• 제목/요약/키워드: Neighbor-Joining tree

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유전자 보유 계통수를 이용한 원핵생물 680종의 분석 (Phylogenetic Analysis of 680 Prokaryotes by Gene Content)

  • 이동근;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.711-720
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    • 2016
  • 게놈분석이 완료된 680개의 세균의 공통 유전자 보유 정도와 유연관계를 파악하기 위해 4,631개의 COG (Clusters of Orthologous Groups of protein) 보유 유사도와 COG 보유 계통수를 작성하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 균주별 COG 보유개수는 103~2,199개 사이였고 평균 1377.1개 였다. 곤충과 절대공생성인 Candidatus Nasuia deltocephalinicola str. NAS-ALF가 최저였고 기회성병원균인 Pseudomonas aeruginosa PAO1가 최대였다. 2개의 세균들 사이에 나타내는 COG 보유 유무의 유사도는 49.30~99.78% 사이였고 평균 72.65%였다. 초고온성이며 자가영양생활을 하는 Methanocaldococcus jannaschii DSM 2661과 중온성이며 공생생활을 하는 Mesorhizobium loti MAFF303099 사이가 최소였다. 유전자 보유 정도가 생물이 각 서식지에 적응하는 정도를 나타내므로 이 결과는 원핵생물 진화의 역사 혹은 현재 지구의 원핵생물 서식지 범위를 나타내는 것일 수도 있다. COG 보유계통수를 통하여 첫째 진정세균인 Chloroflexi문의 일부는 진정세균보다 고세균과 유연관계가 높았고, 둘째 16S rRNA유전자에서 동일한 문(phylum)이나 강(class)으로 분류되지만 COG 보유 계통수에서는 일치하지 않는 경우가 많았으며, 셋째 delta-와 epsilon-Proteobacteria는 다른 Proteobacteria와 다른 분계(lineage)를 이루었다. 본 연구결과는 생물의 기원 파악과 기능적 연관성 파악 그리고 유용유전자 탐색 등에 이용할 수 있을 것이다.

미토콘드리아 ND1/tRNA 유전자 서열 비교를 통한 국내 서식 황소개구리의 유전적 다양성 조사 (Genetic Diversity of Rana catesbeiana in Korea based on Mitochondrial ND1/tRNA Sequence Analysis)

  • 이지영;심재한;정인실
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제28권6호
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    • pp.375-382
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    • 2005
  • 1970년 대 식용을 위한 양식을 목적으로 일본에서 도입된 황소개구리는 1990년대 초반까지 국내 하천과 호소 생태계에 큰 피해를 주었으나 최근 급속히 그 개체수가 줄어든 것으로 추정된다. 이번 연구에서는 황소개구리의 개체군 동태에 미치는 유전적 요인을 조사하기 위하여 국내에 서식하는 황소개구리의 유전자 분석을 실시하였다. 황소개구리 출현이 많은 전라남도 5개 지역에서 지역별로 채집한 개체의 미토콘드리아 ND1/tRNA 유전자 1,215 bp의 염기 서열을 결정하고 이를 기존에 발표된 황소개구리의 염기서열과 비교, 분석한 결과 모든 개체의 1개 위치에서 염기 변화가 발견되었다. 또한 조사한 개체 일부에서 유전자 염기 서열의 6개 위치에서의 변이가 발견되었으나 이는 1,215bp에서 극히 일부분이 변화된 것으로 유전적 변이가 일어 났다고 판단하기 어렵다. Kimura-2-parameter distance 분석에서 국내 서식 황소개구리는 $98.7%\sim100%$의 높은 유사도를 보여 종내 유전적 거리의 차이가 거의 없었으며 유전적으로 유사한 개체들이 cluster를 형성하는 Neighbor-Joining 분석 결과에서 원산지 황소개구리가 국내 서식 황소개구리의 일부와 함께 같은 cluster에 속하므로 원산지와 국내 서식 황소개구리는 유전적 차이가 적은 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들로부터 국내에 서식하는 황소개구리는 종내 유전적 유사도가 매우 높으며 국내에 도입된 후 지역 특이적으로 유전적 분화가 거의 일어나지 않은 것을 알 수 있다.

