

  • 김재환;한상현;이성수;고문석;이정규;전진태;조인철
    • 생명과학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.467-471
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    • 2009
  • 돼지 6품종(Landrace, Duroc, Large White, 한국재래돼지, Berkshire, Hampshire)을 대상으로 기존에 보고된 서열을 바탕으로 제작한 primer를 이용하여 mtDNA D-loop 전체영역을 증폭하였다. 증폭된 PCR product를 cloning 및 DNA sequencing, 다중염기서열비교를 통하여 분석한 결과, mtDNA에서 heteroplasmy가 나타나는 D-loop 내 tandem repeat region 이후에 11-bp 중복이 존재하는 것을 확인하였다. 이런 중복현상은 일본재래돼지와 Duroc에서 보고되었지만, 이를 이용한 돼지 품종별 중복현상의 빈도 및 분포에 관한 연구는 이루어져있지 않다. 품종별 11-bp 중복현상을 분석하기 위해서 6품종을 대상으로 중복지역을 포함한 약 150 bp 절편을 증폭하였으며, PAGE 방법을 통하여 분석하였다. 그 결과 본 연구에서 사용한 품종들 중 모든 Large White에서 중복현상이 발생하는 것을 확인하였으며, Duroc인 경우 11.2% (9/80)에서 중복현상이 확인되었다. 반면에 Landrace, 한국재래돼지, Berkshire 및 Hampshire에서는 전혀 발견되지 않았다. 이런 결과로서, 11-bp 중복현상의 분석은 현재 구별이 불가능한 Landrace와 Large White를 구별할 수 있는 유용한 DNA marker로서 사용이 가능할 것이다.

Genetic Diversity of mtDNA D-loop Polymorphisms in Laotian Native Fowl Populations

  • Kawabe, K.;Worawut, R.;Taura, S.;Shimogiri, T.;Nishida, T.;Okamoto, S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권1호
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    • pp.19-23
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    • 2014
  • Here, we studied the genetic diversity of native fowls in Laos by analyzing a mitochondrial DNA (mtDNA) sequence polymorphism. A 546-bp fragment of the mtDNA D-loop region was sequenced in 129 chickens from the areas of Vientiane, Luang Prabang and Pakse. In total, 29 haplotypes were identified and formed five clades. Haplotype diversity and nucleotide diversity of the native fowls in Laos were $0.85536{\pm}0.0172$ and $0.010158{\pm}0.005555$, respectively. Although the Laotian native fowls were distributed across five clades, most of them were clustered in two main clades (A and B), which were originated in China. The other haplotypes were contained in clades D, F, and I, which originated from continental southeast Asia. These results suggest that multiple maternal lineages were involved in the origin of domestic chicken in Laos. Moreover, there appear to be at least two maternal lineages, one from China and the other from the southeast Asian continent.

Phylogenetic Analysis by RFLP and Sequencing of Mitochondrial DNA in a Korean Population

  • Lee, Jin-Young;Kim, Heui-Soo;Ha, Bae-Jin;Park, Yeong-Hong
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제29권1호
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    • pp.88-95
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    • 2006
  • Analysis of molecular nature of mitochondrial DNA (mtDNA) could be powerful marker for anthropological studies of modern populations. While population genetic studies on mtDNA have been reported for several ethnic groups, no such study has been documented for the Korean population. We surveyed mtDNA polymorphisms in the HVS I of noncoding D-loop region and its upstream region from 430 unrelated healthy Korean population by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) and direct sequencing analysis. PCR product with 2,790 bp spanning the specific mtDNA region (mt13715-16504) was subjected to RFLP analysis using 6 restriction enzyme (Hinf I, Hae III, Alu I, Dde I, Mbo I, Rsa I). On the PAUP analysis of PCR-RFLP results, 38 mtDNA haplotypes (Hap 1-38) were detected in the Korean populations, which were classified into 11 haplogroups (Grp 1-11) of related haplotypes encompassing all 38 haplotypes. In comparison of sequencing data with Anderson's reference sequence, the transition type was more prevalent than the transversion type. Insertions or deletions were not found. In addition, three of the polymorphic sites (A16240C, A16351G, G16384A) in HVS-I region are determined newly. The polymorphic sites were distributed randomly in the region, though the frequency at each site was variable. Thus, this research might be required for the genealogical study of Orientals.

