• 제목/요약/키워드: Genomic analysis

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cDNA Cloning and Polymorphism of the Porcine Carbonic Anhydrase III (CA3) Gene

  • Wu, J.;Deng, Changyan;Xiong, Y.Z.;Zhou, D.H.;Lei, M.G.;Zuo, B.;Li, F.E.;Wang, J.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제19권3호
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    • pp.324-328
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    • 2006
  • Carbonic anhydrase III (CA3) is a member of a multigene family that encode carbonic anhydrase isozymes. In this study, a complete coding sequence of the pig CA3 gene which encodes a 260 amino-acid protein was determined. The amino acid comparison showed high sequence similarities with previously identified human (86.5%) CA3 gene and mouse (91.5%) Car3 gene. The partial genomic DNA sequences were also investigated. The length of intron 1 was 727 bp. Comparative sequencing of three pig breeds revealed that there was a T${\rightarrow}$C substitution at position 363 within intron 1. The substitution was situated within a NcoI recognition site and was developed as a PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP) marker for further use in population variation investigations and association analysis. Two alleles (A and B) were identified, and 617 bp fragments were observed for the AA genotype and 236 bp and 381 bp fragments for the BB genotype. The polymorphism of CA3 was detected in 8 pig breeds. Allele B was predominant in the Western pig breeds. In addition, association studies of the CA3 polymorphism with carcass traits in 140 $Yorkshire{\times}Meishan$ $F_2$ offspring showed that the NcoI PCR- RFLP genotype may be associated with variation in several carcass traits of interest for pig breeding. Allele B was associated with increases in lean meat percentage, loin eye height and loin eye area. Statistically significant association with backfat thickness was also found; pigs with the AB genotype had much less backfat thickness than AA or BB genotypes.

수변 경계종인 쥐방울덩굴의 유전적 다양성 분석 (An analysis of the genetic diversity of a riparian marginal species, Aristolochia contorta)

  • 남보은;박현준;손가연;김재근
    • 한국습지학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.100-105
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    • 2020
  • 수변 및 육상 식생의 경계에 서식하는 쥐방울덩굴(Aristolochia contorta)은 국내 취약종인 꼬리명주나비(Sericinus montela) 유충의 유일한 기주식물이라는 점에서 높은 보전가치를 지닌다. 개체군의 장기적인 유지에 있어서 유전적 다양성은 반드시 고려되어야 하며, 이를 위하여 기존 개체군의 유전적 다양성을 파악하는 과정이 선행되어야 한다. 쥐방울덩굴 개체군이 장기적으로 유지되고 있는 네 서식처의 개체군을 대상으로 개체들의 잎을 채집하여 DNA를 추출하였으며, 5개의 무작위 프라이머를 이용한 RAPD-PCR을 수행하여 각 개체군의 유전적 다양성을 비교하고 개체군 간의 유연관계를 파악하였다. 개체군 내 유전적 다양성은 4개 개체군 중 가평 개체군(GP)이 가장 높았으나, 전반적인 유전적 다양성은 다른 종에 비해 낮은 편으로 나타났다(h: 0.0607 ~ 0.1491; I: 0.0819 ~ 0.1759). 또한 가평 개체군의 경우 지리적 거리와 무관하게 다른 개체군들과의 유전적 거리가 큰 편으로 나타났다. 이는 파편화된 서식지와 더불어 낮은 유성생식 비율에서 기인한 것으로 추정된다. 쥐방울덩굴 개체군의 보전을 위해서는 개체군 혼합 식재와 적절한 차광이나 물리적 지지와 같이 쥐방울덩굴의 유성생식 을 촉진하는 환경이 적극적으로 고려되어야 할 것이다.

