Liu, Zhaohua;Tan, Xiuwen;Wang, Jianying;Jin, Qing;Meng, Xianfeng;Cai, Zhongfeng;Cui, Xukui;Wang, Ke
Animal Bioscience
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제35권9호
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pp.1340-1350
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2022
Objective: Luxi Black Head sheep (LBH) is the first crossbreed specialized for meat production and was developed by crossbreeding Black Head Dorper sheep (DP) and Small Tailed Han sheep (STH) in the farming areas of northern China. Research on the genomic variations and selection signatures of LBH caused by continuous artificial selection is of great significance for identifying the genetic mechanisms of important traits of sheep and for the continuous breeding of LBH. Methods: We explored the genetic relationships of LBH, DP, and several Mongolian sheep breeds by constructing phylogenetic tree, principal component analysis and linkage disequilibrium analysis. In addition, we analysed 29 whole genomes of sheep. The genome-wide selection signatures have been scanned with four methods: heterozygosity (HP), fixation index (FST), cross-population extended haplotype homozygosity (XP-EHH) and the nucleotide diversity (𝜃π) ratio. Results: The genetic relationships analysis showed that LBH appeared to be an independent cluster closer to DP. The candidate signatures of positive selection in sheep genome revealed candidate genes for developmental process (HoxA gene cluster, BCL2L11, TSHR), immunity (CXCL6, CXCL1, SKAP2, PTK6, MST1R), growth (PDGFD, FGF18, SRF, SOCS2), and reproduction (BCAS3, TRIM24, ASTL, FNDC3A). Moreover, two signalling pathways closely related to reproduction, the thyroid hormone signalling pathway and the oxytocin signalling pathway, were detected. Conclusion: The selective sweep analysis of LBH genome revealed candidate genes and signalling pathways associated with developmental process, immunity, growth, and reproduction. Our findings provide a valuable resource for sheep breeding and insight into the mechanisms of artificial selection.
본 연구는 규칙적인 유산소 운동이 성장에 따른 세포 복제현상에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 염색체 말단에 위치한 텔로미어의 길이와 결합단백질인 TRF 2(telomere repeat binding factor 2)의 발현량을 분석하였다. 흰쥐를 대상으로 장기간 운동집단, 단기간 운동집단, 비교집단 그리고 기준수준 검증을 위한 기준집단의 4집단으로 각각 7마리씩 총28마리를 배정하였으며, 수영 운동은 무부하 자유유영의 형태로 주 5회, 매회 1시간씩 실시하였다. 마지막 운동 종료 후 24시간 뒤 쥐를 희생시켜 심장, 간, 가자미근을 적출하여 genomic DNA를 추출, 텔로미어의 길이와 관련단백질인 TRF 2의 발현량을 분석하였다. 연구 결과, 간조직의 텔로미어 길이와 TRF 2 단백질의 발현량은 집단 간 차이를 발견할 수 없었으나, 심장조직의 텔로미어 길이는 장기간 운동집단이 비교집단 및 단기간 운동집단에 비해 길게 나타났고, TRF 2의 단백질 발현 또한 높게 나타나, 장기간의 수영 운동이 성장에 따른 심장의 텔로미어 단축현상을 지연시키는 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 가자미근에서는 4주령의 기준집단에 비해 비교집단과 단기간 운동집단의 텔로미어의 길이는 유의하게 짧았으나, 장기간 운동집단과는 유의한 차이가 나타나지 않은 것으로 미루어 장기간의 수영 운동이 골격근의 복제적 노화현상도 억제할 수 있는 가능성을 관찰할 수 있었다.
