• 제목/요약/키워드: content phylogenetic tree

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Gene Content Tree를 이용한 Archaebacteria와 Bacteria 분류 (Classification of Archaebacteria and Bacteria using a Gene Content Tree Approach)

  • 이동근;김수호;이상현;김철민;김상진;이재화
    • KSBB Journal
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    • 제18권1호
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    • pp.39-44
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    • 2003
  • 유전자보유 유무에 따른 계통수와 16S rRNA에 의한 계통수를 염기서열 분석이 완료된 33종의 미생물에 대하여neighbor joining method와 bootstrap method(n=1,000)를 이용하여 상관관계를 분석하였다. 각 분류그룹에서 공통적으로 보존된 COG와 각 미생물이 보유하고 있는 ortholog 수에 대한 비율을 조사한 결과, Mezorhiaobium lot의 4.60% Mycoplasma genitalium의 56.57% 사이에 분포하는 것으로 파악되었다. 이는 미생물 종류에 따라서 공통 유전자의 보유정도가 차이를 보이는 것으로 독특한 유전자를 탐색할 수 있는 가능성을 제시하는 결과로 사료되었다. 그리고 같은 종 내에 서도 20% 이상의 ortholog가 서로 독립적인 것을 알 수 있었다. Archaeabacteria와 Proteobacteria 그리고 Firmicutes모두 유전자보유 계통수와 16S rRNA 계통수가 일치하는 부분과 일치하지 않는 부분으로 나뉘어진다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 165 rDNA처림 보존적이지 않은 유전자까지 고려한 결과이거나 horizontal gene transfer에 의한 영향 등으로 사료되었다. COC에 기초한 유전자보유 계통수는 생화학 적 실험과 염기서열에 기초한 분류의 중간자적 입장에서 유용유전자 탐색에 이용될 수 있을 것이다.

유전자보유 계통수를 이용한 Archaea와 Proteobacteria 분류

  • 이동근;이진옥;이재화
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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    • pp.686-689
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    • 2003
  • 염기서열 분석이 완료된 9종의 고세균 (Archaea)과 15종의 단백세균 (Proteobacteria)에 대하여 유전자보유 유무와 16S rRNA에 의한 계통수를 neighbor joining method와 통계적 의미를 갖는 bootstrap method (n=1000)를 이용하여 분석하였다. 보존적 COG와 각 미생물 보유 ortholog수에 대한 비율은 4.60% (Mezorhizobium loti)와 56.57% (Mycoplasma genitalium) 사이로 종에 따라서 공통 유전자의 보유정도가 차이를 보이는 것으로 독특한 유전자를 탐색할 수 있는 가능성을 제시하는 결과로 사료되었다. Archaeabacteria와 Proteobacteria 그리고 Firmicutes모두 유전자보유 계통수와 16S rRNA 계통수가 일치하는 부분과 일치하지 않는 부분으로 나뉘어진다는 것을 알 수 있었다.

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Comparative Analysis of Chloroplast Genome of Dysphania ambrosioides (L.) Mosyakin & Clemants Understanding Phylogenetic Relationship in Genus Dysphania R. Br.

  • Kim, Yongsung;Park, Jongsun;Chung, Youngjae
    • 한국자원식물학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.644-668
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    • 2019
  • Dysphania ambrosioides (L.) Mosyakin & Clemants which belongs to Chenopodiaceae/Amaranthaceae sensu in APG system has been known as a useful plant in various fields as well as an invasive species spreading all over the world. To understand its phylogenetic relationship with neighbour species, we completed chloroplast genome of D. ambrosioides collected in Korea. Its length is 151,689 bp consisting of four sub-regions: 83,421 bp of large single copy (LSC) and 18,062 bp of small single copy (SSC) regions are separated by 25,103 bp of inverted repeat (IR) regions. 128 genes (84 protein-coding genes, eight rRNAs, and 36 tRNAs) were annotated. The overall GC content of the chloroplast genome is 36.9% and those in the LSC, SSC and IR regions are 34.9%, 30.3%, and 42.7%, respectively. Distribution of simple sequence repeats are similar to those of the other two Dysphania chloroplasts; however, different features can be utilized for population genetics. Nucleotide diversity of Dysphania chloroplast genomes 18 genes including two ribosomal RNAs contains high nucleotide diversity peaks, which may be genus or species-specific manner. Phylogenetic tree presents that D. ambrosioides occupied a basal position in genus Dysphania and phylogenetic relation of tribe level is presented clearly with complete chloroplast genomes.