ITS 염기서열에 의한 한국산 제비꽃속(Viola)의 계통 유연관계 (Phylogeny of Korean Viola based on ITS sequences)

  • 유기억;장수길;이우철
    • 식물분류학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.7-23
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    • 2005
  • 한국산 제비꽃속 35분류군과 일본산 4집단, 군외군 1분류군 등 총 40집단에 대한 계통 유연관계를 알아보기 위하여 핵 rDNA의 internal transcribed spacer(ITS)지역에 대한 염기서열을 분석하였다. 정렬된 염기서열들은 bootstrap을 포함한 parsimony 방법과 neighbor-joining 방법을 통하여 계통수를 평가하였다. 그 결과 진정제비꽃절의 낚시제비꽃아절은 군내군의 가장 기부에 분계조를 형성하였으며, 장백제비꽃절은 노랑제비꽃절과 자매군을 형성하면서 진정제비꽃절의 낚시제비꽃아절과 콩제비꽃아절, 고깔제비꽃아절, 제비꽃아절 사이에서 단계통군을 형성하였다. 진정제비꽃절은 병계원적인 분계조를 형성하였고 4개 아절은 독립적인 분계조를 형성하였지만 계열 수준에서는 구별이 불가능하였다. 세포학적 연구에 기초한 제비꽃속의 분화에서 기본염색체 수 x=10을 갖는 낚시제비꽃아절은 x=6인 군외군에서 독립적으로 분화한 것으로 나타났으며 나머지 분류군들은 x=6인 노랑제비꽃과 장백제비꽃아절로부터 x=10 또는 12인 콩제비꽃과 고깔제비꽃아절을 거쳐 x=12인 제비꽃아절로 분화한 특징을 보였다. 형태적인 변이가 매우 심한 분류군으로 알려진 태백제비꽃(V. albida complex)은 Patellares아절 내에서 하나의 군으로 유집되어 Pinnatae계열로 처리하는 것이 타당할 것으로 생각되며, 뫼제비꽃과 남산제비꽃의 잡종인 우산제비꽃은 형태적 특징에 의한 분류와는 일치하지 않는 것으로 나타났다.

Internal transcribed spacer (ITS) region의 염기서열 분석에 의한 보길도산 황칠나무의 분자 계통학적 연구 (Phylogenetic Analysis of Dendropanax morbifera Using Nuclear Ribosomal DNA Internal Transcribed Spacer (ITS) Region Sequences)

  • 신용국
    • 생명과학회지
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    • 제26권11호
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    • pp.1341-1344
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    • 2016
  • 보길도에서 자라고 있는 황칠나무(Dendropanax morbifera)를 구입하여, 캘러스로 유도한 후, ribosomal DNA(nrDNA)의 internal transcribed spacer (ITS) region의 염기서열을 결정하였다 보길도의 황칠나무(Dendropanax morbifera)의 ITS region의 염기서열을 분석한 결과, 총 689염기를 결정하였다. 결정된 689염기 중에서 ITS1은 222 개염기, 5.8S rDNA는 160염기, ITS2는 233염기인 것으로 판명되었다. GenBank의 BLAST 프로그램(http://www.ncbi.nlm.nih.BLAST)을 사용하여 GenBank/EMBL/DDBJ에 등록되어 있는 Dendropanax 속 33의 염기서열을 수집한 후 multiple alignment를 수행한 결과, 유사도는 99.7%(D. chevalieri)에서 92.6%(Dendropanax arboreus)로 나타났으며, 일본황칠나무(D. trifidus)와는 유사도가 99.4%로 판명되었다.