야생에서 채집된 검은비늘버섯(Pholiota adiposa)균에 관한 연구 (Pholiota adiposa and its Related Species Collected from the Wild Forestry)

  • 이상선;김미혜;장후봉;신춘식;이민웅
    • 한국균학회지
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    • 제26권4호통권87호
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    • pp.574-582
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    • 1998
  • 1996년부터 속리산 법주사 주변과 그 외의 지역에서 Pholiota species 5종을 채집하여 Pholiota adiposa와 Pholiota species로 동정하였다. 이 버섯들을 다른 버섯들과 random primer에 의한 RAPD를 실시하여 형태적 분류와 연관시켜 본 결과, primer #28(1.5kb와 1.0kb 사이)에서 Pholiota adiposa와 Pholiota sp.의 공통밴드가 형성되었고, primer #36(750과 500bp 사이)와 OPD-18(760 bp)에서는 검은비늘버섯만의 특이적 밴드가 나타났다. 모균주와 이를 접종원으로 하여 수확한 자실체의 DNA에서는 동일한 모양의 다형적 밴드가 형성되었다. 또한 채집된 5종의 검은비늘버섯은 약간씩 다른 밴드적 차이를 나타내었다. 검은비늘버섯의 포자지문법을 통한 단포자분리에 의한 mating 결과 tetrapolar형을 관찰하였는데, 이는 Arita와 Mimura(1969)가 이미 P. adiposa와 P. nameko가 bipolar 형이라고 한 것과 다른 결과이다. 본 실험은 PCR-RAPD를 이용하여 하나의 버섯에서 얻은 담자포자의 단핵(monokaryon)과 이핵(dikaryon) 균사간의 차이를 보기 위한 기초실험이며, 또한 육종 계획에 대한 응용을 위한 실험이다.

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Paenibacillus sp. JB-13 Cyclodextrin Glucanotransferase 유전자의 E. coli 에서의 발현 및 최적 생산 (Expression and Optimum Production of Cyclodextrin Glucanotransferase Gene of Paenibacillus sp. JB-13 in E. coli)

  • 김해윤;이상현;김해남;민복기;백형석;전홍기
    • 미생물학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.74-79
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    • 2008
  • L-ascorbic acid (AA)의 2번 위치의 수산기에 부위 특이적 활성을 갖는 Paenibacillus sp. JB-13 유래의 cyclodextrin glucanotransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) 유전자(cgt gene)를 pEXP7 발현 vector에 클로닝하여 재조합 균주를 구축하였다. 재조합 균주의 CGTase생산 최적 조건을 검토하여 본 결과 LB 배지에 0.5% glucose, 3.0% polypeptone, 0.3% $K_2HPO_4$, 0.5% NaCl이 되도록 추가하고, 초기 pH 7.0, 접종량 2%, 통기량 0.1 vvm, 배양 온도 $37^{\circ}C$, 배양 시간 14시간의 조건에서 최대 활성을 나타내었다. 재조합 균주와 기존 균주의 CGTase 활성을 비교한 결과 재조합 균주는 배양 14시간째 640 units/ml의 활성을 가져 기존 균주에 비해 70%의 활성을 나타내지만 배양 시간을 1/4로 단축시킬 수 있다는 이점이 있음을 확인하였다. 재조합 균주가 생산한 CGTase를AA-2G합성에 적용하여 AA-2G를 합성하고 HPLC로 분석한 결과 단일 peak를 확인할 수 있었고 ${\alpha}$-glucosidase를 처리하여 확인한 결과 AA와 glucose로 분리됨을 확인할 수 있었다.

한국에서의 고초균 유전체 연구: Bacillus subtilis 염색체상 180$^{\circ}$-185$^{\circ}$-부위 53 kb DNA 단편의 염기서열 분석 (The Bacillus subtilis Genome Sequencing Project in Korea: Sequence Analysis of the 53 kb DNA Fragment at 180$^{\circ}$-185$^{\circ}$- of B. subtilis 168 Chromosome)

