• 제목/요약/키워드: Molecular phylogenetic tree

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ITS2 rDNA 염기서열 분석을 통한 Trichogramma 속(벌목: 알벌과)의 조명나방 알기생벌에 대한 종 추정 (Molecular Identification of Trichogramma (Hymenoptera: Trichogrammatidae) Egg Parasitoids of the Asian Corn Borer Ostrinia furnacalis, Based on ITS2 rDNA Sequence Analysis)

  • 서보윤;정진교;박기진;조점래;이관석;정충렬
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.247-260
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    • 2014
  • 옥수수 포장에서 발생하는 Trichogramma속 조명나방 알기생벌의 종 분포를 조사하기 위해 채집된 알기생벌로부터 핵내 ITS2 DNA 전체 염기서열 정보를 해독하였다. 그리고 종 구별을 위한 참고정보로 NCBI GenBank에 등록된 Trichogramma속 60종의 ITS2 전체 염기서열을 확보하여 비교하였다. 국내 채집 알기생벌은 ITS2 DNA 길이와 3' 말단 염기서열 패턴에 따라 3개 그룹(K-1, -2, -3)으로 구분되었다. 국내 채집 그룹 내 염기서열 차이 추정값(Evolutionary distance, d)은 0.005 이하로 그룹 간 비교 시 d 값(${\geq}0.080$)보다 낮았다. 그룹 및 GenBank 등록 종 간 비교시 K-1은 T. ostriniae, K-2는 T. dendrolimi, K-3은 T. confusum과 d 값이 각각 0.016, 0.001, 0.002로 가장 작았다. 추론된 분자계통수에서 K-1은 T. ostriniae, K-2는 T. dendrolimi와 각각 분지되었으나 K-3는 T. confusum, T. chilonis, T. bilingensis와 함께 분지되었다. NCBI BLAST 결과에서도 K-1은 T. ostriniae와 K-2는 T. dendrolimi와 99% identity를 보였다. 그러나 K-3의 홍천 채집 기생벌들은 T. confusum, T. chilonis와 99-100% identity를 보였지만, 고창 채집 기생벌은 T. bilingensis, T. confusum, T. chilonis와 98% identity를 보였다. 이상의 분석 결과 본 연구에서 채집된 알기생벌 K-1과 K-2는 각각 T. ostriniae와 T. dendrolimi, 단일한 종으로 추정되었으나 K-3는 ITS2 정보만으로 종을 추정하기 어려웠다.

둥근성게(Strongylocentrotus nudus) Estrogen Receptor-Related Receptor(ERR)의 초기 발생시 유전자 발현 패턴과 전사 활성 (Gene Expression Pattern during Early Embryogenesis and Transcriptional Activities of Estrogen Receptor-Related Receptor(ERR) in Sea Urchin, Strongylocentrotus nudus)

  • 맹세정;김미순;손영창
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제13권4호
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    • pp.249-256
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    • 2009
  • 구조적으로 estrogen 수용체(estrogen receptor, ER)와 유사한 estrogen receptor-related receptor(ERR)는 포유동물에서 배발생 후기에 외배엽 형성과 관련되어 있다고 알려진 고아핵수용체(orphan nuclear receptor)이다. ERR은 ER과 DNA binding domain의 보존성은 유사하지만, ligand 결합 및 전사 활성은 다르다. 포유동물의 ERR에 관한 연구에 비하여 해양 무척추동물의 ERR에 대한 기능 연구는 매우 부족하다. 본 연구에서는 우리나라 동해안에 주로 서식하는 둥근성게(Strongylocentrotus nudus) ERR의 초기 발생기 유전자 발현 변화와 전사 활성 기능을 조사하기 위해 먼저 polymerase chain reaction(PCR)을 이용하여 cDNA를 동정하였다. 둥근성게 ERR은 S. purpuratus와 91%의 높은 상동성을 보였으며, 계통수 분석을 통해 무척추동물 ERR의 clade에 포함되는 것을 알았다. 둥근성게 배발생 시기에 ERR 유전자 발현을 알아보기 위하여 real-time PCR을 실시한 결과, 4~64세포기와 유생기에 mRNA level이 높은 경향을 나타내었다. 또한 호르몬 및 co-regulator에 의한 둥근성게 ERR의 전사 활성을 조사한 결과, 호르몬에 의한 특이성은 확인되지 않았지만, peroxisome proliferator activated receptor-(PPAR) $\gamma$ coactivator $1\alpha$(PGC-$1\alpha$)가 둥근성게 ERR의 coactivator임을 입증할 수 있었다. 이 연구 결과는 향후 새로운 ligand 발굴과 coregulator와 의 상호작용 연구에 도움이 될 것으로 사료된다.