멸종위기어류 퉁사리 Liobagrus obesus를 대상으로 종 특이 프라이머 한 쌍과 프로브를 제작하여 하천수 시료에서 추출된 환경 DNA로부터 퉁사리를 검출할 수 있는 실시간 PCR 분석방법을 개발하고자 하였다. 퉁사리 종 특이 프라이머와 프로브는 미토콘드리아 DNA의 cytochrome b (cytb) 유전자 영역 내에서 국내에 서식하는 65종의 담수어류 간에 단일염기다형성 부위를 고려하여 비교한 후 제작하였다. 실시간 PCR 분석에서 제작한 프라이머 및 프로브는 국내에 서식하는 65종의 담수어류 gDNA를 이용한 특이성 검증 결과, 퉁사리 gDNA에서만 양성으로 나타나 높은 특이성을 보였다. 퉁사리 gDNA의 연속 희석 농도를 이용한 검출한계 분석에서는 0.2 pg까지 검출이 가능한 것으로 나타나 높은 감도를 보였다. 이후, 제작한 프라이머 및 프로브를 사용하여 금강 중·상류 유역의 8개 지점에서 확보한 하천수 시료를 대상으로 실시간 PCR 분석을 수행한 결과, 5개 지점에서 퉁사리의 cytb 유전자가 검출되었으며, 해당 검출 지점들은 현장 조사 당시에 퉁사리가 채집된 3개 지점을 모두 포함하였다. 따라서, 본 연구에서 개발한 퉁사리의 종 특이 프라이머와 프로브를 이용한 실시간 PCR 분석 방법은 하천수 채수로 확보한 환경 DNA로부터 퉁사리의 cytb 유전자를 검출할 수 있어 기존 서식지 모니터링과 더불어 잠재적인 신규 서식지 발굴에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
Hee-kyung Oh;Nameun Kim;Do-Hyung Kim;Hye-Young Shin;Eun-Woo Lee;Sung-Hwan Eom;Young-Mog Kim
Fisheries and Aquatic Sciences
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제26권9호
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pp.558-568
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2023
Vibrio vulnificus is an aquatic bacterium causing septicemia and wound infection in humans. To understand this pathogen at the genomic level, it was performed whole genome sequencing of a cefoxitin-resistant strain, V. vulnificus 1908-10 possessing virulence-related genes (vvhA, viuB, and vcgC) isolated from Gadeok island coastal seawater in South Korea. The genome of V. vulnificus 1908-10 consisted of two circular contigs and no plasmid. The total genome size was estimated to be 5,018,425 bp with a guanine-cytosine (GC) content of 46.9%. We found 119 tRNA and 34 rRNA genes respectively in the genome, along with 4,352 predicted protein sequences. Virulence factor (VF) analysis further revealed that V. vulnificus 1908-10 possess various virulence genes in classes of adherence, antiphagocytosis, chemotaxis and motility, iron uptake, quorum sensing, secretion system, and toxin. In the comparison of the presence/absence of virulence genes, V. vulnificus 1908-10 had fur, hlyU, luxS, ompU, pilA, pilF, rtxA, rtxC, and vvhA. Of the 30 V. vulnificus comparative strains, 80% of the C-genotype strains have all of these genes, whereas 40% of the E-genotype strains have all of them. In particular, pilA were identified in 80% of the C-type strains and 40% of the E-type strains, showing more difference than other genes. Therefore, V. vulnificus 1908-10 had similar VF characteristics to those of type C strains. Multifunctional-autoprocessing repeats-in-toxin (MARTX) toxin of V. vulnificus 1908-10 contained 8 A-type repeats (GXXGXXXXXG), 25 B.1-type repeats (TXVGXGXX), 18 B2-type repeats (GGXGXDXXX), and 7 C-type repeats (GGXGXDXXX). The National Center for Biotechnology Information (NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) showed that the RtxA protein of V. vulnificus 1908-10 had the effector domain in the order of cross-liking domain (ACD)-C58_PaToxP-like domain- α/β hydrolase-C58_PaToxP-like domain.
목적 자기공명영상 근거 영상표현형과 생체분자학적 아형, 유전자 발현 프로파일 근거 위험도 등 유방암 유전체 특징의 관계를 분석하고자 하였다. 대상과 방법 The Cancer Genome Atlas와 and the Cancer Imaging Archive에 공개된 자료를 이용하였다. 122개의 유방암의 자기공명영상에서 영상표현형이 추출되었다. 유전자 발현 프로파일에 따라 PAM50아형을 분류하고 위험도를 지정하였다. 영상표현형과 생체분자학적 특징의 관계를 분석하였다. 예측모델을 알아보기 위해 penalized generalized regression analysis를 이용하였다. 결과 PAM50아형은 maximum 2D diameter (p = 0.0189), degree of correlation (p = 0.0386), 그리고 inverse difference moment normalized (p = 0.0337)와 유의하게 관련이 있었다. 위험도 시스템 중에 GGI와 GENE70이 통계적으로 유의하게 8개의 영상표현형 특징을 서로 공유하였다(p = 0.0008~0.0492). Maximum 2D diameter가 두 위험도 시스템에서 가장 유의하게 관련있는 특징이었으나(p = 0.0139, p = 0.0008) 예측모델의 전반적인 연관 정도는 약했고 가장 높은 연관계수는 GENE70이 0.2171이었다. 결론 영상표현형 중에 maximum 2D diameter, degree of correlation, 그리고 inverse difference moment normalized가 PAM50 아형 그리고 GENE70과 같은 유전자 발현 프로파일 근거 위험도와 그 연관도는 약하였으나 유의한 관련을 보였다.
