• 제목/요약/키워드: Animal Genomics

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Association of Marker Loci and QTL from Crosses of Inbred Parental Lines

  • Lee, Gi-Woong
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제18권6호
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    • pp.772-779
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    • 2005
  • The objectives of this study were to examine problems with using F$_1$ data by simulation, association of marker loci and QTL from crosses of inbred parental lines and to enumerate the preliminary characterization of genetic superiority within inbred parental lines. In this study, the association between markers for QTL used as covariates and estimates of variance components due to effects of lines was investigated through computer simulation. The effects of size of population to develop inbred lines and initial frequencies and magnitudes of effects of QTL were also considered. Results show that estimates of variance components due to line effects are influenced by including marker information as covariates in the model for analysis. Estimates of line variance were increased by adding marker information into the analysis, because negative covariances between effects associated with the markers and the remaining effects associated with other loci existed. However, the fit of the model as indicated by the log likelihood improved by adding more markers as covariates into the analysis. Marker assisted selection will be beneficial when markers explain unexplained genetic difference during selection procedure. Markers can be used to identify QTLs affecting traits, and to select for favorable QTL alleles. To efficiently use genetic markers, location of markers at the genome must be identified. The estimates of variance due to effects of with and without marker information used as covariates in the analysis were investigated. The estimates of line variances were always increased when markers were included as covariates for the model because a negative covariance were existed.

Cloning Livestock from Cultured Cells Creates New Opportunities for Agriculture

  • Wells, D.N.
    • 한국수정란이식학회:학술대회논문집
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    • 한국수정란이식학회 2003년도 제3회 발생공학 국제심포지움 및 학술대회
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    • pp.29-48
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    • 2003
  • It is remarkable that nuclear transfer using differentiated donor cells can produce physiologically normal cloned animals, but the process is inefficient and highly prone to epigenetic errors. Aberrant patterns of gene expression in clones contribute to the cumulative losses and abnormal phenotypes observed throughout development. Any long lasting effects from cloning, as revealed in some mouse studies, need to be comprehensively evaluated in cloned livestock. These issues raise animal welfare concerns that currently limit the acceptability and applicability of the technology. It is expected that improved reprogramming of the donor genome will increase cloning efficiencies realising a wide range of new agricultural and medical opportunities. Efficient cloning potentially enables rapid dissemination of elite genotypes from nucleus herds to commercial producers. Initial commercialisation will, however, focus on producing small numbers of high value animals for natural breeding especially clones of progeny-tested sires. The continual advances in animal genomics towards the identification of genes that influence livestock production traits and human health increase the ability to genetically modify animals to enhance agricultural efficiency and produce superior quality food and biomedical products for niche markets. The potential opportunities inanimal agriculture are more challenging than those in biomedicine as they require greater biological efficiency at reduced cost to be economically viable and because of the more difficult consumer acceptance issues. Nevertheless, cloning and transgenesis are being used together to increase the genetic merit of livestock; however, the integration of this technology into farming systems remains some distance in the future.

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특수 목적견으로서의 품성 및 능력 관련 유전자들에 관한 생물정보학적 분석 (Bioinformatic Analysis of the Canine Genes Related to Phenotypes for the Working Dogs)

  • 권윤정;어정우;최봉환;최유리;김정안;김다희;김태헌;성환후;김희수
    • 생명과학회지
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    • 제23권11호
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    • pp.1325-1335
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    • 2013
  • 특수 목적견(구조견, 군견, 안내견 및 탐지견)은 집중력, 소유욕, 대담성 등을 기반으로 한 훈련시험을 통해 선별된다. 최근 특수견으로서의 특수한 능력 및 품성에 대해 유전적인 정보가 중요한 인자로 다뤄지고 있다. 본 연구에서는 특수견으로서의 개의 특수한 능력 및 품성과 관련된 유전자들의 분자적인 특징을 고찰하고자 하였다. 이전 연구에서 보고된 24개의 유전자(AR, BDNF, DAT, DBH, DGCR2, DRD4, MAOA, MAOB, SLC6A4, TH, TPH2, IFT88, KCNA3, TBR2, TRKB, ACE, GNB1, MSTN, PLCL1, SLC25A22, WFIKKN2, APOE, GRIN2B, PIK3CG)를 선택하여 품성, 후각, 운동 및 학습능력 관련 유전자, 네 가지 카테고리로 분류하였다. 본 연구에서는 생물학적인 기법을 이용하여 이 유전자들의 염색체상의 위치, 유전자들 간의 네트워크를 통한 상호관계를 조사하였으며, 어떤 생물학적 기능과 관련이 있는지 Gene Ontology 분석과 데이터베이스를 기반으로 in silico 발현 양상을 살펴보았다. 또한 이전 연구를 통하여 품성 관련 유전자들의 다양한 유전적 다형성에 대한 보고를 조사하였다. 본 연구는 특수 견으로서 주요하게 고려되는 개의 고유한 능력 및 품성 관련된 유전자에 대해 분자적 특징을 제시하고 있다. 이 후보 유전자들은 개의 특수한 표현형과의 관계를 밝힐 수 있는 연구의 기초자료로서 이용될 수 있을 뿐만 아니라 핵심적인 유전인자로 응용되어 신속하고 정확한 특수견 선발에 기여할 수 있을 것으로 전망된다.