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Metallothionein 유전자를 기초로 한 멸종위기 육상 달팽이 Satsuma myomphala (거제외줄달팽이) 의 분자계통학적 연구 (Molecular Phylogenetic Study of the Endangered Land Snail Satsuma myomphala Based on Metallothionein Gene.)

  • 상민규;강세원;황희주;정종민;송대권;민혜린;박지은;하희철;이현준;홍찬의;안영모;박소영;박영수;박홍석;한연수;이준상;이용석
    • 한국패류학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.263-268
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    • 2016
  • Metallothionein (MT) family of metal-binding proteins are involved in maintaining homeostasis and heavy metal poisoning. Recently, MT has been considered as a biomarker that can identify a particular species, very similar to the use of cytochrome oxidase I (COI) gene. Satsuma myomphala species of land snails have been reported from North-East Asia, including South Korea and Japan. In particular, the land snail species have been known from only a limited area of Geoje Island, Gyeongsangnam-do province of South Korea. Genetic studies of S. myomphala has been limited with only 6 nucleotide, 2 protein registered on the NCBI server. For elucidating the genetic information of S. myomphala, we conducted RNA sequencing analysis using Illumina HiSeq 2500 next-generation platform. We screened the MT gene from the RNA-Seq database to confirm the molecular phylogenetic relationship. After sequencing, the de novo analysis and clustering generated 103,774 unigenes. After annotation against PANM database using BLAST program, we obtained MT sequence of 74 amino acid residues containing the coding region of 222 bp. Based on this sequence, we found about 53 sequences using the BLAST program in NCBI nr database. Using ClustalX alignment, Maximum-Likehood Tree of MEGA program, we confirmed the molecular phylogenetic relationships that showed similarity with mollusks such as Helix pomatia and H. aspersa, Megathura crenulata.

Molecular Cloning and Characterization of a New cDNA Encoding Hyoscyamine 6β-hydroxylase from Roots of Anisodus acutangulus

  • Kai, Guoyin;Chen, Junfeng;Li, Li;Zhou, Genyu;Zhou, Limin;Zhang, Lei;Chen, Yuhui;Zhao, Linxia
    • BMB Reports
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    • 제40권5호
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    • pp.715-722
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    • 2007
  • A new full-length cDNA encoding hyoscyamine $6\beta$-hydroxylase (designated as aah6h, GenBank Accession No. EF187826), which catalyzes the last committed step in the scopolamine biosynthetic pathway, was isolated from young roots of Anisodus acutangulus by rapid amplification of cDNA ends (RACE) for the first time. The full-length cDNA of aah6h was 1380 bp and contained a 1035 bp open reading frame (ORF) encoding a deduced protein of 344 amino acid residues. The deduced protein had an isoelectric point (pI) of 5.09 and a calculated molecular mass of about 38.7 kDa. Sequence analyses showed that AaH6H had high homology with other H6Hs isolated from some scopolamine-producing plants such as Hyoscyamus niger, Datura metel and Atropa belladonna etc. Bioinformatics analyses results indicated AaH6H belongs to 2-oxoglutarate-dependent dioxygenase superfamily. Phylogenetic tree analysis showed that AaH6H had closest relationship with H6H from A. tanguticus. Southern hybridization analysis of the genomic DNA revealed that aah6h belonged to a multi-copy gene family. Tissue expression pattern analysis firstly founded that aah6h expressed in all the tested tissues including roots, stems and leaves and indicated that aah6h was a constitutive-expression gene, which was the first reported tissue-independent h6h gene compared to other known h6h genes.

Molecular cloning and expression analysis of the first two key genes through 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate (MEP) pathway from Pyropia haitanensis (Bangiales, Rhodophyta)

