• 제목/요약/키워드: Phylogenetic study

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Genetic Diversity and Phylogenetic Analysis of the Iranian Leishmania Parasites Based on HSP70 Gene PCR-RFLP and Sequence Analysis

  • Nemati, Sara;Fazaeli, Asghar;Hajjaran, Homa;Khamesipour, Ali;Anbaran, Mohsen Falahati;Bozorgomid, Arezoo;Zarei, Fatah
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제55권4호
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    • pp.367-374
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    • 2017
  • Despite the broad distribution of leishmaniasis among Iranians and animals across the country, little is known about the genetic characteristics of the causative agents. Applying both HSP70 PCR-RFLP and sequence analyses, this study aimed to evaluate the genetic diversity and phylogenetic relationships among Leishmania spp. isolated from Iranian endemic foci and available reference strains. A total of 36 Leishmania isolates from almost all districts across the country were genetically analyzed for the HSP70 gene using both PCR-RFLP and sequence analysis. The original HSP70 gene sequences were aligned along with homologous Leishmania sequences retrieved from NCBI, and subjected to the phylogenetic analysis. Basic parameters of genetic diversity were also estimated. The HSP70 PCR-RFLP presented 3 different electrophoretic patterns, with no further intraspecific variation, corresponding to 3 Leishmania species available in the country, L. tropica, L. major, and L. infantum. Phylogenetic analyses presented 5 major clades, corresponding to 5 species complexes. Iranian lineages, including L. major, L. tropica, and L. infantum, were distributed among 3 complexes L. major, L. tropica, and L. donovani. However, within the L. major and L. donovani species complexes, the HSP70 phylogeny was not able to distinguish clearly between the L. major and L. turanica isolates, and between the L. infantum, L. donovani, and L. chagasi isolates, respectively. Our results indicated that both HSP70 PCR-RFLP and sequence analyses are medically applicable tools for identification of Leishmania species in Iranian patients. However, the reduced genetic diversity of the target gene makes it inevitable that its phylogeny only resolves the major groups, namely, the species complexes.

범용성 DNA 바코드 분석 기반 한국산 천남성속(Arisaema) 식물의 분자계통학적 연구 (Study on Molecular Phylogenetics of Korean Arisaema Species Based on Universal DNA Barcodes)

  • 노푸름;한경숙;김욱진;양선규;최고야;고성철;문병철
    • 한국자원식물학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.37-51
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    • 2018
  • 국내에 분포하는 천남성속의 계통학적 유연관계와 한약재 천남성(Arisaematis Rhizoma)으로 사용되는 천남성 3종(둥근잎천남성, 두루미천남성, 일파산남성)에 대한 분류학적 특징을 분석하기 위하여 천남성속 식물에 대한 분자계통학적 연구를 수행하였다. 3개의 범용성 DNA 바코드(ITS, matK, rbcL) 염기서열을 이용하여 국내 분포 천남성속 8분류군과 중국에 분포하는 약전수재 종 1분류군을 포함하는 9종 50개 시료와 같은 과의 Dracunculus vulgaris를 군외군으로 하여 유연관계를 분석하였다. 3개의 개별 DNA 바코드 염기서열과 이들을 유합한 염기서열로 계통학적 유연관계를 분석한 결과, 천남성속의 9 분류군은 6개의 독립적인 분계조를 형성하며 구별되었으며(Clade I, 둥근잎천남성 및 천남성; Clade II, 점박이천남성 및 섬남성; Clade III, 큰천남성; Clade IV, 일파산남성; Clade V, 두루미천남성; Clade VI, 무늬천남성 및 거문천남성), 이들 6개의 분계조는 각각 Pedatisecta절, Sinarisaema절, 및 Tortuosa절로 분류되었다. 또한 이들 DNA 바코드 구간의 비교 결과는 천남성속 식물의 종 및 종 이하 분류 단위의 분류학적 재검토의 필요성에 대한 중요한 정보를 제공하였다. 하지만 대한민국약전에 수재되어 한약재로 사용가능한 3종의 천남성 기원종의 종내 분류학적 연관성이나 분자계통학적 특징은 확인되지 않았다.