홀스타인 젖소의 원유내 acetone과 β-hydroxybutyrate acid 함량에 영향을 미치는 환경요인 (Environmental factors influencing acetone and Environmental factors influencing acetone and β-hydroxybutyrate acid contents in raw milk of Holstein dairy cattle)

  • 조광현;조충일;이준호;박경도
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제26권3호
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    • pp.687-693
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    • 2015
  • 본 연구는 젖소의 검정기록, 378,086개를 이용하여 케토시스 진단 지시형질로 이용되는 유량내 아세톤과 ${\beta}$-히드록시부틸산의 함량에 영향을 미치는 환경요인을 분석하였다. 형질별 목장, 비유단계, 산차, 착유시간 및 월령에 대한 유의성 검정 결과 모든 요인들에서 고도의 유의성 (p < 0.01)이 나타났으며, 가장 큰 환경요인은 비유단계였다. 1회 착유량, 아세톤과 ${\beta}$-히드록시부틸산의 함량에 대한 월령의 1차 회귀계수는 모두 정 (+)의 관계, 2차 회귀계수는 부 (-)의 관계를 나타내었으며, 비유 2단계 (36~65일) 비유량의 최소자승평균은 19.06kg으로 비유말기에 비하여 6.51kg 높았다. 아세톤과 ${\beta}$-히드록시부틸산의 함량에 대한 최소자승평균은 비유 1단계 (5~35일)에서 각각 0.1929mM/L과 0.0742mM/L로 가장 높았으며, 착유일수에 따라 감소하다가 비유말기 소폭 증가하는 경향을 나타내었다. 1산에 대한 아세톤과 ${\beta}$-히드록시부틸산의 함량의 최소자승평균은 각각 0.1414mM/L과 0.0522mM/L로 2차산 이상의 평균보다 높았으며, 오후착유에 대한 아세톤과 ${\beta}$-히드록시부틸산의 함량의 최소자승평균이 각각 0.1372mM/L과 0.0534mM/L로 오전착유보다 일괄적으로 높게 나타났다.

돼지 써코바이러스 2형 감염량과 항체가를 이용한 자돈의 저항성군 선발법 (Classifying Host Susceptibility Using Porcine Circovirus Type 2 Viral Load and Antibody Titer)

  • 임규상;이은아;이경태;전태훈;홍기창;김준모
    • 생명과학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.283-288
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    • 2017
  • 양돈산업에 있어 돼지 써코바이러스 2형(PCV2)의 복합감염으로 인한 이유자돈의 질병 피해가 막대하다. PCV2 감염에 대한 숙주의 민감도는 상이한 것으로 알려져 있으며, 따라서 숙주의 민감도를 구분하는 것은, 이를 이용한 숙주의 저항성 향상 연구에 필수이다. 본 연구의 목적은 이유자돈군의 혈액 내에서 PCV2 바이러스에 대한 숙주의 민감도를 구분 짓고 구명하는데 있었다. 본 연구에서는 자연적으로 바이러스에 감염된 10주령의 이유자돈군으로부터 혈청을 채취하여 PCV2 바이러스량과 항체가를 측정하고 혈구분석을 실시했다. 또한, 측정된 PCV2 바이러스량과 항체가를 기준으로 자돈군 내에서 저항성군과 민감성군을 선정하였고, 통계분석결과 저항성군에 비해 민감성군에서 백혈구 수가 현저히 줄어든 것을 확인하였다. 본 연구를 통해서 PCV2 감염에 대한 돼지의 민감도를 구분짓기 위한 PCV2 바이러스량과 항체가를 이용한 복합기준을 제시할 수 있었으며, 이유자돈군의 PCV2 관련 질병저항성 및 백혈구감소증을 확인할 수 있는 방법을 마련하였다.