  • Du, Yu;Guan, Jian;Xu, Ruijun;Liu, Xin;Shen, Weijie;Ma, Yafeng;He, Yuan;Shen, Songdong
    • ALGAE
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    • 제32권4호
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    • pp.359-377
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    • 2017
  • Pyropia haitanensis (T. J. Chang et B. F. Zheng) N. Kikuchi et M. Miyata is one of the most commercially useful macroalgae cultivated in southeastern China. In red algae, the biosynthesis of terpenoids through 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate (MEP) pathway can produce a direct influence on the synthesis of many biologically important metabolites. In this study, two genes of cDNAs, 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase (DXS) and 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductase (DXR), which encoding the first two rate-limiting enzymes among MEP pathway were cloned from P. haitanensis. The cDNAs of P. haitanensis DXS (PhDXS) and DXR (PhDXR) both contained complete open reading frames encoding polypeptides of 764 and 426 amino acids residues, separately. The expression analysis showed that PhDXS was significant differently expressed between leafy thallus and conchocelis as PhDXR been non-significant. Additionally, expression of PhDXR and its downstream gene geranylgeranyl diphosphate synthase were both inhibited by fosmidomycin significantly. Meanwhile, we constructed types of phylogenetic trees through different algae and higher plants DXS and DXR encoding amino acid sequences, as a result we found tree clustering consequences basically in line with the "Cavalier-Smith endosymbiotic theory." Whereupon, we speculated that in red algae, there existed only complete MEP pathway to meet needs of terpenoids synthesis for themselves; Terpenoids synthesis of red algae derivatives through mevalonate pathway came from two or more times endosymbiosis of heterotrophic eukaryotic parasitifer. This study demonstrated that PhDXS and PhDXR could play significant roles in terpenoids biosynthesis at molecular levels. Meanwhile, as nuclear genes among MEP pathway, PhDXS and PhDXR could provide a new way of thinking to research the problem of chromalveolata biological evolution.

Molecular and Morphologic Identification of Spirometra ranarum Found in the Stool of African Lion, Panthera leo in the Serengeti Plain of Tanzania

  • Eom, Keeseon S.;Park, Hansol;Lee, Dongmin;Choe, Seongjun;Kang, Yeseul;Bia, Mohammed Mebarek;Lee, Sang-Hwa;Keyyu, Julius;Fyumagwa, Robert;Jeon, Hyeong-Kyu
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제56권4호
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    • pp.379-383
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    • 2018
  • The present study was performed with morphological and molecular analysis (cox1 and nad1 mitochondrial genes) to identify the proglottids of spirometrid tapeworm found in the stool of an African lion, Panthera leo, in the Serengeti plain of Tanzania. A strand of tapeworm strobila, about 75 cm in length, was obtained in the stool of a male African lion in the Serengeti National Park ($34^{\circ}$ 50' E, $02^{\circ}$ 30' S), Tanzania, in February 2012. The morphological features of the adult worm examined exhibited 3 uterine coils with a bow tie appearance and adopted a diagonal direction in the second turn. The posterior uterine coils are larger than terminal uterine ball and the feature of uteri are swirling rather than spirally coiling. The sequence difference between the Spirometra species (Tanzania origin) and S. erinaceieuropaei (GenBank no. KJ599680) was 9.4% while those of S. decipiens (GenBank no. KJ599679) differed by 2.1% in the cox1 and nad1 genes. Phylogenetic tree topologies generated using the 2 analytic methods were identical and presented high level of confidence values for the 3 major branches of the 3 Spirometra species in the cox1 gene. The morphological and molecular findings obtained in this study were nearly coincided with those of S. ranarum. Therefore, we can know for the first time that the African lion, Panthera leo, is to the definitive host of this tapeworm.

복원 소재로서 지역 종자 적용을 위한 억새와 갈대의 유전적 변이분석 (Genetic Difference Analysis and Environmental Assessment of Miscanthus sinensis and Phragmites australis to Apply Regional Seed for Restoration in Korea)

  • 홍선희;박상용;민경도;김재윤
    • 환경생물
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    • 제36권4호
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    • pp.463-470
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    • 2018
  • 본 연구는 국내 염습지 해안 복원의 주요 식물인 갈대와 내건성 대표 식물인 억새의 지역별 유전자형 분석을 통해 지역별 복원종자 적용에 대한 타당성을 검증고자 하는 연구로서, SNP를 활용한 근연관계 분석 결과 억새는 홍성군 집단이 다른 지역과 상이한 유전적 변이를 보인 반면, 갈대는 모든 지역에서 동시다발적인 변이양상이 나타낸다. 이를 통하여 억새의 경우 우리나라 전역에 발생하는 건조지에서 억새시료를 사용할 때는 지역별로 수집한 종자를 활용하는 것이 합리적이나 부득이하게 다른 지역의 식물 자원을 사용한다고 해도 유전적인 교란이 크게 발생하지 않을것으로 보인다. 갈대의 경우 전 지역에서 유전적 변이가 다양하며 억새에 비하여 유전적 변이가 상대적으로 많이 나타나고 있기 때문에 염류 피해지의 복원에 활용할 수 있는 자원인 갈대의 경우 종자를 지역별로 수집하기 위한 다양한 인프라를 구축하여 향후 복원 사업에 대비하여야 한다.