  • 김사열;최수근;정영미;신병식;박승환
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.23-33
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    • 1998
  • 고초균 유전체 전체 염기서열을 밝히는 연구가 1997년 5월에 종료되어 전체 4,214,810bp의 염기서열이 SubtiList 데이터베이스에 공식적으로 입력되었다. 과제의 진행은 약 8년 동안 국제적인 협력에 의하여 이루어져 왔으며, 유럽의 25개 연구팀, 일본의 7개 연구팀, 두 개의 회사 연구팀 그리고 한국의 본 연구팀이 참여했다. 고초균 유전체 염기서열 해독을 위한 국제협력과제의 일환으로 본 연구팀은 odhA 유전자(181 $^{\circ}$) 상류지역 53, 289bp 부위의 염기서열을 해독하였다. 할당된 부위의 양 끝 부분에 위치한 sspC와 odhA 유전자의 알려진 염기 서열을 시점으로하여, plasmid rescue와 long-range PCR 방법을 써서 염색체 DNA 단편을 획득하였다. 본 연구팀이 염기서열을 밝힌 염색체 DNA 부위에는 이미 보고된 9개 유전자(sspC, cge cluster, orfE5, orfRMl 및 odhA)를 포함하여 모두 65개의 ORF가 들어 있음이 밝혀졌다. 이 부위에서 얻은 흥미로운 결과 중 하나는 인트론으로 여겨지는 한 ORF의 발견인데 세균의 염색체 상에서 인트론이 발견된 예는 흔치 않다. DNA복제 종결 단백질의 결합이 예상되는 염기서열이 세 곳에서 새로이 발견되었는데 이 역시 흥미로운 결과이다. 한편 이 부위 전체의 염기서열 해독을 통하여 기존의 유전자 지도상에 실제와는 매우 다르게 표시되어 온 여러 유전자들의 위치를 바로잡을 수 있었다.

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Agrobacterium tumefaciens를 이용한 벼의 형질전환 효율의 검토 및 내한성 관련 GPAT (glycerol-3-phosphate acyltransferase) 유전자의 형질전환 (Investigation of Transformation Efficiency of Rice Using Agrobacterium tumefaciens and High Transformation of GPAT (glycerol-3-phosphate acyltransferase) Gene Relative to Chilling Tolerance)

  • 서미숙;배창휴;최대옥;임성렬;서석철;송필순;이효연
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제29권2호
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    • pp.85-92
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    • 2002
  • Agrobacterium을 이용한 벼의 효율적인 형질전환을 위하여 몇 가지 형질전환 조건을 조사하였다. 그리고 조사된 최적의 형질전환 방법을 이용하여 내한성에 관련된 GPAT 유전자를 식물에 도입하였다. 형질전환 조건은 GUS 발현을 통하여 조사되었다. 본 실험에서는 벼 (Oryza sativa L. cv. Dongjin)의 성숙 종자 유래 캘러스를 3일간 전배양한 후 Agrobacterium을 접종하였다. 접종이 끝난 캘러스는 50mg/L CaCl$_2$, 30mg/L acetosyringone, 2 mg/L 2,4-D, 120 mg/L betaine이 첨가된 공동배양 배지 위에서 암조건으로 10일간 공동배양하여 높은 GUS 발현을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 방법으로 GPAT 유전자를 식물에 도입한 결과 54%의 높은 형질전환율을 나타내었다. 형질전환 식물체를 southern 분석한 결과 wild type 식물체에서는 GPAT 유전자가 검출되지 않았으나, 형질전환 식물체에서는 GPAT 유전자가 검출되었다. 또한 GPAT 유전자로 형질전환된 5 계통의 T1 세대에서 hygromycin에 대한 저항성과 감수성의 유전비율이 3 : 1로 분리되었다. 따라서 본 실험의 결과에서 검토된 고빈도의 형질전환 시스템은 단자엽식물의 형질전환에 있어서 모델계로 이용될 수 있으리라 기대된다.