형질 전환 기법을 이용한 인체 간암의 마우스 모델 제작 및 특성 규명 (Production and Characterization of a Transgenic Mouse Model of Human Liver Cancer)

  • 이종숙;이정웅;현병화;이철호;정규식;방남수;염영일
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제31권3호
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    • pp.145-152
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    • 2007
  • 본 연구에서는 SV40 Tag을 마우스 albumin 유전자의 promoter/enhancer 조절 하에 발현하도록 설계된 재조합 유전자를 마우스 1세포기 수정란에 미세 주입하여 형질 전환마우스를 제작하고 이들의 인체 간암 모델로써의 적합성을 조사하였다. 형질 전환이 확인된 총 11개체의 founder 생쥐들 중 4개체가 간암을 일으켰고, 두 개체는 신장암을, 한 개체는 피부 및 뇌에서 종양을 각각 일으켰다. 이들로부터 외래 유전자를 계대 유전하는 3가계를 얻었다(#1-2, #1-6, #1-11). 이들 가계의 자소들에서 8주령(#1-2, #1-6)혹은 10주령(#1-11)시부터 간암이 반복적으로 발생되었으며, #1-11 founder개체에서 폐로 암세포가 전이된 것 외에는 다른 조직에서의 형태학적 변이가 발견되지 않았다. 간암 발생은 조직학적 변화에 따라 3단계로 나눌 수 있었다. 즉, 출생에서 3주령까지는 간세포의 과량증식을 보이나 세포핵의 이상은 관찰되지 않았으며, 4주령부터 7주령(#1-2, #1-6) 혹은 9주령(#1-11)까지는 diffuse liver cell dysplasia를 나타내지만 tumor nodule은 발견되지 않았고, 그 이후에는 liver dysplasia를 배경으로 간암이 발생하였다. 본 연구에서 작출한 간암 모델 마우스는 인체 간암과 일부 유사한 소견을 보였는바 인체 간암 기전 연구를 위한 유용한 동물 모델로 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

베이지안 회귀를 이용한 국내 홀스타인 젖소의 유량형질 관련 DGAT1유전자 효과 검증 (Validation of diacylglycerol O-acyltransferase1 gene effect on milk yield using Bayesian regression)

  • 조광현;조충일;박경도;이준호
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제26권6호
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    • pp.1249-1258
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    • 2015
  • 젖소의 유생산 형질에 가장 큰 영향을 미치는 유전자들 중 하나로 알려진 DGAT1 유전자의 효과를 국내 젖소 종축의 고밀도 유전체 정보를 이용하여 검증하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 국내 젖소 씨수소로 구성된 353두의 고밀도 유전체 정보, 혈통, 추정 육종가 및 신뢰도 정보를 수집하였으며, 단일염기다형성 효과를 추정하기 위한 종속변량으로 가장 정확한 유전체 육종가를 예측할 수 있는 DeRegressed EBV를 산출하여 분석에 이용하였다. BovineSNP50 v2 패널을 이용하여 구명한 고밀도 유전자형 정보 중 유효성검증 과정을 통하여 41,051개 SNP을 선정하였으며, 각 단일 염기다형성의 실제적 유전체 육종가 기여도를 확인하기 위하여 유전체 선발방법 중 하나인 베이즈B (pi=0.99) 방법을 이용하여 SNP 효과를 추정하였다. 1메가 베이스페어의 구간으로 구성된 유전체 전장의 2,516개 윈도우 별 유전분산 설명력을 계산한 결과 상위 1, 3 윈도우가 DGAT1유전자 주변에서 발견되었으며, 이 두 윈도우의 유전분산 설명력은 각각 0.51% 및 0.48%인 것으로 나타났다. DGAT1유전자는 유전체 선발에 상업적으로 이용되는 50k SNP chip에 포함되어있지 않기 때문에 직접적인 유전자의 효과가 명확하게 드러나지는 않지만 DGAT1 유전자에 인접한 단일염기다형성들간의 연관불평형에 의하여 주변 윈도우에서 가장 높은 유전분산 설명력을 보이는 것으로 사료된다.

T-세포 항원 수용체 매개 신호전달 조절자로서 돼지 CD45RO 구조특성 (Key Structural Features of PigCD45RO as an Essential Regulator of T-cell Antigen Receptor Signaling)