DNA 직접추출법에 따른 산림토양 부식층 내 세균군집의 계통학적 다양성 비교 (Comparison of the Phylogenetic Diversity of Humus Forest Soil Bacterial Populations via Different Direct DNA Extyaction Methods)

  • 손희성;한송이;황경숙
    • 미생물학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.210-216
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    • 2007
  • 개량된 manual법과 ISOIL kit를 이용하여 산림토양의 부식층 토양시료로부터 추출한 DNA를 대상으로 16S rDNA PCR 증폭산물을 cloning하고 구축된 clone에 대해 ARDRA cluster분식을 수행한 결과, 개량된 manual법에 의해 구축된 136 clones은 45개 ARDRA cluster로, ISOIL kit를 이용한 경우 충 76 clones은 44개 ARDRA cluster로 분류되었다. 각clone cluster로부터 대표 clone을 선발하여 16S rDNA염기서열을 결정한 결과, ISOIL kit의 경우 44개 대표clone은 ${\alpha}-,\;{\beta}-,\;{\gamma}-,\;{\delta}-Proteobacteria$, Acidobacteria 및 Actinobacteria의 3개 phylum계통군이 확인되었으며, 개량된 manual법에 의한 45개 대표 clone은 ${\alpha}-,\;{\beta}-,\;{\gamma}-,\;{\delta}-Proteobacteria$, Acidobacteria, Bacteroides, Verrucomicrobia, Planctomycetes, 그리고 Gemmatomonadetes의 충 6개 phylum의 다양한 계통군이 검출되었다. 이상의 결과로부터 개량된 manual법에 의래 추출된 DNA를 대상으로 계통학적 군집해석을 수행한 결과가 보다 더 다양한 계통군을 검출할 수 있음이 밝혀졌다. 한편, ISOIL kit를 이용하여 구축된 총clone중 약40%가${\alpha}-proteobacteria$ 계통군에 속하였으며, 약 30%가 ${\gamma}-Proteobacteria$ 계통군에 속하여 우점 계통군으로 확인된 반면, manual법에 의해 구축된 clone의 41%가 Acidobacteria 계통군에 속하였고 ${\alpha}-proteobacteria$(28%)가 우점 계통군으로 분포하는 계통학적 특징을 나타내어 DNA추출법에 따라 토양 세균군집 구조의 계통학적 특성 이 상이하게 나타나고 있음을 알 수 있었다.

팽이버섯(Flammulina velutipes)의 Genome-wide SNP (Single Nucleotide Polymorphism)에 의한 계통 분석 (Genome-wide Single Nucleotide Polymorphism-based Assay for Phylogenetic Relationship of the Flammulina velutipes)

  • 우성이;김은선;한재구;장갑열;신평균;오연이;오민지;조성환;이정희;김경수;공원식
    • 한국균학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.231-238
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    • 2015
  • 팽이버섯(Flammulina velutipes) 25품종의 유전체 재분석 데이터를 표준유전체(KACC42781)와 비교하여 genomewide single nucleotide polymorphism (SNP)를 선발하였다. 균주에 따른 mapping율의 차이는 균주간 변이를 반영하였으며, genome-wide SNP분포는 homozygous SNP, heterozygous SNP로 구분되었으며 모두 균주에 따른 변이가 크게 나타났다. 수집균주들 사이의 유연관계를 살펴보기 위해, 계통수를 그려본 결과, Group I은 F. velutipes var. 계통인 ASI 4062, 4148, 4195이 묶여지고, Group II는 ASI 4188 F. elastica, ASI 4190 F. fennae, ASI 4194 F. rossica의 다른 종이 별도의 그룹을 형성하였다. 그 외 F. velutipes 19개 계통은 같은 그룹으로 나타났으며 그 유전적 자리를 잘 반영하였다. 한편 백색 group과 갈색 group을 유연관계로 분석하고자 시도하였으나 색깔에 따른 group은 이루어지지 않았다. 한국 백색 품종인 ASI 4210, 4166, 4178과 일본 백색 품종인 ASI 4209, 4167을 분석한 결과 phylogenetic tree상에서 한국 백색 품종과 일본 백색 품종간의 유전적 상동성이 매우 높음을 확인할 수 있었다.