Objective: The objective of this study was to investigate the regulation relationship of Ten-eleven translocation 1 (Tet1) in DNA demethylation and the proliferation of primordial germ cells (PGCs) in chickens. Methods: siRNA targeting Tet1 was used to transiently knockdown the expression of Tet1 in chicken PGCs, and the genomic DNA methylation status was measured. The proliferation of chicken PGCs was detected by flow cytometry analysis and cell counting kit-8 assay when activation or inhibition of Wnt4/β-catenin signaling pathway. And the level of DNA methylation and hisotne methylation was also tested. Results: Results revealed that knockdown of Tet1 inhibited the proliferation of chicken PGCs and downregulated the mRNA expression of Cyclin D1 and cyclin-dependent kinase 6 (CDK6), as well as pluripotency-associated genes (Nanog, PouV, and Sox2). Flow cytometry analysis confirmed that the population of PGCs in Tet1 knockdown group displayed a significant decrease in the proportion of S and G2 phase cells, which meant that there were less PGCs entered the mitosis process than that of control. Furthermore, Tet1 knockdown delayed the entrance to G1/S phase and this inhibition was rescued by treated with BIO. Consistent with these findings, Wnt/β-catenin signaling was inactivated in Tet1 knockdown PGCs, leading to aberrant proliferation. Further analysis showed that the methylation of the whole genome increased significantly after Tet1 downregulation, while hydroxyl-methylation obviously declined. Meanwhile, the level of H3K27me3 was upregulated and H3K9me2 was downregulated in Tet1 knockdown PGCs, which was achieved by regulating Wnt/β-catenin signaling pathway. Conclusion: These results suggested that the self-renewal of chicken PGCs and the maintenance of their characteristics were regulated by Tet1 mediating DNA demethylation through the activation of Wnt4/β-catenin signaling pathway.
목 적 : p16 유전자는 염색체 9p21에 위치하는데 종양억제 유전자 중 하나로 cyclin-dependent kinase의 억제제로 작용하며 Rb 인산화를 억제한다. 다양한 종류의 종양에서 p16 유전자의 결실 또는 과메틸화가 발견되고 있는데 이는 급성림프구성백혈병에서도 흔히 발견되는 이상 소견으로 높은 빈도로 나타나고 있지만 급성림프구성백혈병의 예후와 p16 유전자의 연관성에 대해서는 아직 논란의 여지가 있다. 본 연구에서는 면역조직화학염색으로 확인한 p16 단백질의 소실과 급성림프구성백혈병 환아들의 임상 경과와의 연관성에 대하여 조사하고자 하였다. 방 법 : 1998년 1월부터 2006년 12월까지 급성림프구성백혈병으로 진단된 74명의 진단 시 골수 슬라이드에서 p16 단백질 면역조직화학염색을 하였다. 환아들의 임상 양상, 검사실 소견, 치료 후 경과에 대해서 후향적으로 조사하였다. 결 과 : 74명 중 12명에서 p16 단백질이 면역화학염색 결과 음성이었다. 이들 중 남아가 7명 여아가 5명이었으며 진단 시 연령의 중앙값은 5.8(1.3-18.8)세였다. 백혈구 수의 중앙값은 17,225 $(500-403,300)/{\mu}L$ 이었으며 면역표현형은 early pre-B CALLA (+)형이 7명, T 세포형은 5명이었다. 진단 시 예후 중간군이었던 두 명의 환아들에서 골수 재발 하였으며 3명의 환아들이 유방암의 가족력이 있었다. 4명이 사망하여 8년 생존율은 $53.5{\pm}18.7%$였다. 결 론 : p16 단백질의 소실은 소아 급성림프구성백혈병에서 불량한 예후와 연관된 인자로 추정되며 임상에서 진단 시 p16에 대한 유전자 검사뿐만 아니라 단백질에 대해서도 검사가 필요할 것으로 생각된다. 하지만 좀더 많은 환자들에 대한 분석이 더 정확한 연관성을 밝히는데 도움이 될 것으로 사료된다.
