• 제목/요약/키워드: sequence diversity

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독도 해안식물로부터 분리된 호염성 세균들의 특성 및 계통학적 분석 (Characterization and phylogenetic analysis of halophilic bacteria isolated from rhizosphere soils of coastal plants in Dokdo islands)

  • 유영현;박종명;이명철;김종국
    • 미생물학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.86-95
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    • 2015
  • 독도의 해안에 군락을 이룬 해안식물 근권에서 호염성 및 염내성을 가지는 세균의 분리를 위해 3종의 해안식물의 군락을 선정한 후 각 식물의 군집 하부에서 토양시료를 채취하였다. 시료는 marine broth 한천배지를 이용하여 형태학적인 구분을 통해 순수분리 되었다. 분리된 161개 세균들을 NaCl 9.0% 농도로 조정된 배지에서 생존하는 26개 균주를 선발하여 genomic DNA를 얻은 후, 16S rRNA gene sequence를 증폭하여 부분동정 하였다. 이들의 유연관계 확인을 위해 계통수를 작성한 결과, 이들은 각각 Firmicutes (30.8%), Gamma proteobacteria (53.8%), Bacteroidetes (7.7%), Alpha proteobacteria (7.7%), Actinobacteria (7.7%)에 속하였으며, 이는 기존의 독도 토양 및 해수 미생물상 연구와 특징적 차이를 보인다. 또한, 분리된 세균의 종 조성도 기존 독도 토양 및 해양연구와 유의적으로 상이함을 보였다. 이에 더하여 선발된 26개 균주들 중에서 4균주가 12.0% 이상의 염농도에서 생장하였으며, 이들 중에서 3개 균주가 15.0% 이상의 염농도에서 생장하여 극호염성의 특성을 나타내었으며, 광범위한 염분농도에서도 생장하는 특성을 보였다. 이들은 해안식물 근권에서 독도 특유의 고염분 및 염분변화라는 환경적 스트레스를 극복하며 해안식물과 어떠한 상호작용을 하는 것으로 생각된다.

Alaska 툰드라 토양의 깊이 및 해동 영향에 따른 미생물 군집과 토양 유기 탄소 분해 특성 (Characterization of microbial communities and soil organic carbon degradation associated with the depth and thawing effects on tundra soil in Alaska)

  • 박하주;김덕규;박현;이방용;이유경
    • 미생물학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.365-374
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    • 2016
  • 고위도에서의 온도 상승은 $0.6^{\circ}C$/10 년으로, 이는 토양 유기 탄소에 대한 미생물의 분해 활성 증가를 유도한다. 게다가, 분해된 토양 유기 탄소는 이산화탄소 또는 메탄 같은 온실가스로 전환, 방출되어 기후 변화를 가속화시킨다. 따라서, 토양 유기 탄소 분해와 관련된 미생물의 다양성 및 기능 이해를 위한 토양 해동 모델 연구가 필요하다. 이러한 연구를 위하여 Alaska Council의 두 깊이의 토양(SPF와 PF라 각각 명명한 30-40와 50-60 cm 깊이의 토양)을 $0^{\circ}C$에서 108일 동안 배양하였다. 환경 모사 실험 동안 pyrosequencing을 수행하였고, metagenome을 분석하여 총 111,804개의 미생물 sequence를 얻었다. 이 중, 574-1,128개의 세균 operational taxonomic unit (OTU)과 30-57개의 고세균 OTU를 확인하였다. 토양 배양에 따라 두 토양 모두에서 Crenarchaeota phyla의 상대적 분포가 증가하였으며, Actinobacteria와 Firmicutes phyla의 분포가 SPF와 PF에서 각각 크게 증가하였다. 추출한 토양 유기 탄소에 대한 무게 측정 및 gel permeation chromatography를 통해, 환경 모사 실험이 진행되는 동안 토양 유기 탄소의 주요 구성 성분인 부식산(humic acids)이 중합화(humification)되는 것을 확인하였다. 결론적으로, 냉대 툰드라 동토의 해동은 Crenarchaeota, Actinobacteria 및 Firmicutes phyla의 증가를 야기시키며, 미생물에 의한 토양 유기 탄소 분해 및 이용을 야기시키는 것으로 예측된다.