16S rRNA 분석에 의한 Subsection IV cyanobacteria 균주들의 다계통성 기원의 증거 (Evidence for Polyphyletic Origin of the Members of the Subsection IV Cyanobacteria as Determined by 16S rRNA Analysis)

  • 신용국;서필수
    • 생명과학회지
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    • 제26권10호
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    • pp.1202-1206
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    • 2016
  • Subsection I과 II의 시아노박테리아 균주들은 단세포성이며, Subsection III의 시아노박테리아 균주들은 섬유상의 다계통성, 이형 사이토시스 형성성 균주들인 반면, Subsections IV와 V는 단일계통성으로 보고되어있다. 본 연구에서 13 균주의 시아노박테리아의 the small subunit rRNA (16S rRNA) 염기서열들이 - Subsection III의 Oscillatoria nigro-viridis PCC7112, Subsection IV에 속하는 Anabaena, Nostoc, Tolypothrix, Calothrix 및 Scytonema속을 포함한 6 균주, Subsection V에 속하는 Hapalosiphon, Fischerella and Chlorogloeopsis 속의 6 균주 - 결정되었다. 결정된 16S rRNA 염기서열을 이용하여 시아노박테리아의 분자계통분석을 수행하였다. 그러나, 16S rRNA의 염기서열 결정을 근거로 한 본 연구의 계통분석결과 Subsection IV는 단일 계통성이 아닌 다계통성이며, 반면 Subsection V는 이전에 보고되어진 것처럼 단일 계통성임을 나타내었다. 또한, 본 연구 결과는 Scytonema속이 이형 사이토시스 형성성 시아노박테리아인 Subsection IV 및 V의 공통 조상일 수 있음을 강력하게 나타낸다. 부가적으로, 본 연구의 분자계통 분석을 통해 Anabaena속은 다계통성으로 계통학적으로 다양한 종들로 구성되어 있음을 나타내고 있다. 본 연구 결과는 Anabaena속이 좀 더 세밀하게 재분류 되어져야 함을 나타낸다.

ITS 염기서열에 의한 한국산 쥐손이풀속(Geranium)의 계통학적 연구 (Phylogenetic study of Korean Geranium(Geraniaceae) based on nrDNA ITS squences)

  • 우정현;박선주
    • 식물분류학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.91-108
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    • 2006
  • 한국산 Geranium(쥐손이풀속) 16분류군과 3개의 군외군을 대상으로 진화와 유연관계를 평가하기 위하여 nuclear ribosomal DNA 중 internal transcribed spacer (ITS) 구간에 대한 계통 분류학적 분석을 수행하였다. 계통 분류학적 연구들은 bootstrapping, jackknifing을 포함한 parsimony 방법과 neighbor-joining 방법을 사용하였다. 그 결과 한국산 쥐손이풀속은 단계통군을 형성하였다. Parsimony tree에서 한라이질풀은 가장 기부에 위치하였으며 Erianthum group은 높은 지지도에 의해 하나의 분계조를 형성하였다(100% bootstrap과 jackknife values). Krameri group인 산쥐손이는 Palustre group인 섬쥐손이와 가까이 위치하였으나 그 지지도는 매우 낮았고(37% bootstrap과 44% jackknife values) strict tree에서는 clade가 붕괴되었다. Wilfordii group에 분류되었던 큰세잎쥐손이는 Koreanum group과 가까이 위치하였고, Sibiricum group인 쥐손이풀은 Krameri group인 삼쥐손이와 가까이 위치하였으며 또한 이 두 종은 역시 Krameri group인 선이질풀과 자매군을 이루었다. Wilfordii group인 좀쥐손이와 세잎쥐손이는 Sibiricum group인 삼이질풀, 이질풀과 가까이 위치하였다. 이와 같은 결과는 많은 학자들에 의해 논란이 된 분류군들의 문제를 해결하는데 유용한 접근방법이라 생각되며, 전체 쥐손이풀속 수준에서의 계통분석에 유용한 도구로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