Ac/Ds 삽입 변이체를 이용한 벼 유전자 기능 연구 (Current status of Ac/Ds mediated gene tagging systems for study of rice functional genomics in Korea)

  • 이강섭;박성한;윤도원;안병옥;김창국;한창덕;이기환;박동수;은무영;윤웅한
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제37권2호
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    • pp.125-132
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    • 2010
  • Rice is the staple food of more than 50% of the worlds population. Cultivated rice has the AA genome (diploid, 2n=24) and small genome size of only 430 megabase (haploid genome). As the sequencing of rice genome was completed by the International Rice Genome Sequencing Project (IRGSP), many researchers in the world have been working to explore the gene function on rice genome. Insertional mutagenesis has been a powerful strategy for assessing gene function. In maize, well characterized transposable elements have traditionally been used to clone genes for which only phenotypic information is available. In rice endogenous mobile elements such as MITE and Tos (Hirochika. 1997) have been used to generate gene-tagged populations. To date T-DNA and maize transposable element systems has been utilized as main insertional mutagens in rice. A main drawback of a T-DNA scheme is that Agrobacteria-mediated transformation in rice requires extensive facilities, time, and labor. In contrast, the Ac/Ds system offers the advantage of generating new mutants by secondary transposition from a single tagged gene. Revertants can be utilized to correlate phenotype with genotype. To enhance the efficiency of gene detection, advanced gene-tagging systems (i.e. activation, gene or enhancer trap) have been employed for functional genomic studies in rice. Internationally, there have been many projects to develop large scales of insertionally mutagenized populations and databases of insertion sites has been established. Ultimate goals of these projects are to supply genetic materials and informations essential for functional analysis of rice genes and for breeding using agronomically important genes. In this report, we summarize the current status of Ac/Ds-mediated gene tagging systems that has been launched by collaborative works from 2001 in Korea.

신팔달콩 유래 IFS (isoflavone synthase)유전자 클로닝 및 기능 규명 (Cloning and Characterization of Soybean IFS (Isoflavone Synthase) Genes from Korean Cultivar, Sinpaldalkong)

  • Park, Hayng-Mi;Shin, Sang-Hyun;Ko, Jong-Min;Yi, Gi-Hwan;Nam, Min-Hee;Chung, Young-Soo;Chung, Won-Bok;Lee, Jai-Heon;Park, Seong-Whan
    • 생명과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.38-44
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    • 2004
  • 이소플라본의 함량이 매우 높은 것으로 알려진 국내 콩품종 신팔달로부터 2개의 유전자 IFS1 (SinIFS1)과 IFS2(SinIFS2)가 클로닝되었다. 유전자의 염기서열을 밝힌 후, 기존에 알려진 콩과의 다른 IFS 유전자들과 유전자 염기서열의 유사성을 비교 분석하였다. 유전자 SinIFS1은 전체 1,828bp의 nucleotide와 521개의 아미노산으로 이루어져 있었고 SinIFS2의 경우, 1912bp의 nucleotide와 521의 아미노산으로 이루어져 있었다. 두 유전자 모두 cytochrome P45O superfamily의 일원이었고, 상응하는 conserve된 motif들을 가지고 있었다. 콩과의 다른 식물에서 클로닝된 IFS들과의 염기서열비교에서는 매우 높은 염기서열 유사성(98% 이상)이 관측되었다. 유전자의 발현과 유발에 관한 노던분석 실험 결과, 무처리구로 사용한 암처리보다 모두 유발된 유전자의 발현을 나타났는데, 특히 곰팡이 elicitor 처리구의 경우, 무처리보다 6배 이상의 유전자 유발을 보였다. 그 다음으로는 자외선 처리가 높은 유전자 발현 유발효과를 나타내었고, 그 다음으로 저온과 명처리순으로 유발효과를 나타내었다.