Molecular Genetic Analysis of Ancient Cattle Bones Excavated from Archaeological Sites in Jeju, Korea

  • Kim, Jae-Hwan;Oh, Ju-Hyung;Song, Ji-Hoon;Jeon, Jin-Tae;Han, Sang-Hyun;Jung, Yong-Hwan;Oh, Moon-You
    • Molecules and Cells
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    • 제20권3호
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    • pp.325-330
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    • 2005
  • Ancient cattle bones were excavated from archaeological sites in Jeju, Korea. We used molecular genetic techniques to identify the species and establish its relationship to extant cattle breeds. Ancient DNA was extracted from four sources: a humerus (Gonae site, A.D. 700-800), two fragments of radius, and a tooth (Kwakji site, A.D. 0-900). The mitochondrial DNA (mtDNA) D-loop regions were cloned, sequenced, and compared with previously reported sequences of various cattle breeds (9 Asian, 8 European, and 3 African). The results revealed that these bones were of the breed, Bos taurus, and a phylogenetic tree indicated that the four cattle bones formed a monophyletic group with Jeju native black cattle. However, the patterns of sequence variation and reports from archaeological sites suggest that a few wild cattle, with a different maternal lineage, may have existed on Jeju Island. Our results will contribute to further studies of the origin of Jeju native cattle and the possible existence of local wild cattle.

돼지 Duroc 품종에서 미토콘드리아 유전체 서열의 특성과 집단의 유전적 다양성 (Complete Mitochondrial Genome Sequence and Genetic Diversity of Duroc Breed)

  • 조인철;한상현;최유림;고문석;이정규;이준헌;전진태
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권6호
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    • pp.937-946
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    • 2004
  • Duroc 품종은 돼지 사육에 있어 산육성과 육질 향상을 위해 이용되고 있다. 본 연구는 육종에 많이 이용되는 Duroc 품종의 모계 특이적인 서열의 검색과 계통유전학적 유연관계의 정립을 위하여 미토콘드리아 유전체의 전체 염기서열을 결정하고 집단 내 다형성을 조사하였다. mtDNA 전체 서열의 길이는 16,584-bp 이고, D-loop과 tRNA, rRNA 유전자 영역에서는 삽입/결실이 확인되었다. 4개의 coding gene (COⅡ, COⅢ, ND3, ND4)에서 불완전한 종결코돈을, ND4L과 ND2 유전자는 선택적 개시코돈 양상을 보였다. Duroc 집단에 대한 분석 결과 조절영역에서의 특이적인 11-bp 중복 단위가 일부 개체(15.2%)에서 발견되었고, ND2의 개시코돈과 CYTB 유전자에서도 다형현상을 보였다. 각각의 유전자 영역에서의 다형성은 서로 연관되어 있었고, 그 결과 Duroc 집단은 크게 두 가지 haplotype으로 구분되었다. 계통수에서 Duroc mtDNA 서열은 유럽계열 cluster에 위치하였으나, haplotype 분석과 기존에 연구결과들을 종합해 보면 Duroc 품종은 여러 모계선조 집단에서 기원한 것으로 보이며, 유럽과 아시아 계열 모두가 품종 형성에 이용된 것으로 사료된다된 것으로 사료된다.

The complete mitochondrial genome sequence of the indigenous I pig (Sus scrofa) in Vietnam

  • Nguyen, Hieu Duc;Bui, Tuan Anh;Nguyen, Phuong Thanh;Kim, Oanh Thi Phuong;Vo, Thuy Thi Bich
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권7호
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    • pp.930-937
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    • 2017
  • Objective: The I pig is a long nurtured longstanding breed in Vietnam, and contains excellent indigenous genetic resources. However, after 1970s, I pig breeds have become a small population because of decreasing farming areas and increasing pressure from foreign breeds with a high growth rate. Thus, there is now the risk of the disappearance of the I pigs breed. The aim of this study was to focus on classifying and identifying the I pig genetic origin and supplying molecular makers for conservation activities. Methods: This study sequenced the complete mitochondrial genome and used the sequencing result to analyze the phylogenetic relationship of I pig with Asian and European domestic pigs and wild boars. The full sequence was annotated and predicted the secondary tRNA. Results: The total length of I pig mitochondrial genome (accession number KX094894) was 16,731 base pairs, comprised two rRNA (12S and 16S), 22 tRNA and 13 mRNA genes. The annotation structures were not different from other pig breeds. Some component indexes as AT content, GC, and AT skew were counted, in which AT content (60.09%) was smaller than other pigs. We built the phylogenetic trees from full sequence and D loop sequence using Bayesian method. The result showed that I pig, Banna mini, wild boar (WB) Vietnam and WB Hainan or WB Korea, WB Japan were a cluster. They were a group within the Asian clade distinct from Chinese pigs and other Asian breeds in both phylogenetic trees (0.0004 and 0.0057, respectively). Conclusion: These results were similar to previous phylogenic study in Vietnamese pig and showed the genetic distinctness of I pig with other Asian domestic pigs.