동위효소 및 RAPD분석에 의한 한국재래종 누에계통의 계통학적 특성 (Phylogenetic Relationships and Characterization of Korean Native Silkworm Strains Based on RAPDs and Isozyme Analysis, Bombyx mori)

  • 이재만;노시갑
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.59-66
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    • 2001
  • 집누에는 지리적인 특징에 의해 중국종, 일본종, 유럽종, 열대종 및 한국종으로 분류된다. 한국종계통은 품종수도 적을 뿐만 아니라 관련 연구도 미미한 실정이다. 본 연구는 한국재래종으로 추측되는 품종들을 국내 · 외로부터 수집하여 등위효소 및 체액단백질유전자와 RAPD다형분석을 실시하여 한국재래종 계통의 품종적 유연관계와 계통특성을 밝히고자 하였다. 1. 등위효소유전자의 분석결과, 몇 개의 유전자군에서 한국재래종과 타 지역종간에 유전자형 및 유전자 빈도의 차이가 명확히 나타났다. 2. RAPSD의 결과를 UPGMA법에 의해 분석한 결과, 짐누에군과 멧누에군으로 크게 구분되었으며 유전적 유사계수 0.6930을 기준으로 한국재래종, 일본종 및 중국종으로 그룹화되었다. 3. 이상의 결과를 종합하면, 한국재래종 누에계통은 하나의 지역종 원종계통으로 분류될 수 있는 명확한 유전적 특성을 가지는 것은 물론 한국종의 계통특성도 뚜렷한 것으로 확인되었다.

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해조류 5종의 아미노산 조성 및 계통 다양성 비교 분석 (Comparative Analysis of the Amino Acid Composition and Phylogenetic Diversity of Five Seaweed Species)

  • 손승원;이혜영
    • 생명과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.145-152
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    • 2024
  • 해조류는 풍부한 필수 영양소 공급으로 인해 귀중한 해양 자원으로 여겨지며 특히 단백질과 아미노산이 풍부하게 함유되어 있다. 한국에서는 500종 이상의 해조류가 서식하며 그 중 50종 이상이 식품용으로 이용되어 일상 식단의 중심 역할을 한다. 본 연구는 한국에서 가장 흔히 섭취되는 해조류 5종(매생이, 톳, 김, 다시마, 미역; Capsosiphon fulvescens, Hizikia fusiforme, Porphyra yezoensis, Saccharina japonica, Undaria pinnatifida)의 단백질 구성 아미노산을 분석하였다. 고성능 액체 크로마토그래피 분석 결과, 아스파르트산, 글루탐산, 알라닌, 류신이 가장 풍부한 아미노산 성분임을 알 수 있었다. 주성분 분석에서는 이 다섯 종류의 해조류가 아미노산 구성에 따라 세 개의 군집으로 분류될 수 있었고, 이는 부분적으로 계통 분류 결과와 일치하였다. 다양한 아미노산 중에서도 글루탐산, 아스파르트산, 알라닌이 구분을 주도하는 주요 아미노산이였다. 특히, 가까운 계통적 근접성을 보이는 Undaria pinnatifida와 Capsosiphon fulvescens는 뚜렷하게 유사한 아미노산 프로필을 나타내었다. 그에 비해 Porphyra yezoensis와 Saccharina japonica는 계통적 관계를 공유하더라도 다른 아미노산 구성을 보였다. Hizikia fusiforme는 두 분석 모두에서 독특한 군집으로 나타났다.