A Rapid and Sensitive Detection of Aflatoxin-producing Fungus Using an Optimized Polymerase Chain Reaction (PCR)

  • Bintvihok, Anong;Treebonmuang, Supitchaya;Srisakwattana, Kitiya;Nuanchun, Wisut;Patthanachai, Koranis;Usawang, Sungworn
    • Toxicological Research
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    • 제32권1호
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    • pp.81-87
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    • 2016
  • Aflatoxin B1 (AFB1) is produced by Aspergillus flavus growing in feedstuffs. Early detection of maize contamination by aflatoxigenic fungi is advantageous since aflatoxins exert adverse health effects. In this study, we report the development of an optimized conventional PCR for AFB1 detection and a rapid, sensitive and simple screening Real-time PCR (qPCR) with SYBR Green and two pairs of primers targeting the aflR genes which involved aflatoxin biosynthesis. AFB1 contaminated maize samples were divided into three groups by the toxin concentration. Genomic DNA was extracted from those samples. The target genes for A. flavus were tested by conventional PCR and the PCR products were analyzed by electrophoresis. A conventional PCR was carried out as nested PCR to verify the gene amplicon sizes. PCR-RFLP patterns, obtained with Hinc II and Pvu II enzyme analysis showed the differences to distinguish aflatoxin-producing fungi. However, they are not quantitative and need a separation of the products on gel and their visualization under UV light. On the other hand, qPCR facilitates the monitoring of the reaction as it progresses. It does not require post-PCR handling, which reduces the risk of cross-contamination and handling errors. It results in a much faster throughout. We found that the optimal primer annealing temperature was $65^{\circ}C$. The optimized template and primer concentration were $1.5{\mu}L\;(50ng/{\mu}L)$ and $3{\mu}L\;(10{\mu}M/{\mu}L)$ respectively. SYBR Green qPCR of four genes demonstrated amplification curves and melting peaks for tub1, afIM, afIR, and afID genes are at $88.0^{\circ}C$, $87.5^{\circ}C$, $83.5^{\circ}C$, and $89.5^{\circ}C$ respectively. Consequently, it was found that the four primers had elevated annealing temperatures, nevertheless it is desirable since it enhances the DNA binding specificity of the dye. New qPCR protocol could be employed for the determination of aflatoxin content in feedstuff samples.

PCR 다형성 분석에 의한 비늘버섯 속 계통의 유연관계 분석 (Phylogenetic relationships in different strains of Pholiota species based on PCR polymorphism)

  • 권운혁;박혁;백민재;조우진;최우정;안치범;신도빈;이태수
    • 한국버섯학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.69-76
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    • 2013
  • 우리나라와 전 세계의 여러 지역에서 수집한 비늘버섯속 18 균주와 개암비늘버섯 2 균주를 대상으로 rDNA의 ITS region 염기서열과 genomic DNA의 RAPD-PCR을 수행하였다. ITS1과 ITS2영역의 염기의 수는 각각 233~271, 158~233 그리고 174~219 염기쌍으로 종에 따라 변이가 있었는데 ITS2영역의 염기서열이 ITS1의 영역보다 변이가 높았고 5.8S지역의염기의수는 비교적 변이가 적었다. 각각의 균주 간 유연관계를 알아보기 위해 ITS영역의 염기서열을 이용하여 계통도를 작성한 결과 실험에 사용한 균주는 8개의 클러스터로 나누어지는 것으로 나타났으며 동일한 종의 버섯은 동일한 클러스터에 속하는 것으로 나타났다. 또한 20종류의 primer를 이용하여 비늘버섯속 버섯을 대상으로 RAPD-PCR을 수행한 결과 15개의 primer가 효과적으로 염색체 DNA를 증폭하는 것으로 나타났다. 증폭의 양상은 primer의 종류와 종에 따라 변이가 있었다. 이 결과를 토대로 계통수를 작성한 결과 계통수는 ITS 영역의 PCR 결과와 매우 유사하였다. 본 실험결과, 실험에 사용한 비늘버섯속 버섯의 종과 계통 간의 유연관계는 높았으며, rDNA ITS 영역의 염기서열분석 결과를 이용해 공시된 각각의 비늘버섯 종을 분류하는데 유용하게 사용이 가능하였다.