Relationship between Diversity and Productivity at Ratargul Fresh Water Swamp Forest in Bangladesh

  • Sharmin, Mahmuda;Dey, Sunanda;Chowdhury, Sangita
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제32권3호
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    • pp.291-301
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    • 2016
  • One of the most concerned topics in ecology is the relationship between biodiversity and ecosystem functioning. However, there are few field studies, carried out in forests, although many studies have been done in controlled experiments in grasslands. In this paper, we describe the relationship pattern between three facets of diversity and productivity at Ratargul Fresh Water Swamp Forest (RFWSF) in Bangladesh, which is the only remaining fresh water swamp forest of the country. Sixty sample plots were selected from RFWSF and included six functional traits including leaf area (LA), specific leaf area (SLA), leaf dry matter content (LDMC), tree height, bark thickness and wood density. In analyzing TD, we used Shannon diversity and richness indices, functional diversity was measured by Rao's quadratic entropy (Rao 1982) and Faith's (1992) index was used for phylogenetic diversity (PD). It was found that, TD, FD and PD were positively related with productivity (basal area) due to resource use complementarity but surprisingly the best predictor of tree productivity was FD. The results contribute to the understanding the effects of biodiversity loss and it is essential for conservation decision-making and policy-making of Ratargul Fresh Water Swamp Forest.

Complete Chloroplast Genome Sequence of Dumortiera hirsuta

  • Kwon, Woochan;Kim, Yongsung;Park, Jongsun
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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    • pp.43-43
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    • 2018
  • Dumortiera hirsuta (Sw.) Nees (Dumortieraceae) is a thallose liverwort distributed in tropics and subtropics. It is the only species in family Dumortieraceae, which is the second basal family in order Marchantiales. D. hirsuta is characterized by hairy receptacles and lacking air chamber. The complete chloroplast genome of D. hirsuta was successfully rescued from raw reads generated by HiSeq4000. Its total length is 122,050 bp consisting of four regions: large single copy (LSC) region (81,697 bp), small single copy (SSC) region (20,061 bp), and two inverted repeats (IRs; 10,146 bp per each). It contained 129 genes (84 coding DNA sequence (CDS), eight rRNAs, and 37 tRNAs); 18 genes including four rRNAs, and five tRNAs are duplicated in the IR regions. The overall GC content of D. hirsuta is 28.7%, which is almost same to that of Marchantia paleacea. Phylogenetic tree based on all genes from whole chloroplast genomes will provides phylogenetic position of D. hirstua. This sequence will be an fundamental resources for further researches of order Marchantiales.

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동일한 속 원핵생물들의 보존 유전자와 대사경로 (Conserved Genes and Metabolic Pathways in Prokaryotes of the Same Genus)

  • 이동근;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.123-128
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    • 2019
  • 원핵생물 분류의 기본단위인 종(species)의 동정에 16S rDNA가 사용되지만 한계가 있고 원핵생물의 속(genus)에 대한 연구가 많지 않다. 본 연구에서는 보존 유전자를 확보한 COG database와 대사경로를 확보한 MetaCyc database에 공통적인 원핵생물 중 속이 같고 종이 다른 13개 속 28개의 원핵생물을 대상으로 속 수준에서 연구하였다. 전체 유전자에서 core-genome인 속 보존 유전자의 비율은 최저 27.62%(Nostoc 속)에서 71.76%(Spiribacter 속)의 범위로 평균 46.72%였다. 각 원핵생물에서 core-genome의 비율이 낮으면 특이한 생명현상을 보이거나 서식지가 다양할 수 있을 것이다. 속 수준의 공통 대사경로의 비율은 최저 58.79%(Clostridium 속)에서 최대 96.31%(Mycoplasma 속), 평균 75.86%로 core-genome의 비율보다 높았다. 비교대상을 확장하면 속 특이 보존 유전자와 대사경로는 확인할 수 없었다. 보존 유전자와 대사경로 보유 계통수에서는 대체로 같은 속의 구성원들이 가장 인접하였으며, Bacillus속과 Clostridium 속이 그룹을 형성하였고, 고세균끼리 그룹을 형성하였다. 보존 유전자 보유계통수에서는 Acidobacteria, Cyanobacteria, Proteobacteria 문(phylum)의 Granulicella, Nostoc, Bradyrhizobium의 3개 속이 하나의 그룹을 형성하였다. 본 연구 결과는 (i) 각 계통 단계에서 보존유전자와 대사경로의 확인, (ii) 수평적 유전자 전달 또는 부위 지정 돌연변이를 통한 균주의 개선 등의 분야에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

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.