mtDNA Cytochrome b 유전자에 기초한 한국재래염소의 계통유전학적 분석 (Phylogenetic Analysis of Korean Native Goats Based on the Mitochondrial Cytochrome b Gene)

  • 김재환;변미정;고응규;김성우;김상우;도윤정;김명직;윤세형;최성복
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제54권4호
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    • pp.241-246
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    • 2012
  • 한국재래염소의 계통유전학적 위치를 확인하기 위해서 한국재래염소 4개 집단 48두를 공시한 후 mitochondrial DNA (mtDNA) 내부의 cytochrome b 유전자의 전체서열을 분석하였다. 또한 이 서열들을 이용하여 한국재래염소의 유전적 다양성을 확인하였고, 다른 나라의 여러 염소품종들과의 계통유전학적 분석을 수행하였다. 한국재래염소 cytochrome b 유전자 서열을 토대로 3개의 염기변이가 동정되었으며, 그 중 2개는 아미노산 치환을 일으키는 missense 변이로 확인되었다. 또한 4개의 haplotype으로 분류되었는데, 이 중 3개는 중국 재래염소 품종에서도 나타났으나 다른 나라의 품종에서는 확인되지 않았다. 계통유전학적 분석 결과 모든 재래흑염소는 4개의 clade를 형성하였으나, 5개의 야생염소와는 독립적인 그룹을 형성하였다. 한국재래염소는 mtDNA D-loop에 분류되는 여러 모계혈통 중 모계혈통-A로 추정되는 clade 1에 포함되었다. 한국재래염소에서 보여진 각각의 haplotype은 중국 재래염소품종들과 상대적으로 가까운 유전적 유연관계를 보였다. 기존 연구결과와 본 연구의 분석결과를 종합해보면 과거에 일부 중국 재래 염소품종이 한반도로 유입되어 한국재래염소의 기원 및 가축화에 영향을 주었을 것으로 사료된다.

Identification of Pork Adulteration in Processed Meat Products Using the Developed Mitochondrial DNA-Based Primers

  • Ha, Jimyeong;Kim, Sejeong;Lee, Jeeyeon;Lee, Soomin;Lee, Heeyoung;Choi, Yukyung;Oh, Hyemin;Yoon, Yohan
    • 한국축산식품학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.464-468
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    • 2017
  • The identification of pork in commercially processed meats is one of the most crucial issues in the food industry because of religious food ethics, medical purposes, and intentional adulteration to decrease production cost. This study therefore aimed to develop a method for the detection of pork adulteration in meat products using primers specific for pig mitochondrial DNA. Mitochondrial DNA sequences for pig, cattle, chicken, and sheep were obtained from GenBank and aligned. The 294-bp mitochondrial DNA D-loop region was selected as the pig target DNA sequence and appropriate primers were designed using the MUSCLE program. To evaluate primer sensitivity, pork-beef-chicken mixtures were prepared as follows: i) 0% pork-50% beef-50% chicken, ii) 1% pork-49.5% beef-49.5% chicken, iii) 2% pork-49% beef-49% chicken, iv) 5% pork-47.5% beef-47.5% chicken, v) 10% pork-45% beef-45% chicken, and vi) 100% pork-0% beef-0% chicken. In addition, a total of 35 commercially packaged products, including patties, nuggets, meatballs, and sausages containing processed chicken, beef, or a mixture of various meats, were purchased from commercial markets. The primers developed in our study were able to detect as little as 1% pork in the heat treated pork-beef-chicken mixtures. Of the 35 processed products, three samples were pork positive despite being labeled as beef or chicken only or as a beef-chicken mix. These results indicate that the developed primers could be used to detect pork adulteration in various processed meat products for application in safeguarding religious food ethics, detecting allergens, and preventing food adulteration.

