• Journal of Animal Science and Technology
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• 제44권2호
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• pp.207-212
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• 2002

본 연구에서는 제주 재래흑돈의 모색에 관여하는 MC1R 유전자를 이용하여, 모색유전자 빈도를 조사함으로써, 제주 재래흑돈군 확보를 위한 선발계획 수립에 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 공시동물은 랜드레이스, 대요크셔, 듀록 각 품종별 20두와 제주흑돈 93두 등 총 153두를 공시하여 수행하였다. 품종별 MC1R 유전자형을 설정하기 위하여 genbank에 등록되어 있는 돼지 MC1R 유전자(AF181964)를 참고로 하여 두 쌍의 primer (MERL1-EPIG2, EPIG1-EPIG3)를 제작 PCR 증폭을 수행하였다. 먼저 primer MERL1-EPIG2를 이용하여 428bp의 PCR 산물을 얻었으며, primer EPIG1-EPIG3를 이용하여 405bp의 PCR산물을 얻었다. 이들 증폭된 PCR 산물은 서로 다른 2개의 제한효소를 이용하여 PCR-RFLP를 실시하였다. 먼저 primer MERL1-EPIG2를 이용하여 증폭한 428bp의 PCR산물은 제한효소 BspHⅠ(TCATG|A)을 이용하여 절단하였으며, primer EPIG1-EPIG3으로 증폭한 405bp의 PCR산물은 제한효소 AccⅡ(CGC|G)를 이용하여 절단하였다. 이들 절단된 DNA 단편은 TBE buffer에서 전기영동 후 EtBr로 염색하거나 Silver stain 염색을 하여 다형현상을 관찰하였으며, 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 제한효소 BspHⅠ을 이용하여 PCR-RFLP을 수행한 결과 백색의 랜드레이스와 대요크셔는 전 개체 모두가 2개의 밴드(256bp, 172bp)가 확인되었으며, 듀록은 절단되지 않은 하나의 밴드(428bp)가 확인 되었다. 그러나 제주 흑돈에서는 3개의 서로 다른 형태의 밴드가 발견되었는데, 전체 93두중 밴드가 하나인 개체는(428bp)는 29두(31.2%), 밴드가 두 개인 개체는(256bp, 172bp)는 19두(20.4%), 밴드가 3개인(428bp, 256bp, 172bp) 개체는 전체의 절반 정도인 45두(48.4%)이었다. 2. AccⅡ를 이용하여 PCR-RFLP를 실시한 결과 랜드레이스와 대요크셔 종에서는 2개의 밴드(222bp, 183)가 확인 되었으며, 듀록은 한 개의 밴드(405bp)만이 관찰되었다. 그러나 제주흑돈에서는 3개의 서로 다른 형태의 밴드가 확인되었으며, 분포빈도는 BspHⅠ을 이용한 PCR- RFLP 결과와 동일하였다. 3. 이상의 결과를 MC1R 유전자형으로 분류하면 백색품종인 랜드레이스와 대요크셔 품종은 MC1R*3 allele이었으며, 적색의 듀록은 MC1R*4 allele로서 도입종의 모색유전자는 한가지 형태로 고정되어 있었다. 그러나 제주 재래흑돈에 있어서 MC1R*2 allele과 MC1R*3 allele 모두 다 나타났으며, 대부분은 이들의 헤테로 형태였다. 따라서 제주 재래흑돈의 모색고정을 위하여 종모돈 선정시 MC1R 유전자를 이용하면, 짧은 기간 내에 모색이 고정될 것으로 추정되며, 명확한 유전양상 구명을 위해서는 agouti 유전자의 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제29권3호
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• pp.297-303
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• 2014

