DOI QR코드

DOI QR Code

Effect of Sequence Variation in Bovine Mitochondrial DNA D-loop Region on Economic Traits for Hanwoo

한우 경제형질에 미치는 Mitochondrial DNA D-loop 영역의 염기서열 변이효과

  • Oh, J.D. (Genomic Informatics Center, Hankyong National University) ;
  • Yoon, D.H. (National Livestock research Institute) ;
  • Kong, H.S. (Genomic Informatics Center, Hankyong National University) ;
  • Lim, H.J. (Genomic Informatics Center, Hankyong National University) ;
  • Lee, H.K. (Genomic Informatics Center, Hankyong National University) ;
  • Cho, B.W. (Department of Animal Science, Miryang National University) ;
  • Hong, K.C. (College of Life & Environmental Science, Korea University) ;
  • Jeon, G.J. (Genomic Informatics Center, Hankyong National University)
  • 오재돈 (국립한경대학교 유전정보연구소) ;
  • 윤두학 (축산기술연구소) ;
  • 공홍식 (국립한경대학교 유전정보연구소) ;
  • 임현진 (국립한경대학교 유전정보연구소) ;
  • 이학교 (국립한경대학교 유전정보연구소) ;
  • 조병욱 (밀양대학교 동물자원학과) ;
  • 홍기창 (고려대학교 생명유전공학부) ;
  • 전광주 (국립한경대학교 유전정보연구소)
  • Published : 2003.12.31

Abstract

This study was performed to analyse the sequences of variations of mtDNA D-loop and their effects on carcass traits in Hnawoo(Korean cattle). The resulting sequences were compared with previously published sequences for other cattle breeds(GenBank J01394). The PCR was used to amplify a total of 964 bp between nucleotide 15758 and 383 within D-loop region of mtDNA using specific primers. Twenty five polymorphic sites by nucleotide substitution were found in mtDNA of Hanwoo. The frequencies of positions at 169, 16042, 16093, 16119, 16255 and 16302 nt with high levels of sequence polymorphism were 0.891, 0.117, 0.109, 0.182, 0.197 and 0.117, respectively. The substitution effect at 169 and 16119 nt was found significant on marbling score. Also substitution effect at 169 and 16042 nt was highly significant(p〈0.01) on backfat. thickness. Polymorphism of mtDNA sequence in D-loop region could be useful for the analysis of cytoplasmic genetic variation and associations with the other economically important traits and maternal lineage analysis in Hanwoo.

본 연구는 한우 mt DNA D-loop 영역의 염기변이 다형성과 경제형질간의 관련성을 분석하기 위하여 수행하였다. 한우의 mtDNA D-loop 영역에서 단일염기의 치환 의해 총 25개의 polymorphic site가 확인되었다. 그중 주요 Polymorphic site의 염기변이 빈도는 169, 16042, 16093, 16119, 16255 및 16302번째 위치에서 0.891, 0.117, 0.109, 0.182, 0.197 및 0.117로 검출되었다. 169 및 16119번째 위치에서의 염기치환에 의한 MS의 효과는 -1.08(p〈0.05), 1.29(p〈0.01)로 나타났으며, 169 및 16042번째 위치에서의 염기치환에 의한 BF의 효과는 -0.31(p〈0.01)과 0.34(p〈0.01)로 나타났다. 본 연구에서 검출한 한우 mtDNA내 D-loop 영역의 염기서열 변이 빈도 등은 한우집단의 유전적 변이성 추정과 좀 더 다양한 경제형질과의 관련성 분석은 물론 모계유전 양상 분석을 통한 한우의 형성과정과 타 품종과의 계통분류적 상호 관계 등의 분석에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords

References

  1. Anderson, S. Bamkier, A. T., Barrell, B. G., de Bruijin, M. H., L., Coulson, A. R., Drouin, J., Eperon, I. C., Nierlich, D. P., Roe, B. A., Sanger, F., Schreier, P. H., Smith, A. J. H., Staden, R. and Young, I. G. 1981. Sequence and organization of the human mitochondrial genome. Nature 290:457-465. https://doi.org/10.1038/290457a0
  2. Anderson, S., De Bruljin, M. H. L. and Coulson, A. R. 1982. Complete sequnce of Bovine Mitochondrial DNA. Conserved Features of the Mammalian Mitochondrial Genome. J. Mol. Biol. 156:683-717. https://doi.org/10.1016/0022-2836(82)90137-1
  3. Amano, T., Miyakoshi, Y., Tokada. T., Kikkawa, T. and Suzuki, M. 1994. Genetic varials of ribosomal DNA and mitochondrial DNA between swamp and river buffaloes. Anim. Genet. 25:29.
  4. Attardy, G. 1985. Animal mitochondrial DNA: An extreme example of genetic economy. Int. Rev. Cytol. 93:93-145.
  5. Boettcher, P. J., Freeman, A. E., Johnston, S. D., Smith, R. K., Beitz, D. C. and McDaniel, B. T. 1996. Relationships between polymorphism for mitochondrial deoxyribonucleic acid and yield traits of holstein cows. J. Dairy Sci. 79:647.
  6. Brown, W. M., Prager, E. M., Wang, A. and Wilson, A. C. 1982. Mitochondrial DNA sequeces of primates: tempo and mode of evolution. J. Mol. Biol. 18:225
  7. Bradly, D. G., Machugh, D. E., Cunningham, P. and Loftus, R. T. 1996. Mitochondrial diversity and the origins of African and European cattle. Proe Natl Acad Sci USA. 93:5131.
  8. Hutchison Ⅲ, C. A., Newbold, J. E., Potter, S. S. and Edgell, M. H. 1974. Maternal inheritance of mammalian mitochondrial DNA. Nature 251:536-538. https://doi.org/10.1038/251536a0
  9. Kim, K. I., Yang, Y. H., Lee, S. S., Park, C., Ma, R., Bouzat. J. L. and Lewin, H. A. 1999. phylogenetic relationships of Cheju horses to other horse breeds as determined by mtDNA D-loop sequence polymorphism. Anim Genet. 30:102.
  10. Kim, K. I., Lee, J. H., Lee, S. S. and Yang, Y. H. 2003. Phylogenetic Relationships of Northeast Asian Cattle to Other Cattle Populations Determined Using Mitochondrial DNA D-Loop Sequence Polymorphism. Biochemical Genetics, 41(3/4):91.
  11. Mannen, H., Kojima, T., Oyama, K., Mukai, F., Ishida, T. and Tsuji, S. 1998a. Effect of mitochondrial DNA variation on carcass traits of Japanese black cattle. J. Anim. Sci. 76:36.
  12. Mannen, H., Tsuji, S., Loftus, R. T. and Bradley, D. G. 1998b. Mitochondrial DNA variation and evolution of Japanese black cattle(Bos taurus). Genetics. 150:1169.
  13. Mannen, H., Kawasaki, J., Ishidal, T., Mukai, F. and Tsuji, S. 2000. Mitochondrial DNA Diversity of Japanese Black Cattle. Anim. Sci. 71:1470.
  14. Ron, M., Yoffe. O. and Wellet, J. L. 1993. Sequece variation in D-loop DNA of cow lineages selected for high and low maternal effects on milk production. Anim. Genet. 24:186
  15. Schutz, A. E. Freeman, G. L. and Lindberg, 1993. The effect of mitochondial DNA on milk production and healt Oh dairy cattle. Livestock Production Science. 37:283-295.
  16. Takeda, K. and Onishi, A. 1995. SSCP analysis of pig mitochondrial DNA D-loop region polymorphism. Anim. Genet. 26:321-326.
  17. Takada, K., Onishi, A. and Takahashi, S. 1997. Genetic variants of bovine mitochondrial DNA D-loop region in Japanese Black. Japanese brown and Holstein breeds. Anim. Sci. Technol(Jpn). 68:1161.
  18. Wilkinson, G. S. and Chapman, A. M. 1991. Length and sequnce variation in evening bat D-loop mtDNA. Genetics 128:607-617.
  19. 윤두학. 2002. 한우의 분자유전학적 특성 구명을 위한 유전적 다양성 분석과 육질관련 표지유전자 개발. 고려대학교 박사학위 논문.
  20. 이성수, 고서봉, 오운용, 양영훈, 김규일, 조병욱. 1998. 미토콘드리아 DNA D-loop Region의 PCR-RFLP를 이용한 한우, 제주 재래한우와 타 품종과의 유전적 관계 분석. 한국축산학회지 40:335.
  21. 정의룡, 박정준, 한상기, 1996. PCR 기법을 이용한 소 mtDNA의 RFLP 분석에 관한 연구. 한축지. 38:307.
  22. 정의룡, 김우태, 김연수, 이정구, 한상기. 2002. 한우 Mitochondrial DNA D-loop 영역의 염기서열 및 유전변이. 한국동물자원과학지 44:181.