The Genetic Variability and Relationships of Japanese and Foreign Chickens Assessed by Microsatellite DNA Profiling

  • Osman, S.A.M.;Sekino, M.;Nishihata, A.;Kobayashi, Y.;Takenaka, W.;Kinoshita, K.;Kuwayama, T.;Nishibori, M.;Yamamoto, Y.;Tsudzuki, M.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제19권10호
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    • pp.1369-1378
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    • 2006
  • This is the first study in which genetic variability and relationships of a large number of Japanese chicken breeds were revealed along with those of several foreign breeds by using microsatellite DNA polymorphisms. Twenty-eight breeds (34 populations) of native Japanese chickens and seven foreign breeds or varieties were analyzed. The mean number of alleles per locus, the proportion of the polymorphic loci, and the expected average heterozygosity ranged from 1.75 to 4.70, from 0.55 to 1.00, and from 0.21 to 0.67, respectively. Microsatellite alleles being unique to a particular population were detected in some populations. The $D_A$ genetic distance between populations was obtained from allele frequency for every pair of the populations to construct a neighbor-joining tree. According to the phylogenetic tree, excluding a few exceptions, native Japanese chicken breeds and foreign breeds were clearly separated from each other. Furthermore, the tree topology divided native Japanese chickens into four main classes, which was almost in accordance with the classification based on body morphology; that is, (1) Cochin type, (2) Malay type, (3) layer type, and (4) intermediate type between Malay and layer types. This is the first finding for native Japanese chickens.

First Report of Leptosphaerulina saccharicola Isolated from Persimmon (Diospyros kaki) Tree Bark in Korea

  • Fulbert, Okouma Nguia;Ayim, Benjamin Yaw;Das, Kallol;Lim, Yang-Sook;Lee, Seung-Yeol;Jung, Hee-Young
    • 한국균학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.13-18
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    • 2019
  • A fungal strain, designated PTT-2, was isolated from the bark of the trunk of a persimmon (Diospyros kaki) tree in Cheongdo, Korea. The isolate showed morphological similarities with Leptosphaerulina saccharicola. Strain PTT-2 had more rapid growth on potato dextrose agar medium than on oatmeal agar, malt extract agar, and synthetic nutrient poor agar media, with colony sizes of 53.8 mm, 49.8 mm, 48.4 mm, and 28.1 mm after 7 days at $25^{\circ}C$ temperature, respectively. Strain PTT-2 produced ascospores, which had irregular wavy edges, oblong to ellipsoidal shape, hyaline appearance and $23.6{\times}10{\mu}m$ size. The black ascomata were developed on PDA medium, and asci were recorded. A BLAST search of the internal transcribed spacer (ITS) region, TEF1-${\alpha}$ and RPB2 gene sequences revealed that strain PTT-2 showed more than 99% nucleotide similarity with a strain of Leptosphaerulina saccharicola previously reported from Thailand. A neighbor-joining phylogenetic tree was constructed by concatenating the above-mentioned sequences, and showed that strain PTT-2 clustered in the same clade with L. saccharicola. Based on these findings, this is the first record of Leptosphaerulina saccharicola occurring in Korea.

Phylogenetic Analysis of Mitochondrial DNA Control Region in the Swimming Crab, Portunus trituberculatus

  • Cho, Eun-Min;Min, Gi-Sik;Kanwal, Sumaira;Hyun, Young-Se;Park, Sun-Wha;Chung, Ki-Wha
    • Animal cells and systems
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    • 제13권3호
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    • pp.305-314
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    • 2009
  • The control region of mitochondrial DNA (13516-14619) is located between srRNA and $tRNA^{lle}$ gene in swimming crab, Portunus trituberculatus. The present study was investigated the genetic polymorph isms of the control region in samples of P. trituberculatus collected at coastal waters of the Yellow Sea in Korea. A total of 300 substitution and indel polymorphic sites were identified. In addition to SNPs and indel variation, a hypervariable microsatellite motif was also identified at position from 14358 to 14391, which exhibited 10 alleles including 53 different suballeles. When the hypervariable microsatellite motif was removed from the alignment, 95 haplotypes were identified (93 unique haplotypes). The nucleotide and haplotype diversities were ranged from 0.024 to 0.028 and from 0.952 to 1.000, respectively. The statistically significant evidence for geographical structure was not detected from the analyses of neighbor-joining tree and minimum-spanning network, neither. This result suggest that population of P. trituberculatus are capable of extensive gene flow among populations. We believed that the polymorph isms of the control region will be used for informative markers to study phylogenetic relationships of P. trituberculatus.