미토콘드리아 ND1 유전자 염기서열 비교를 통한 국내 서식 황소개구리의 유전적 다양성 조사 (Genetic Diversity of Rana catesbiana Captured on various sites in Korea based on mitochondrial ND1 sequence)

  • 이지영;심재한;정인실
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.297-300
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    • 2005
  • 1970년대 식용을 위한 양식을 목적으로 일본에서 수입된 황소개구리가 국내 하천과 호서생태계에 큰 피해를 주었으나, 최근 급속히 그 개체수가 줄어든 것으로 추정되므로 이번 연구에서는 국내에 서식하는 북미산 황소개구리의 유전자 분석을 통하여 개체동태군에 대한 유전적 연관을 조사하였다. 이를 위하여 전라남도 지역에서 서식하는 황소개구리를 채집하여 이미 발표된 북미산 황소개구리와 미토콘드리아 ND1/tRNA 유전자 1215bp의 염기서열을 비교, 분석하였다. 북미산과 비교하였을 때 조사한 국내 서식 개체 모두에게 ND1/tRNA 유전자 1개 위치에서 염기변화가 발견되었으나 이는 도입 개체군의 유전자인지 국내 특이변이가 진행된 것인지 확실하지 않다. 또한 조사한 개체 일부에서 유전자 염기서열의 6위치에서의 변이가 발견되었으나 국내 서식 황소개구리는 미국산 황소개구리와의 유전적 차이가 거의 없으며, Kimura-2-parameter 분석결과 국내 서식 황소개구리 개체 내에서 $98.7\%\~100\%$의 높은 유사성을 보여 종내 유전적 차이가 거의 없는 것으로 보인다. Neighbor-Joining과 Maximum Parsimony 분석 결과, cluster를 이루는 개체군의 차이를 보였으므로 개체들이 분화되어 나온 시점과 위치가 다른 것으로 확인되었지만 장흥, 영암, 고흥의 개체가 국내 도입시기의 개체군에 속하며 광주, 남평 지역의 개체군이 고흥의 한 개체로부터 분화되어 나왔음을 추정할 수 있다. 이러한 결과로부터 국내에 서식하는 황소개구리가 도입 후 지역 특이적 분화가 일어났다고 결정하기는 무리가 있으며, 이와 같이 유전적 유전도가 높은 개체들간의 교배에 따른 유전적유전적 다양성의 감소가 최근에 관찰되는 국내산 황소개구리의 급격한 감소원인들 중의 하나일 가능성을 시사한다.년도) 18,756, 2045(년도) 22,595, 시장점유율 증가로 인한 수출액 증가분 누적(억원) : 2015(년도) 3,411, 2025(년도) 8,847, 2035(년도) 14,433, 2045(년도) 18,005 또한 시나리오 비교평가를 실시하여 본 결과, 본 연구에서 정의한 순편익 누적(Cumulative Net Profit) 변수를 적용하면 현재 연구비 추세 대비 $30\%$ 까지 연구비를 증가 시키는 것이 효율적임을 알 수 있었다.성, 생산 용이성, 제품 디자인의 우수한 정도가 a=0.01 수준 하에서 유의적으로 추정되었다. 이들 변수들 중에서 품질경쟁력에 가장 큰 영향을 미치는 측정변수는 제품의 기본 성능, 수명(내구성), 신뢰성, 제품 디자인의 순서로 추정되었다. 이것은 한국 제조업이 아직 산업 디자인이 품질경쟁력에 크게 영향을 미치는 성숙단계에 이르지 못하였음을 의미한다. (2) 제품 디자인에게 영향을 끼치는 유의적인 변수는 연구개발력, 연구개발투자 수준, 혁신활동 수준(5S, TPM, 6Sigma 운동, QC 등)이며, 제품 디자인은 우선 품질경쟁력을 높여 간접적으로 고객만족과 고객 충성을 유발하는 것으로 추정되었다. 상기의 분석결과로부터, 본 연구는 다음과 같은 정책적 함의를 도출하였다. 첫째, 신상품 개발과 혁신을 위한 포괄적인 연구개발 프로젝트를 품질 경쟁력의 주요 결정요인(제품의 기본성능, 신뢰성, 수명(내구성) 및 제품 디자인)과 연계하여 추진해야 할 것이다. 둘째, 기업은 디자인 경영 마인드 제고와 디자인 전문인력 양성을, 대학은 디자인 현장 업무를 통하여 창의력 증진과 기획 및 마케팅 능력 교육을, 정부는 디자인 기술개발 및 디자인 교육지원의 강화를 통하여 각각 디자인 경쟁력$\rightarrow$품질경쟁력을 제고시켜야 할 것이

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mtDNA cytochrome b에 기초한 한국흑우의 계통유전학적 분석 (Phylogenetic Analysis of Korean Black Cattle Based on the Mitochondrial Cytochrome b Gene)

