• 생명과학회지
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• 제17권3호통권83호
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• pp.318-327
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• 2007

본 연구는 여수연안해역에서 채 집 한 보름달 둥근 물해파리를 대상으로 ITS 부위와 미토콘드리아 유전자 염기서열을 이용하여 계통유연관계를 보왔다. ITS 부위를 증폭시키 기 위하여 F5와 R5 primer, 미토콘드리아 COI 유전자 증폭을 위하여 LCO1490과 HCO2198 primer를 사용했다. 증폭은 ITS에서 267 bp, COI에서 643 bp로 나타났다. 한국산 물해파리와 미국 캘리포니아에서 채집한 Aurelia sp.가 유전적 거리가 가장 짧은 0.023을 보인 반면에, 한국산과 미국산, 스웨덴산 물해파리는 동일한 종이지만 유전적 거리가 0.393에서 0.395로 매우 먼 것으로 나타났다. COI유전자의 경우 한국산과 영국산, 터어키산, 스웨덴산, 미국산 물해파리의 유전적 거리 범위는 0.201에서 0.205로 나타났다. 그러나 한국산과 미국산의 bootstrap은 100% 자매군으로 보였다. COI 유전자에 대한 한국산과 미국산 2차 RNA folding 구조를 볼 때 동일한 에너지 하에서도 상이한 2차 folding을 보였다. 따라서 ITS1과 COI 유전자는 보름달 둥근 물해파리 개체군의 생물지리학적 분포 조사를 위하여 유용한 도구로 활용될 것으로 추측된다.

• 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.

• 식물분류학회지
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• 제39권2호
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• pp.63-73
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• 2009

물부추과 ($Iso{\ddot{e}}taceae$)의 물부추속 ($Iso{\ddot{e}}tes$ L.)은 외부형태의 단순함으로 인해 분류학적 혼란이 있어왔다. 국내에는 I. japonica (물부추)와 I. coreana (참물부추)가 보고되어 왔으며, 최근에 I. jejuensis (제주물부추)와 I. hallasanensis (한라물부추)가 신종으로 발표되었다. 그러나 I. japonica의 생육지는 재확인되지 않고 있으며, 이를 제외한 세 종의 생육지만 확인되고 있다. 본 연구에서는 국내의 세 종과 대만 (I. taiwanensis), 일본 (I. japonica와 I. asiatica), 중국 (I. sinensis) 등 주변 지역에 분포하는 물부추속 식물의 형태학적인 특성을 비교 검토하고 국내 물부추속 식물에 대한 분류학적 특성을 규명하고자 하였다. 이를 위하여 각 종에 대한 형태 및 해부학적 특성과 포자의 특성을 비교 검토하였다. 괴경 열편의 수, 포자엽의 습성과 기공의 유무, 포막의 발달 상태로 I. taiwanensis와 I. asiatica가 식별되며, 모든 종은 포자의 특성에 따라 종의 식별이 가능하였다. 특히 국내에 보고된 종은 대포자 표면구조물의 형태에 따라 cristate형의 I. coreana, rugulate형의 I. jejuensis와 echinate형의 I. hallasanensis로 각각 구분되었으며, I. japonica는 reticulate형을 가진 종으로 판명되었다. 그리고, 각 종을 대상으로 핵 유전자인 LEAFY $2^{nd}$ intron의 염기서열과 amplified fragment length polymorphism(AFLP) 분석 결과를 검토하여 우리나라 물부추속 식물에 대한 계통을 논의하였다. 또한, 멸종위기에 처한 우리나라 물부추속 식물을 보전하기 위하여는 새로운 생육지에 대한 발굴조사와 함께 유전적 부동의 영향을 줄이기 위한 보전 대책의 필요성을 제안하였다.

• Genes and Genomics
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• 제40권11호
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• pp.1169-1180
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• 2018

Cave shrimps from the genera Typhlatya, Stygiocaris and Typhlopatsa (TST complex) comprises twenty cave-adapted taxa, which mainly occur in the anchialine environment. Anchialine habitats may undergo drastic environmental fluctuations, including spatial and temporal changes in salinity, temperature, and dissolved oxygen content. Previous studies of crustaceans from anchialine caves suggest that they have possessed morphological, behavioral, and physiological adaptations to cope with the extreme conditions, similar to other cave-dwelling crustaceans. However, the genetic basis has not been thoroughly explored in crustaceans from anchialine habitats, which can experience hypoxic regimes. To test whether the TST shrimp-complex hypoxia adaptations matched adaptive evolution of mitochondrial OXPHOS genes. The 13 OXPHOS genes from mitochondrial genomes of 98 shrimps and 1 outgroup were examined. For each of these genes was investigated and compared to orthologous sequences using both gene (i.e. branch-site and Datamonkey) and protein (i.e. TreeSAAP) level approaches. Positive selection was detected in 11 of the 13 candidate genes, and the radical amino acid changes sites scattered throughout the entire TST complex phylogeny. Additionally, a series of parallel/convergent amino acid substitutions were identified in mitochondrial OXPHOS genes of TST complex shrimps, which reflect functional convergence or similar genetic mechanisms of cave adaptation. The extensive occurrence of positive selection is suggestive of their essential role in adaptation to hypoxic anchialine environment, and further implying that TST complex shrimps might have acquired a finely capacity for energy metabolism. These results provided some new insights into the genetic basis of anchialine hypoxia adaptation.