The objective of this study was to determine the breed differences in the 3'-untranslated region (UTR) of MC1R mRNA, which may be used to distinguish Korean brindle cattle (Chikso) from other breeds. We investigated the relationship between the variation of 3'-UTR of the MC1R mRNA and coat color among different breeds and the Korean brindle cattle with different coat colors. MC1R mRNA expression levels were determined in accordance with the coat color and hair colors of the tail. Total cellular RNA was extracted from the hair follicles of the tails in Hanwoo, Korean brindle cattle, Holstein and $Hanwoo{\times}Holstein$ crossbred cattle. After cDNA synthesis, PCR was performed. Sequences of the 3'-UTR of MC1R mRNA were analyzed. The 3'-UTR of the MC1R mRNA from different breeds of cattle did not show any variations. There were no variations in the 3'-UTR of the MC1R mRNA in Korean brindle cattle with different coat colors. The levels of MC1R mRNA expression in hair follicles of the tail varied substantially among the Korean brindle cattle with different coat colors, except yellow coat color. Correlation between the MC1R mRNA expression in the hair follicles of the tail and coat color may be present in the Korean brindle cattle, but not between the variations of 3'-UTR of MC1R mRNA and coat color. Further studies to determine the regulation of MC1R mRNA expression from the hair follicles of different coat colors will be beneficial in clarifying the role of MC1R in the coat colors of the Korean brindle cattle.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제53권2호
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• pp.107-111
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• 2011

본 연구는 제주마의 기본모색 분류체계와 유전 변이간의 관계를 확인하기 위해 수행되었다. pyrosequencing 방법을 이용하여 melanocortin receptor 1 (MC1R)과 agouti signaling protein (ASIP) 유전자의 변이를 분석하였다. MC1R은 g.901C>T 염기치환을 분석하였고, ASIP는 11-bp 결실돌연변이를 분석하였다. 가라마필은 MC1R에서는 $E^+$/- ($E^+/E^+$ or $E^+/E^e$), ASIP에서는 $A^a/A^a$ 유전자형이 나타났다. 유마 마필에서는 MC1R은 $E^+$/- 그리고 ASIP는 $A^A$/- 유전자형이 나타났다. 반면에 적다 마필에서 MC1R은 $E^e/E^e$ 유전자형만이 나타났으며, ASIP에서는 모든 조합의 유전자형이 나타났다. 가라모색과 유마모색은 MC1R에서 적어도 1개의 $E^+$ 우성대립유전자를 갖고 있어야하며, 적다모색에서는 동형열성대립유전자인 $E^e/E^e$ 유전자형을 가져야 한다. 이는 ASIP 유전자형 분포와 관계없이 MC1R 유전자형에 의해 가라/유마모색과 적다모색을 결정하는 것이다. 또한 MC1R은 $E^+$/- 그리고 ASIP은 우성대립유전자인 $A^A$/-를 갖는 마필은 유마모색을 나타내는데 이는 ASIP은 우성대립유전자인 $A^A$에 의해 사지를 제외한 부분에서 흑모색발현을 억제하는 것으로 추정된다. 가계분석에서는 제주마와 더러브렛간에 교배로 생산된 $F_1$ 자마의 기본모색 양상과 MC1R 및 ASIP 유전자형 분포와의 관계에 대해 일정한 결과를 보여주고 있다. 본 결과는 모색에 대한 표현형과 유전양상 간의 관계를 보여주고 있으며, 제주마의 분자육종을 위한 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제28권3호
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• pp.215-222
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• 2013