  • 김재환;변미정;김명직;서상원;김영신;고응규;김성우;정경섭;김동훈;최성복
    • 생명과학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.24-30
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    • 2013
  • 본 연구는 mtDNA cytochrome b (Cyt b) 유전자 서열을 토대로 한국흑우의 유전적 다양성 및 계통유전학적 위치를 파악하기 위하여 실시하였다. 한국흑우 38두로부터 결정된 mtDNA Cyt b 유전자 전체서열 내에서 염기삽입 및 결실 없이 1개의 silent mutation이 동정되었다. 또한 2개의 haplotype으로 분류되었고, 염기변이율 및 haplotype 다양성지수에 기초한 한국흑우의 유전적 다양성은 기존에 보고된 중국 품종에 비해 낮게 나타났다. 한국, 일본, 중국에 분포하고 있는 12품종 101개 서열을 수집하여 한국흑우와의 유연관계를 확인하였다. 한국흑우에서 분류된 2개의 haplotype은 모두 B. taurus 계열에 포함되었으며, 한우, 일본흑우, Yanbian, Zaosheng 등 4개 품종과 하나의 그룹을 형성하였다. 또한 품종별 Dxy 유전거리 산출 결과, 한국흑우는 한우 및 일본흑우에 비해서 중국의 Yanbian, Zaosheng 품종과 더 가까운 유연관계를 보였다. 본 연구의 결과는 가축유전자원으로서 한국흑우의 보존 및 유전적 특성 구명을 위한 중요한 자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

국내 수집 감 품종을 이용한 EST-SSR marker 개발과 유전적 다양성 분석 (Development of EST-SSR Markers and Analysis of Genetic Diversity Using Persimmon (Diospyros kaki Thunb) Cultivars Collecting from Domestic)

  • 서동휘;정경미;김세종;김경민
    • 한국자원식물학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.491-502
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    • 2013
  • 본 연구는 감 수집종의 분류 및 품종 육종을 위하여 EST-SSR 마커를 개발해 유전적 유연관계를 분석하고, 형태적 유연관계를 비교 분석하여 DNA 마커의 효율성을 극대화한 연구 결과이다. 경북농업기술원 상주감시험장에서 수집한 42품종을 대상으로 6가지의 양적형질(과실크기, 과고, 과경, 과경굵기, 과경길이, 종자크기)과 19가지의 질적형질(횡단면, 종단면, 골의 정도, 얕은 동심원 균열, 옆모양, 정부열과, 세로홈, 꽃받침 끝 주름, 배꼽 홈길이, 꽃받침 쪽의 홈, 꽃받침 크기)을 사용하여 형태적 유연관계를 분석하였다. 유전적 유연관계를 분석하기 위해 수집한 감에서 cDNA library를 만들어 sequence를 분석한 후, PCR을 통해 얻은 polymorphism이 인정되는 25개의 primer set에서 16개의 EST-SSR primer set를 선발하였다. 수집한 감 42품종의 형태적 유연관계와 개발한 14개의 EST-SSR 마커를 이용하여 유전적인 유연관계를 분석한 결과 형태적 유연관계에서는 여러 그룹이 형성되었지만 coefficient가 0.02 이하로 형성되어 형태적 특성을 사용해 분류하기는 어려웠다. 유전적 유연관계는 coefficient 0.77에서 3개 그룹으로 분류되어, 상주수수감과 상주수꽃감, 밀양반시와 밀양고동시, 영동반시와 영동수시는 각각 같은 그룹으로 분류되었다. 형태적 분석과 유전적 분석의 상관관계를 조사한 결과 형태적 분석의 유사도 거리와 유전적 분석의 유사도 거리 간의 값이 -0.03으로 유의성이 매우 낮게 나왔다. 본 실험에서 얻어진 분자마커는 (EST-SSR 마커) 국내 감육종 효율 증진뿐만 아니라 우수형질을 도입하는데 유용하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

도라지에서의 RAPD 마커 분석과 Actin 유전자 염기서열에서 유래한 CAPS 분자표지 개발 (Development of a CAPS Marker Derived from the Pg-Actin Gene Sequences and RAPD Markers in Platycodon grandiflorum)