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.637-644
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• 2019

본 연구에서는 우리나라 토종견인 제주개의 보존 보호를 위해 그에 대한 유전적 특성을 파악하고자 개 7품종(제주개, 동경개, 독일 세퍼트, 진도개, 라브라도 레트리버, 풍산개, 삽살개)에 대해 총 139두와 microsatellite 마커 16종을 이용하여 대립유전자형을 분석하였다. 그 결과 16종의 marker에서 131개의 대립유전자 좌위를 확인하였고, 이 중 FH3381에서 18개의 가장 많은 대립유전자형이 확인되었으며 FH2834는 대립유전자형이 2개로 가장 적게 확인되었다. 또한, 마커별 기대되는 이형접합도의 전체적 평균치를 보았을 때 기대이형접합도와 관측이형접합도가 외래견보다 토종개가 높게 나타났고 PIC값은 0.000부터 0.862로 확인되었다. 제주개와 다른 품종 간의 계통수를 분석한 결과 삽살개와 94%로 가장 가까운 것으로 확인 되었다. 제주개와 다른 품종들 간의 유전적 거리를 확인한 결과 삽살개가 0.393으로 가장 가깝게 나타났고 토종개 중에서는 동경개와의 거리가 0.507로 가장 먼 것으로 나타났다. 개체별의 분포도를 살펴보면 제주개는 레트리버, 삽살개와 같은 그룹 내에 존재하였고 풍산개, 동경개, 진도개, 셰퍼트가 같은 그룹 내에 존재한 것을 알 수 있다. 따라서 본 연구 결과를 통해 확인된 유전적 특성 정보들은 제주개의 유전적 특성 연구에 이용할 수 있는 기초적 자료로 활용가치가 높은 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권7호
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• pp.967-972
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• 2018

최근 우리나라 연안에서 출현빈도가 점차 늘어나고 있는 침편모조류에 속하는 Chattonella는 대표적인 유해조류 중 하나로, 이들 종은 세포벽이 없어, 단순히 세포의 형태나 크기 등 광학현미경 관찰만으로는 정확하게 동정하는 것이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 2017년 득량만에서 발생한 Chattonella 적조 시료를 대상으로 단일 세포를 분리하고, 이들 시료의 28s rDNA, rbcL, psaA 영역을 대상으로 single-cell PCR 기법을 이용하여 종 동정을 실시하였다. 현미경 관찰 결과 장축은 평균 $74.0{\pm}10.1{\mu}m$이고 단축은 평균 $33.1{\pm}3.6{\mu}m$로 일반적인 Chattonella의 형태적 특징을 보였다. 28s rDNA, rbcL, psaA 영역을 대상으로 한 염기서열 비교 결과에서는 세 영역 모두에서 하나의 종으로 명확히 구분되지는 않았다. 하지만 C. marina, C. marina var. antiqua, C. marina var. ovata 그룹과 99~100 % 높은 서열 유사성을 보였다.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.1047-1054
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• 2019

이동성 유전인자는 인간 유전체의 45%를 차지하며 기능성 유전자 내부로 자유롭게 들어갈 수 있다. 이들은 진화과정에서 중복현상으로 다수의 복사수로 생성되며, 생물종다양성 및 계통유전체학 분야에 기여한다. 이동성 유전인자의 대부분은 메틸화 또는 아세틸화 현상과 같은 후성유전학적 조절에 의해 제어된다. 다양한 생물종은 그들만의 고유의 이동성 유전인자를 가지고 있으며, 일반적으로 DNA트란스포존과 레트로트란스포존으로 나뉜다. 레트로트란스포존은 LTR의 유무에 따라 다시 HERV와 LINE으로 구분된다. 이동성 유전인자는 프로모터, 인핸서, 엑손화, 재배열 및 선택적 스플라이싱과 같은 다양한 생물학적 기능을 수행한다. 또한 이들은 유전체의 불안정성을 야기시켜 다양한 질병을 유발하기도 한다. 따라서, 암과 같은 질병을 진단하는 바이오 마커로 사용될 수 있다. 최근, 이동성 유전인자는 miRNA를 만들어 내는 것으로 밝혀졌으며, 이러한 miRNA는 타겟 유전자의 seed 영역에 결합함으로서 mRNA의 분해 및 번역을 억제하는 역할을 수행한다. 이동성 유전인자 유래의 miRNA는 기능성 유전자의 발현에 큰 영향을 미친다. 다양한 생물종과 조직에서 서로 다른 miRNA의 비교 분석 연구는 생물학적 기능과 관련하여 진화학과 계통학 영역에서 흥미 있는 연구 분야라 할 수 있겠다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제40권
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• pp.387-411
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• 2007