Microsatellite Marker를 이용한 한우 브랜드 집단의 유연관계와 유전적 구조 분석 (The Genetic Relationship between Regional Population of Hanwoo Brands (Korean Cattle) Using Microsatellite Markers)

  • 오재돈;공홍식;이제현;문선정;전광주;이학교
    • 한국축산식품학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.357-362
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    • 2007
  • Nine brand populations of Hanwoo cattle were characterized using 11 microsatellite DNA markers. The studied populations were: Ansung, Yangpyang, DaeGwanryeng, Palkongsangkangwoo, Hoengseong, Jangsu, Sumjinkang, Hadong, Nam-hae. The observed heterozygosity, expected heterozygosity, and polymorphism information content were calculated. Allele frequencies were calculated and used for the characterization of each brand population and to study their genetic relationships. Genetic distances were estimated using Nei's DA genetic distance and the resultant DA matrix was used in the construction of phylogenetic trees. The NJ tree showed that Ansung and Yangpyang, Sumjinkang and Jangsu, Namhae and Ha-Dong are closely related and are considered to have undergone genetic exchange within the same locale. This study will contribute to the local Hanwoo brand industry.

하국산 십각류의 18S 리보솜 RNA의 염기분석과 분자계통에 관한 연구 (Nucleotide Analysis of 185 rRNA and Molecular Phylogeny of the Korean Decapods)

  • Kim, Won
    • 한국동물학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.80-86
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    • 1992
  • The nucleotide sequences of 185 rRNAs of the five Korean decapods were partially determined by the direct sequencing method using the reverse transcriptase. ne average GC content of five species was 51.1% which is higher than that of yeast(45.0%) and lower than those of frog (53.0%) and rat (55.6%). This result follows the general patterns of the GC content in the nucleotides of the nucleic acid shown among the various phylogenetic groups. The average ratio of transrional/transversional nucleotide substitution of pairwise comparison among six species (including Anemia salina) was 1.200 $\pm$ 0.310 when whole region alas examined. However, the ratio showed some differences when the conservative regions and variable regions frere separatelv examined. The molecular phylogenies of the five species were constructed by using two different tree making methods. In general the results support the previously reported molecular phylogeny of the decapod crustaceans. However, our results indicate thats in the analysis of the sequence dat3, the UPGMA clustering method of the distance matrix method should be carefully employed after considering the rate of nucneotide substitution in the different regions of the molecule.

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Genetic Diversity Evaluation of Thamnocalamus spathiflorus (Trin.) Munro Accessions through Morphological and Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) Markers

  • Tiwari, Chandrakant;Bakshi, Meena;Gupta, Dinesh
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제35권2호
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    • pp.90-101
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    • 2019
  • Biodiversity refers to the total number and variation among species of flora and fauna of an area. Due to tremendous biotic especially anthropogenic pressure these natural resources are being vanishing. In present study genetic diversity among accessions of Thamnocalamus spathiflorus was evaluated. A total of 51 vegetative characters and 42 primers (10-mer) were screened. Out of 42 screened primers, 28 polymorphic primers were selected for further analysis. A total of 263 bands were recorded as polymorphic whereas 48 bands were monomorphic. The resolving power (Rp) of 28 Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) primers ranged from 4.6 (OPE08) to 17.6 (OPA11). The polymorphic information content (PIC) value ranged from 0.21 (OPAH09) to 0.44 (OPG02). The result revealed high degree of genetic relatedness (56 to 80%). Cluster analysis revealed two major clusters both for morphology as well as RAPD. Unlike morphological characterization, the accession (D5) from Bahli, Rampur, Shimla (H.P.) was clustered separately from the others in RAPD cluster analysis. Accessions with closed locality grouped together through RAPD marker system however analogy was recorded for morphological traits. The study conducted reflects the utility of RAPD technique for species identification and phylogenetic studies in bamboo for conducting bamboo breeding program.