  • 채한화;임다정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.211-226
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    • 2019
  • 백혈구 공통 항원인 돼지 CD45는 PTPRC 유전자에 암호화 되어 있으며, CD45엑손의 선택적 스플라이싱에 따라 다른 T-세포에서 발현되는 티로신 인산분해효소이다. CD45는 기질인 TCR의 $CD3{\zeta}$ 사슬, Lck, Fyn, Zap-70 kinase의 인산화된 티로신에서 인산을 분해하여 T-세포 항원 수용체(TCR) 매개 신호전달을 조절한다. CD45의 조절이상은 많은 면역 질환과 관련이 있어서, CD45는 면역약물 개발에 표적이 되어왔다. TCR 신호전달의 조절효과를 가진 주요 구조적 특징을 특성화하기 위해, 사람의 알려진 CD45 구조를 템플릿으로 적용하여 돼지 CD45RO(가장 작은 CD45 isoform)의 단백질 구조와 예측된 돼지 CD45RO 모델구조에 $CD3{\zeta}$ 사슬의 ITAM(REEpYDV)를 도킹하여 CD45RO/ITAM 펩타이드 결합구조를 예측하였다. 돼지 CD45RO의 구조적 특징은 세포외영역의 구조견고성과 세포질 내 티로신 인산분해효소 도메인의 KNRY와 PTP signature 기능모티프(두 기능 모티프는 ITAM 펩타이드 결합부위의 좁은 입구로 역할)에 있었다. 주요 구조특성은 돼지 CD45RO-ITAM 펩타이드 결합구조 안정성과 결합친화력을 조절하면서 기질 선택성에 영향을 준다. 돼지 CD45RO의 구조적 특성은 T-세포에 특이적인 면역 조절제를 탐색하는 데에 적용될 것이다.

국내 버크셔 돼지에서 성장 및 산자수의 후보유전자로서 PRLR3와 RBP4에 관한 연구 (A Study on the Prolactin Receptor 3 (PRLR3) Gene and the Retinol-binding Protein 4 (RBP4) Gene as Candidate Genes for Growth and Litter Size Traits of Berkshire in Korea)

  • 도창희;김선구;강한석;신택순;이홍구;조성근;도경탁;송지나;김태헌;최봉환;상병찬;주영국;박준규;이성훈;이정일;박정석;신영수;김병우;조병욱
    • 생명과학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.825-830
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    • 2010
  • 본 연구는 버크셔 품종에서 PRLR3와 RBP4 후보유전자의 두 개의 대립유전자가 산육형질과 번식형질에 미치는 영향을 조사하였다. 5,919두의 혈통자료, 3,480두의 산육기록과, 244두의 모돈의 775마리의 산자기록을 이용하여 유전능력 평가를 수행하였다. 유전자형 분석은 144두와 156두에서 PRLR3와 RBP4 유전자의 유전자형을 각각 분석하였다. 평가된 개체들의 육종가를 이용 두 마커의 유전자형 효과와 유의 확률을 추정한 결과 PRLR3 유전자는 번식형질의 총산자수(TBN)와 생존산자수(NBA)에서 -0.28과 -0.13두의 상가적 효과를 각각 나타내었다. RBP4 유전자는 일당증체량에서 10.58 g의 우성적 효과를 나타내었다. 그러나 RBP4 유전자의 다형성은 번식형질의 총 산자수(TBN)와 생존산자수(NBA)에서 -0.34와 -0.33두의 상가적 유전적 효과를 각각 나타났다. 따라서 PRLR3와 RBP의 B 대립유전자를 선호하는 MAS (Marker Assist Selection) Scheme은 버크셔 품종의 산자수의 개량에 이용 할 수 있을 것이다.

체세포 복제 자견의 성장 및 혈액학적 특성 분석 (Analysis of Growth and Hematologic Characteristics of Cloned Puppies)

  • 김동훈;최미경;노진구;박종주;염동현;김현민;최봉환;김동교;박진기;류재규
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.229-235
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    • 2013
  • The objective of this study was to monitor health conditions of four genetically identical somatic cells cloned Labrador retriever puppies by estimation of body weight and analysis of hematologic and serologic characteristics. Naturally ovulated oocytes and donor cells were used for somatic cell nuclear transfer (SCNT). Donor cells and enucleated oocytes were followed by electric fusion, chemical activation and surgical embryo transfer into the oviducts of surrogate females. Two recipients became pregnant; two maintained pregnancy to term, and four live puppies were delivered by Caesarean section. The cloned Labrador retrievers were genetically identical to the nuclear donor dog. The body weight of clone-1, -2, -3, and -4 was increased from 0.66, 0.40, 0.39, and 0.37 kg at birth to 6.2, 6.6, 6.2, and 6.0 kg at 8 weeks of age, respectively. Although clone-4 had lower numbers of RBC than reference range, the most of RBC and WBC related heamatologic results of cloned puppies were not different when compared to reference range. In serological analysis, Glucose, ALP and inorganic phosphate level of four cloned puppies was significantly higher than the reference ranges. However, there was no significant difference among four cloned dogs. This study suggests that cloned puppies derived from SCNT did not have remarkable health problems, at least in the growth pattern and hematological and serological parameters.