mtDNA D-loop의 염기서열에 의한 제주견과 우리나라 재래견 및 외국견품종과의 유연관계 (Phylogenetic Relationships of Jeju Dogs to Other Domestic and Foreign Dog Breeds Determined by Using mtDNA D-loop Sequences)

  • 김미경;김남영;이성수;김규일;양영훈
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제53권4호
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    • pp.303-310
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    • 2011
  • mtDNA D-loop 970 bp의 염기서열을 이용하여 제주견과 우리나라의 토종견인 진도견, 풍산견, 삽살견과의 관계와 외국 품종들과의 유연관계를 분석하였다. 또한 초가변영역인 598 bp의 D-loop 부위가 보고된 염기서열들은 추가로 GenBank에서 수집하여 전체 30개의 품종으로부터 214종의 단상형들을 이용하여 AMOVA 분석을 하였다. 염기서열 분석결과 제주견에서 5종류, 진도견 4종류, 삽사리 4종류, 풍산견 5종류, 이스트라이카와 웨스트라이카(Canis familiaris) 각 2종류, 회색늑대(Canis lupus) 2종류, 코요테(Canis latrans) 2종류의 단상형을 얻었다. 한국, 일본, 중국, 유럽의 견품종 사이에 지역의 차이로부터 오는 변이성(1.4%)은 동일 지역에 서로 다른 품종들 사이의 변이(16.2%) 보다도 매우 적은 변이를 보이고 있었다. 개의 조상으로 여기는 늑대와 오늘날 개의 집단과의 염기서열 분산성분 분석에서 개(1.63%)와 늑대(3.64%)의 집단내 변이보다는 개와 늑대 사이의 진단간 변이(4.51%)가 높게 나타난 것으로 나타났으며, 이 값을 근거로 하면 개와 늑대사이에 유전적 분기시기는 약 1~2백 만년 전인 것으로 추정되었다. 염기서열의 변이성과 유연관계분석에서 제주견, 진도견, 풍산견, 삽살견 모두 독특한 계통분기를 형성하지 못했다. 즉 이러한 결과는 국내 토종견들 사이와 또는 유입된 외래품종들 사이에 오랜 세월 동안 서로 상당한 교류가 있었을 것으로 생각되었다. 제주견에서는 삽살이, 진도견, 풍산견의 염기서열과 가까운 유연관계를 보이는 단상형들이 산포되어 있는 것으로 확인되어 제주견 집단이 우리나라 재래종들과의 모계조상에 있어서 구분은 어려운 것으로 확인되었다. 제주견이 집단으로 고정정도를 가늠하는 Fixation index인 Fst값은 진도견, 풍산견, 삽살견 가운데 가장 낮게 나타났다.

Description of eight new mitochondrial genomes for the genus Neoarius and phylogenetic considerations for the family Ariidae (Siluriformes)

  • Luiz Guilherme Pereira Pimentel;Iuri Batista da Silva;Igor Henrique Rodrigues-Oliveira;Rubens Pasa;Fabiano Bezerra Menegidio;Karine Frehner Kavalco
    • Genomics & Informatics
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    • 제21권4호
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    • pp.51.1-51.5
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    • 2023
  • The genus Neoarius, known as marine catfish, is a group of the family Ariidae, composed of 10 species found in Oceania. None of the species in this genus have their mitochondrial genome described, which is highly valuable in phylogenetic and molecular evolution studies. For the present work, eight species from the Neoarius genus were selected: Neoarius utarus, Neoarius midgleyi, Neoarius graeffei, Neoarius leptaspis, Neoarius berenyi, Neoarius paucus, Neoarius pectoralis, and Neoarius aff. graeffei. DNA sequences of the eight species were obtained through the NCBI Sequence Read Archive (SRA) database, and the mitochondrial genomes were assembled using the NOVOplasty tool on the Galaxy platform, subsequently annotated with the MitoAnnotator tool. We then utilized the protein-coding genes from the mitogenomes to estimate the phylogenetic relationships within the group, including seven additional mitogenomes available in the NCBI. In all species, the mitochondrial genomes presented 13 protein-coding genes, 2 rRNA genes, 22 tRNA genes, and 1 D-loop.