국내 재래종 밀 계통 분리와 농업형질 특성 평가 (Phylogenetic Classification and Evaluation of Agronomic Traits of Korean Wheat Landrace (Triticum aestivum L.))

  • 이유미;오세진;강성욱;최창현;이종태;조성우
    • 한국작물학회지
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    • 제69권2호
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    • pp.111-122
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    • 2024
  • 식물유전자원의 중요성이 인식되면서 지속적으로 재배되어 온 재래종에 대한 유전학적 가치가 인정되고 있다. 이 연구에서는 경남에서 수집한 국내 재래종 밀에 대한 염색체와 이삭형태 관찰, 종자특성과 농업형질 평가, 및 국내 밀 품종과의 연관관계를 확인하였다. 국내 재래종 밀 4계통의 염색체는 42개로 확인되었으며, 이삭의 형태와 길이는 국내 품종인 금강밀과 차이를 보였다. 국내 재래종 밀 계통의 종실특성은 전반적으로 금강밀의 종실에 비하여 작은 면적, 너비, 및 길이를 보였으나, KWL-3의 배의 길이는 다른 재래종 밀뿐만 아니라 금강밀 종자의 배 길이보다도 길었다. 국내 재래종 밀 계통은 금강밀에 비하여 늦은 출수기와 성숙기를 보였다. 특히, KWL-3는 짧은 간장, KWL-2는 짧은 수장, KWL-1은 적은 분얼수를 보인 반면에 영화수와 일수립수는 금강에 비하여 재래종 밀 모든 계통에서 높았다. 이러한 이유는 금강밀에 비하여 높은 재래종 밀 계통의 임실률이 영향을 미친 것으로 판단된다. 하지만 재래종 밀 계통의 종실면적, 너비, 길이, 및 두께가 작아 금강밀보다 낮은 천립중을 보였다. 향후, 종실특성의 향상은 재래종 밀 계통에 필수 조건으로 생각하며, 금강밀에 비하여 높은 영화수와 일수립수 및 임실률은 유용한 유전인자로 활용될 수 있을 것이다.

Phylogenetic Diversity of Bacteria in an Earth-Cave in Guizhou Province, Southwest of China

  • Zhou, Jun-Pei;Gu, Ying-Qi;Zou, Chang-Song;Mo, Ming-He
    • Journal of Microbiology
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    • 제45권2호
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    • pp.105-112
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    • 2007
  • The objective of this study was to analyze the phylogenetic composition of bacterial community in the soil of an earth-cave (Niu Cave) using a culture-independent molecular approach. 16S rRNA genes were amplified directly from soil DNA with universally conserved and Bacteria-specific rRNA gene primers and cloned. The clone library was screened by restriction fragment length polymorphism (RFLP), and representative rRNA gene sequences were determined. A total of 115 bacterial sequence types were found in 190 analyzed clones. Phylogenetic sequence analyses revealed novel 16S rRNA gene sequence types and a high diversity of putative bacterial community. Members of these bacteria included Proteobacteria (42.6%), Acidobacteria (18.6%), Planctomycetes (9.0 %), Chloroflexi (Green nonsulfur bacteria, 7.5%), Bacteroidetes (2.1%), Gemmatimonadetes (2.7%), Nitrospirae (8.0%), Actinobacteria (High G+C Gram-positive bacteria, 6.4%) and candidate divisions (including the OP3, GN08, and SBR1093, 3.2%). Thirty-five clones were affiliated with bacteria that were related to nitrogen, sulfur, iron or manganese cycles. The comparison of the present data with the data obtained previously from caves based on 16S rRNA gene analysis revealed similarities in the bacterial community components, especially in the high abundance of Proteobacteria and Acidobacteria. Furthermore, this study provided the novel evidence for presence of Gemmatimonadetes, Nitrosomonadales, Oceanospirillales, and Rubrobacterales in a karstic hypogean environment.