  • 김문휘;정은아;정정수;권순태;전익조;정정학;이제민;염인화
    • 한국자원식물학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.648-655
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    • 2015
  • 본 연구에서는 도라지의 품종 구분 및 유전적 다양성 분석에 활용될 수 있는 분자표지 개발을 위하여 RAPD 마커를 활용하여 분석하였으며, 동시에 actin유전자 염기서열에서 유래한 분자표지를 제작하였다. 총 30개의 RAPD 분자표지를 활용한 분석을 진행하였으나, 재현성과 안정성이 확보된 DNA 상의 다형성은 확보할 수 없었다. 이에, 도라지 actin (Pg-actin) 유전자에 존재하는 Single Nucleotide Polymorphism (SNP)을 이용하여 품종 간 구분에 활용 가능한 분자마커로의 전환을 탐색하였다. 도라지 genomic DNA에 actin 유래 유전자를 사용하여 2개의 actin homologs를 확보하였으며, 이를 염기서열 분석하여 3.4 kb의 Pg-actin fragment와 Pg-actin과 28.6%의 유사도를 가진 1.4 kb의 actin homologue를 획득하였다. 획득된 Pg-actin은 4개의 exon과 3개의 intron으로 구성된 유전자로, DNA 다형성 탐색을 통해 intron 3의 286 bp 위치에서 SNP (G ↔ A)를 발견하였으며, 이를 활용도 높은 CAPS marker로 전환하여 PgActin-Int3 마커를 개발하였다. Pg-Actin-Int3 마커를 32개의 도라지 유전자원에 적용시켜 본 결과 품종 간의 차이를 보이는 부분이 확인되었다. 본 연구에서 확보된 도라지 DNA 염기서열정보는 도라지의 유전적 다양성 분석 및 도라지 분자육종에 활용될 수 있을 것이라 전망된다.

간섭 억제된 DS-CDMA 시스템에서의 시공간 직렬 연쇄 컨볼루션 차등 부호 기법 (Space-Time Concatenated Convolutional and Differential Codes with Interference Suppression for DS-CDMA Systems)

  • 양하영;신민호;송홍엽;홍대식;강창언
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권1호
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    • pp.1-10
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    • 2002
  • 다중 사용자 DS-CDMA 시스템에서 더 좋은 성능을 얻고자 컨볼루션 부호와 시공간 차등 부호의 직렬 연쇄 구조를 제안한다. 본 논문에서 시스템은 다중 접속 간섭(MAI ; Multiple-access Interference) 를 억제하기 위해 다른 사용자의 확산 코드, 동기, 그리고 전력 정보 등을 필요로 하지 않는 단일 사용자 검파기(SUD : Single User Detection) 를 고려한다. 채널 부호로 사용된 부호화율 1 과 메모리 수 1 을 가지는 차등 부호는 부호화로 인한 효율 저하를 가져오지 않으며 최소 상태수를 가지게 된다. 그리고 시공간 블록 부호를 통해 다중 안테나로 인한 다이버시티 이득을 얻게 된다. 이러한 시공간 직렬 연쇄 컨볼루션 차등 부호를 복호함에 있어서 서로간의 정보를 교환하는 반복 복호 처리를 이용한다. 실험 결과로부터 본 시공간 연쇄 부호 기법이 DS-CDMA 시스템에서 기존의 컨볼루션 부호보다 유사한 복잡도에서 더 나은 성능과 유연성을 제공함을 알 수 있다. 또한 제안한 기법이 SUD를 하는 DS-CDMA 시스템에 적용될 때, 처리이득(PG : Processing Gain) 이나 간섭 억제 여파기의 탭 개수의 증가에 따라 성능 향상이 일어나며, 원근 간섭 전력 문제가 심한 경우에 성능 저하가 일어남을 알 수 있다.

SSCP기법에 의한 뽕나무오갈병 파이토플라스의 유전적 다형성 분석 (Genetic Diversity of Mulberry Dwarf Phytoplasma(MD) by SSCP Technique)

  • 한상섭
    • 한국산림과학회지
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    • 제102권2호
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    • pp.223-228
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    • 2013
  • 파이토플라스마 증폭 프라이머, P1/P7 및 R16F2n/R2를 이용하여 뽕나무 품종 42개체에 대하여 뽕나무오갈병 파이토플라스마의 전염여부를 조사한 결과 공시 모두에서 파이토플라스마가 검출되었다. 뽕나무오갈병 파이토플라스마 단일염기변이를 SSCP분석기법을 응용하여 분석조건을 조사한 결과 P1/P7(약 1.8 kb) 및 R16F2n/R2(약 1.2kb)로 증폭한 PCR산물에서는 6% polyacrylamide gel 농도, 150V, $10^{\circ}C$의 전기영동 조건에서 SSCP밴드패턴이 나타났다. 유사한 SSCP밴드 패턴을 보이는 두 시료간의 밴드형태를 뚜렷하게 구별하는 방법을 찾기 위하여 뽕나무 오갈병파이토플라스마와 대추나무 빗자루병 파이토플라스마의 P1/P7 및 R16F2n/R2 프라이머로 증폭한 PCR산물을 혼합한 후 SSCP분석 결과, 전기영동상에서 대추나무 파이토플라스마와 뽕나무 파이토플라스마의 SSCP 밴드패턴 모두를 관찰할 수 있었다. 본 연구 결과, 기존에 약 600 bp 크기로 한정된 것으로 알려진 SSCP 분석법을 응용하여 파이토플라스마 PCR 산물 1.8 kb 또는 1.2 kb 크기에서도 유사한 SSCP 밴드패턴에 의하여 단일염기변이를 검출할 수 있었다.