고대 DNA분석은 인류학, 고고학, 생물학자뿐만 아니라 대중의 관심사가 될 정도로 점차 중요성이 강조되고 있다. 고고학자와 생물학자는 인류의 기원과 집단의 이주, 민족의 형성 그리고 고대인의 질병과 매장문화를 규명하는데 있어 고대 DNA분석을 접목하고 있으며, 이미 멸종된 동물의 계통진화학적인 연구에도 이를 활용하고 있다. 고대 DNA분석의 새로운 전기가 마련된 계기는 고대 시료에서 추출되는 미량의 DNA 증폭을 가능하게 한 종합효소연쇄반응(Polymerase chain reaction, PGR)법이 개발되면서였다. 그러나 고대 DNA는 탈아미노화나 절편화 등의 분자 손상 정도가 심한데 이것은 PCR에서 중합효소의 정확한 DNA 증폭을 방해하는 요인으로 작용한다. 시토신이 탈아미노화되어 우라실을 형성하는 것은 DNA의 염기치환오류를 일으킬 수 있으며, 이런 현상은 증폭 과정에서 고유의 염기서열에 대한 고정치환($C{\rightarrow}T$, $G{\rightarrow}A$)을 유도하게 된다. 또한 대부분의 고대시료는 외부 오염물에 노출되어 있는데, 특히 외부 DNA의 오염은 고대 DNA의 염기서열을 결정함에 있어서 부정확한 결과를 도출시키는 심각한 문제를 초래하곤 한다. 이와 같이 고대 시료는 오랜 기간 동안 자연 분해과정과 다양한 오염물질에 노출되어 있어 그 훼손 정도가 심한 것이 일반적이다. 고대 DNA 연구에 있어서 많은 생화학적 손상과 외부 DNA의 오염을 극복하기 위해서는 보통의 분자생물학적인 방법과 기준보다 더욱더 엄격한 검증 절차에 의하여 연구가 진행되어야 하며, 연구 결과의 신뢰성을 확보하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 글에서는 고대 DNA의 손상과 오염물질에 의한 부정확한 염기서열결정과 오류를 보정하고 예방할 수 있는 연구 기준과 실험적 절차를 설명하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제30권12호
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• pp.1063-1069
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• 2020

본 연구는 형태학적으로는 식별이 어려운 재래종인 붕어(Carassius auratus)와 일본 도입종인 떡붕어(C. cuvieri)의 분자 수준에서 유전적 차이와 계통 유연관계를 규명하기 위해 수행되었다. 이를 위해 충남 예당호에서 서식하고 있는 두 붕어종을 포획하여 DNA를 각각 분리한 CYTB 유전자 서열을 결정하여 비교 분석 하였으며, NCBI Genbank 데이터베이스에서 확보 가능한 중국, 일본, 러시아의 붕어속 담수어와도 유전적 차이와 계통 유연관계를 조사하였다. 붕어와 떡붕어가 계통분류학적인 위치에서 각각 차이나는 phylogroup을 형성하였다. 집단 내 염기서열 다양성은 떡붕어가 붕어보다 낮은 수준을 보였고 집단 간 유전적 차이는 중국 북부 붕어와 한국 붕어 간에 유의적 차이를 검출 할 수 없었는데, 이는 두 집단이 공통조상으로 비롯된 것으로 추측 해 볼 수 있다. 일본 떡붕어와 한국 떡붕어 간에 집단 간 유의적인 유전적 차이가 검출 되지 않았는데 이는 1970년대 일본 떡붕어가 국내 담수계에 인위적으로 도입되어 현재까지 서식하기 때문으로 사료된다. 이 두 경우를 제외하고는 중국, 한국, 일본에 서식하고 있는 붕어속 집단 간에 유의적 유전적 차이가 검출되었다. 본 연구의 결과는 붕어와 떡붕어가 형태학적으로는 유사하지만 유전적으로는 유의적 차이가 있는 별개의 담수어 자원으로서 구별되며, 유전적 다양성의 유지 및 보존을 위한 과학적 근거로서 활용 될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Veterinary Science
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• 제21권4호
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• pp.65.1-65.13
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• 2020

Background: Aleutian mink disease virus (AMDV) causes major economic losses in fur-bearing animal production. The control of most AMDV outbreaks is complex due to the difficulties of establishing the source of infection based only on the available on-farm epidemiological data. In this sense, phylogenetic analysis of the strains present in a farm may help elucidate the origin of the infection and improve the control and biosecurity measures. Objectives: This study had the following aims: characterize the AMDV strains from most outbreaks produced at Spanish farms between 2012-2019 at the molecular level, and assess the utility of the combined use of molecular and epidemiological data to track the possible routes of infection. Methods: Thirty-seven strains from 17 farms were partially sequenced for the NS1 and VP2 genes and analyzed phylogenetically with other strains described worldwide. Results: Spanish AMDV strains are clustered in four major clades that generally show a good geographical correlation, confirming that most had been established in Spain a long time ago. The combined study of phylogenetic results and epidemiological information of each farm suggests that most of the AMDV outbreaks since 2012 had been produced by within-farm reservoirs, while a few of them may have been due to the introduction of the virus through international trade. Conclusions: The combination of phylogenetic inference, together with epidemiological data, helps assess the possible origin of AMDV infections in mink farms and improving the control and prevention of this disease.