Characterization and Phylogenetic Analysis of Chitin Synthase Genes from the Genera Sporobolomyces and Bensingtonia subrorea

  • Nam, Jin-Sik
    • 환경생물
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    • 제23권4호
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    • pp.335-342
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    • 2005
  • We cloned seven genes encoding chitin synthases (CHSs) by PCR amplification from genomic DNAs of four strains of the genus Sporobolomyces and of Bensingtonia subrosea using degenerated primers based on conserved regions of the CHS genes. Though amino acid sequences of these genes were shown similar as 176 to 189 amino acids except SgCHS2, DNA sequences were different in size, which was due to various introns present in seven fragments. Alignment and phylogenetic analysis of their deduced amino acid sequences together with the reported CHS genes of basidiomycetes separated the sequences into classes I, II and III. This analysis also permitted the classification of isolated CHSs; SgCHS1 belongs to class I, BsCHS1, SaCHS1, SgCHS2, SpgCHS1, and SsCHS1 belong to class II, and BsCHS2 belongs to class III. The deduced amino acid sequences involving in class II that were discovered from five strains were also compared with those of other basidiomycetes by CLUSTAL X program. The bootstrap analysis and phylogenetic tree by neighbor-joining method revealed the taxonomic and evolutionary position for four strains of the genus Sporobolomyces and for Bensingtonia subrosea which agreed with the previous classification. The results clearly showed that CHS fragments could be used as a valuable key for the molecular taxonomic and phylogenetic studies of basidiomycetes.

Gene Structure and Phylogenetic Analysis of Cytohesin Family

  • Kim, Heui-Soo;Shin, Kyung-Mi;Lee, Ji-Won;Yi, Joo-Mi
    • Journal of Life Science
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    • 제11권1호
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    • pp.39-41
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    • 2001
  • Cytohesin family has been thought to participate in inside-outside signaling linking growth factor receptor stimulation of PI 3-kinase to cell adhesion and stimulate nucleotide exchange of ARF through its Sec7 domain. The genomic structure of the cytohesin family was analyzed by BLAST search using cDNA and genomic DNA sequences from the GeneBank database. The cytohesin-2 was encoded by 12 exons. while the cytohesin-4 was encoded by 13 exons. The Sec7 and PH domains were not encoded by separate exons. In an analysis of retroviral integration, those two families did not contain any retroviral elements in introns or exons. The phylogenetic tree calculated by the neighbor-joining method suggests that the cytohesin-1 family was closely related to cytohesin-3 (ARNO3) family. These date could be of great use in further studies for resolving the exact function and evolution of the cytohesin family.

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우리나라 긴꼬리닭의 계통분류학적 추정

  • 연성흠;조창연;김종대;진현주;이승수;김영근;상병돈
    • 한국가금학회:학술대회논문집
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    • 한국가금학회 2006년도 제23차 정기총회 및 학술발표회
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    • pp.84-85
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    • 2006
  • This study was carried out to ascertain phylogenetic status of long-tail chicken which found recently in Korea and was presumed to be a kind of Korean Natives. 10 loci microsatellites were analysed for 449 birds of 11 groups and 2 region of mitochondrial DNA were sequenced for 135 birds of the same groups, that consist of 3 introduced breeds and 8 Korean Natives including 3 long-tail chicken. In mean numbers of alleles per locus(MNA) for microsatellites, long-tail chicken were smaller (2.60${\sim}$3.20) than the others, but in heterozygosities, were higher(0.4087${\sim}$0.5375) than others that were the same level of MNA. And in the neighbor joining bootstrap tree drawing by Nei's standard distance, they made a cluster with some Korean Native groups. All of the nucleotide sequences of mitochondrial cytochrome b gene and D-loop were classified into 23 haplotypes. In long-tail chicken, the haplotypes were 3 kinds, and were different among the groups (LTA, LTB and LTD). Resultly, it was supposed that 3 groups of the long-tail chicken be all a kind of Korean Natives.

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