콩 시들음병에 관여하는 Fusarium균의 다양성 및 병원학적 특성 (Diversity and Pathogenic Characteristics of Fusarium Species isolated from Wilted Soybeans in Korea)

  • 최효원;김승노;홍성기
    • 한국균학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.297-312
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    • 2020
  • 2014년부터 2016년까지 국내 콩 재배 포장에서 시들음 증상을 보이는 시료에서 진균을 분리한 결과, Fusarium spp., Colletotrichum spp., Rhizoctonia spp., Macrophomina sp., Phytophthora spp., Calonectria ilicicola가 분리되었고, Fusarium균이 79.1%로 가장 많이 분리되었다. 53개의 Fusarium균을 균학적 특성에 의해 동정한 결과, F. solani, F. oxysporum, F. graminearum, F. fujikuroi 등 4개의 종 복합체(species complex)로 동정되었다. 염기서열분석을 통한 종 동정을 위해 translation elongation factor 1 alpha (TEF) 유전자 부위를 계통분석한 결과, F. solani, F. oxysporum, F. commune, F. asiaticum, F. fujikuroi 등 5종으로 확인되었다. 44개 Fusarium균주의 병원성을 확인하기 위하여 콩 3개 품종을 대상으로 유묘 침지 접종한 결과, F. asiaticum은 병원성이 없거나 미미한 것으로 나타났다. 병원성이 있는 10개 균주를 선발하여 기주범위를 조사한 결과, F. solani, F. oxysporum, F. commune은 콩에만 병원성이 있었고, F. fujikuroi는 콩, 강낭콩, 황동부콩, 흑동부콩 및 팥에 병원성을 보였다. 또한 13개 콩 품종을 대상으로 저항성 검정을 수행한 결과, F. commune과 F. fujikuroi는 모든 품종에 병을 일으켰다. 장기콩, 풍산나물콩, 소청자콩은 Fusarium에 의한 시들음병에 비교적 저항성이 것으로 나타났고, 황금올콩, 참올콩은 감수성 품종으로 확인되었다.

RAPD마커를 이용한 국내골프장의 잔디 13 품종의 유전적 다양성 분석 (Analysis of Genetic Diversity in Thirteen Turfgrass Cultivars Cultivated at Golf Courses Using RAPD Markers)

  • 김민정;김태수;심창기;김용기;지형진
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제1권4호
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    • pp.57-63
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    • 2012
  • 본 연구는 무작위 분자마커(RAPD)를 이용한 우리나라 골프장에서 이용되고 있는 잔디 13개 잔디품종의 유전적 다형성을 조사하여 보다 효과적인 골프장 관리를 위한 유전적 정보를 제공하고자 조사하였다. 본 연구에서 사용한 54개의 random hexamer primer를 이용하여 RAPD분석을 실시한 결과 13~54개의 다형성 밴드를 형성하였으며 primer당 평균 30.7개의 다형성 밴드를 확인할 수 있었다. RAPD분석 결과 13개의 잔디품종은 크게 3개의 그룹으로 나눌 수 있었다. Group I은 Shadow II, Aurora Gold, Little Big Horn Blue, PennA-1, PennA-4, Group II는 Midnight II, Prosperity, Moonlight SLT, Bright Star SLT, Silver Dollar, Group III은 Olympic Gold Turf-Type, Silver Star Turf-Type, Tar Heel II Turf-Type을 포함하였다. 13개 잔디 품종의 유전적 근연 정도는 0.039~1.0으로 나타났으며, Group III이 유전적 근연 정도가 가장 높게 나타났다. 이상의 결과를 통해 향후, 잔디 종 또는 이종간의 유전적 다양성의 상호관계나 차이점을 규명하기 위해서는 형태적인 특성과 SCARs 마커와 같은 특이적인 분자마커에 대한 연구가 추가적으로 필요할 것으로 사료된다.