담수에 자생하는 수생식물에서 분리된 내생균류의 지베렐린 생산과 동정 (Gibberellins Production and Identification of Endophytic Fungi Isolated from Aquatic Plant in Fresh Water)

  • 유영현;강상모;최유미;이명철;김종국
    • 한국균학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.71-76
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    • 2015
  • 수생식물 샘플은 낙동강과 금호강이 만나는 달성습지에서 자라풀을 채집하였다. 자라풀의 뿌리에서 내생균류를 분리하고 형태가 다른 균주를 관찰하여 최종적으로 16개 균주를 선발하였다. 내생균류의 배양여과액은 식물생장촉진활성 검정을 위하여 난장이벼에 처리하여 스크리닝하였으며, HD1008 균주가 식물생장촉진활성이 가장 높은 것으로 확인되었다. HD1008 균주의 배양여과액을 HPLC와 GC/MS-SIM을 이용하여 분석하였고, HD1008 균주가 식물호르몬인 지베렐린 $GA_1$ (1.2 ng/100 mL)과 $GA_4$ (5 ng/100 mL) 를 생산하는 것을 정량분석을 통하여 확인하였다. 또한, HD1008균주의 beta-tubulin 유전자 염기서열을 이용하여 동정에 이용하였으며, 분자적인 방법과 형태적인 방법으로 관찰하였을 때, 지베렐린을 생산하는 새로운 P. trzebinskii로 동정되었다.

Copper, Zinc-Superoxide Dismutase (Cu/Zn SOD) Gene During Embryogenesis of Bombyx mori: Molecular Cloning, Characterization and Expression

  • Hong, Sun-Mee;Kang, Seok-Woo;Goo, Tae-Won;Kim, Nam-Soon;Lee, Jin-Sung;Nho, Si-Kab
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제13권1호
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    • pp.23-30
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    • 2006
  • BmCu/Zn SOD was isolated from early embryo of Bombyx mori using microarray analysis. The BmCu/Zn SOD gene was observed during the early embryonic stage with the strongest signal found at the unfertilizaion, fertilization and blastoderm stages. The BmCu/Zn SOD gene encodes a protein of 154 amino acids with a calculated Mr of 15 kDa. The deduced amino acid sequence of BmCu/Zn SOD indicated that the residues that form on the Cu/Zn binding site are conserved and that the sequence is a 60% identity to that of M. domestica. In a phylogenetic tree, Bm SOD was also close to Drosophila SODs rather than other insect SODs. The BmCu/Zn SOD gene exists as a single copy in the genome. Transcripts of BmCu/Zn SOD cDNA were identified by northern blot analysis. The expression of the BmCu/Zn SOD gene was observed weakly in most of larvae, pre-pupae, pupae and adult tissues. Also, the BmCu/Zn SOD gene was observed in early embryonic stage. Although the roles of SODs remains to be further elucidated, the high expression of BmCu/Zn SOD gene at before 24 h post fertilization suggests that this gene is of general importance during early embryogenesis in the Bombyx mod.

국내에서 분리된 Verticillium dahliae의 유전적 유연관계 분석 (Genetic Relationship between Korean Verticillium dahliae Isolates and the Other Verticillium Species)

  • ;최유리;송정영;김홍기
    • 한국균학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.11-15
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    • 2011
  • 국내 Verticillium dahliae 균주를 공시하여 다른 Verticillium 종과의 유전적 차이와 다양성을 밝히고자 국내 두 지역으로 부터 분리한 V. dahliae를 포함한 7종의 Verticillium속 14균주를 대상으로 mitochondrial small subunit rRNA gene (rns) 영역 염기서열 분석과 random-amplified polymorphic DNA(RAPD)를 실시하였다. rns 영역 염기서열의 분석에서 국내 분리균인 5개의 V. dahliae균주는 Verticillium속 내 다른 종들과 달리 하나의 그룹을 형성하였고, 외국 균주들과도 동일한 그룹을 이루었다. rns 영역 염기서열 분석뿐만 아니라 RAPD 분석에서도 Verticillium속의 다른 종들과 구별되어 V. dahliae가 한 그룹을 형성하였으나 V. dahliae 균주간에 형성된 세 개의 소그룹을 통하여 동일한 국화과 작물로 부터 분리한 V. dahliae 간에 분리된 지역에 따라 유전적 다양성이 존재함을 확인하였다. 이러한 결과는 국내 V. dahliae의 유전적 다양성연구와 유연관계분석에 기초적인 자료로 사용될 것이다.