목 적 : ACE 유전자에 인트론 16의 287 bp 삽입(I) 혹은 결손(D)에 의한 다형성이 존재하고, 그 중 DD 유전형은 ACE 활성도가 높은 것으로 보고 되었으며 ID 다형성은 고혈압 또는 관상동맥 질환, 당뇨병성 신증, IgA 신장염 등 만성 신질환, 만성 B형 간염, 간경변증, 급성간염에서 위험인자로 알려졌다. 신생아 황달은 동아시아인이 서양인보다 2배 이상 높은 것으로 보여 유전적 연관성이 있을 것으로 사료되어 본 연구에서는 ACE 다형성과 한국인 신생아 황달과의 관계를 알아보고자 하였다. 방 법 : 혈중 빌리루빈 수치가 12 mg/dL 이상의 건강하고, 위험인자가 없는 만삭아 중 신생아 황달 환자 110명과 대조군 164명을 대상으로 하였다. 혈액을 0.5 cc를 채취하여 DNA를 분리하였고 ACE 유전자 다형성은 중합효소 연쇄반응을 이용하여 결정하였다. 1.5% agarose gel에서 전기 영동시켜 ethidium bromide로 염색한 후 유전자형을 확인하였다. 결 과 : ACE 유전자 다형성은 신생아 고빌리루빈혈증군 110명중 59명(53.6%)에서 DI 유전형을 보였고, 29명(26.4%)에서 II 유전형, 22명(20%)에서, DD 유전형을 나타냈다. 대조군 164명에서는 85명(51.8%)이 DI 유전형을 보였고, 40명(24.4%)에서 II 유전형을 보였으며, DD 유전형은 39명(23.4%)에서 나타났다. 대립유전자 빈도는 신생아 고빌리루빈혈증군에서 I 0.532, D 0.468의 분포를 보였고, 정상 대조군에서는 I 0.503, D 0.497로 비슷하였다. 결 론 : 한국 신생아에서 ACE 유전자 다형성은 DI 유전형이 많았으나, 대립유전자의 빈도는 차이가 없어 한국인 신생아 황달의 발생과 연관이 없었다.
최근 들어 유전자 또는 DNA 분절의 반복수 변이 (CNV)에 관한 연구가 다수 수행되었으며, 그 분석 방법 및 기기 또한 다양하게 발달되었다. 본 연구는 Landrace 품종의 KIT 유전자 CNV 탐지를 위하여 다른 분석 방법들에 비하여 정확도가 높은 정량적 OLA 기법(qOLA)을 이용하였다. qOLA와 pyrosequencing assay의 조합하여 분석한 결과를 Landrace 44두에 대한 좌표 분석을 한 결과 I1/I1 또는 I3/i(IBe), I1/I2 또는 I3/IP, I1/I3, I1/IP 또는 I2/i(IBe), I2/I2, I2/IP의 6 genotype으로 분류되었으며, PROC FASTCLUS procedure을 이용한 통계 분석과 좌표 분석을 상호 비교한 결과 genotype의 분류가 100% 일치하였다. 기기간의 차이점을 조사하기 위해 qOLA_3100과 qOLA _3130의 관측치 비교를 실시한 결과 동일한 genotype 분류결과를 얻었다. 또한 정밀성 및 정확도 비교에서 qOLA_3100의 경우 표준편차와 변이계수의 평균이 2.33과 4.10로 qOLA_3130(2.67과 4.81)에 비하여 낮게 나타났다. qOLA 반응전 PCR 산물에 대하여 proteinase K 처리효과를 분석한 결과 pro- teinase K를 처리한 경우 전기영동 분석시 noise peak들이 제거되었으며 각 genotype의 이론적 비율에 보다 정확히 일치하였다.
본 연구는 한국형 Holstein종 젖소집단의 DGAT1 유전자의 특성을 구명하고, DGAT1의 유전적 다형과 산유형질인 유량 및 유지량 간의 연관성을 구명하여 젖소집단의 유전적 개량을 위한 분자유전학적 접목을 위하여 실험을 실시하였다. Holstein종의 genomic DNA로부터 PCR기법을 이용하여 DGAT1 유전자좌를 specific primers로 증폭한 후, 1.5% agarose gel에 전기영동한 결과 411 bp의 단편이 양호하게 증폭되었음을 확인하였다. DGAT1 유전자의 염기서열을 분석한 결과 DGAT1 Q 대립유전자의 216-218 bp의 염기서열이 AUG(lysine, K)였으나, 동위치의 대립유전자 q의 염기서열은 GCG(alanine, A)로 치환되어 있음을 확인할 수 있었다. 한편 한국 Holstein종과 NCBI에서 보고된 bovine DGAT1 유전자 단편의 염기서열간에는 100% 상동성을 보였다. 한국 Holstein종 유우집단의 DGAT1 유전자형의 분포는 DGAT1 QQ, Qq 및 qq 유전자 분포가 각각 16.43, 36.43 및 47.14%로 qq 유전자형빈도가 다른 유전자형에 비하여 높았으며, 유전자빈도는 DGAT1 Q 및 q 빈도가 각각 0.35 및 0.65로 q의 빈도가 높았다. DGAT1 유전자형과 산유량인 유량 및 유지량간의 연관성에 있어서는 DGAT1 유전자형이 유량 및 유지량에서 유의적인 차이 (P<0.05)를 보였으며, DGAT1 Qq 유전자형이 QQ 및 qq 유전자형에 비하여 유량과 유지량에서 유의적인 차이(P<0.05)로 높은 수치를 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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