Bovine coat color is decided by the melanocortin receptor 1 (MC1R) genotype mutation and melanogenesis. Specially, in the various cattle breeds, dominant black coat color is expressed by dominant genotype of $E^D$, red or brown is expressed in the frame shift mutation of recessive homozygous e by base pair deletion and wild type of $E^+$ is expressed in various coat colors. However, not very well known about the effected of MC1R genotype mutation on the coat color through family lines in KBC. Therefore, this study were to investigate effect of MC1R genotype mutation on the coat color, and to suggest mating breed system in accordance with of MC1R genotype for increased on brindle coat color appearance. Parents (sire 2 heads and dam 3 heads) and offspring (total : 54 heads) from crossbreeding in KBC family line with the MC1R genotype and phenotype records were selected as experimental animals. The relationship between melanocortin 1 receptor (MC1R) genotypes expression verified by PCR-RFLP, and brindle coat color appearance to the family line of the cross mating breed from MC1R genotype pattern was determined. As a result, 4MC1R genetic variations, $E^+/E^+$ (sire 1), $E^+/e$ (sire 2 and dam 3), $E^+/e$ with 4 bands of 174, 207 and 328 bp (dam 1) and $E^+/e$ with 3 bands of 174, 207, 328 and 535 bp (dam 2) from parents (sire and dam) of KBC. However, 3 genetic variations, e/e (24%), $E^+/E^+$ (22%) and $E^+/e$ (56%) were identified in offspring. Also, brindle coat color expressrated was the e/e with the 0%, $E^+/E^+$ with 67% and $E^+/e$ with 77% from MC1R genotype in offspring on the cross mating of KBC. Furthermore, when the sire had $E^+/e$ genotype and the dam had $E^+/E^+$ with the 3 bands or $E^+/e$ genotype, and both had whole body-brindle coat color, 62% of the offspring had whole body-brindle coat color. Therefore, the seresults, the mating system from MC1R genotype patterns of the sires ($E^+/e$) and dams ($E^+/E^+$ with the 3 bands or $E^+/e$) with brindle coat color may have the highest whole body-brindle coat color expression in their offspring.

• 대한수의학회지
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• 제45권1호
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• pp.25-28
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• 2005

The melanocortin 1 receptor (MC1R) plays an important role in regulation of melanin pigment synthesis within mammalian melanocytes. Mutations within the gene encoding MC1R have been shown to explain coat color variations within several mammalian species including cattle. To develope a rapid and accurate method for the identification of Hanwoo meat, we performed a single nucleotide polymorphism (SNP) analysis in Melanocortin 1 receptor (MC1R) gene using TaqMan$^{(R)}$ MGB probe-based real-time PCR. Two specific probes (one for Hanwoo and the other for Holstein and Black angus) were designed. At the 5' end of 2 TaqMan$^{(R)}$ MGB probes, 6-carboxyfluorescein (FAM) was labeled for Hanwoo, and VIC for Holstein and Black angus. As a result, Hanwoo samples showed FAM-positive signal only, whereas other samples showed VIC-positive. This result suggests that the TaqMan$^{(R)}$ MGB probe based real-time PCR technique would be very accurate, easy and reproducible method to discriminate between Hanwoo meat and Holstein/Black angus meat.

• 대한수의학회지
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• 제45권3호
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• pp.335-339
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• 2005

The melanocortin 1 receptor (MC1R) plays an important role in regulation of melanin pigment synthesis within mammalian melanocytes. Mutations within the gene encoding MC1R have been shown to explain coat color variations within several mammalian species including cattle. To develope a rapid and accurate method for the identification of Hanwoo, we performed a modified PCR-RFLP analysis of MC1R gene using single nucleotide polymorphism (SNP) within MC1R as a target. A size of 538 bp (537 bp for Hanwoo) was amplified by PCR, digested with Hpa II, and electrophoresed on a 1.5% agarose gel. A PCR product from Hanwoo showed a single band of 537 bp, whereas two fragments of 328 bp and 210 bp were detected in both Holstein and Black angus. The current result suggests that the PCR-RFLP using our primers and enzyme digestion system would be very accurate, easy and reproducible method to discriminate between Hanwoo and Holstein/Black angus meat.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권5호
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• pp.633-640
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• 2008

소의 모색 발현에 결정적인 역할을 수행하며 Extension 좌위에 암호화되어 있는 melanocortin- 1 receptor(MC1R) 유전자형을 변형된 염기서열이 증폭되게 제작된 이중 mismatch primer 쌍을 이용하여 PCR-RFLP 방법으로 분석하였다. 증폭된 PCR 절편들은 MC1R 유전자에서 모색 표현형과 직접적으로 연관되어 있어 중요하게 다루어지고 있는 세 가지 대립인자들(ED, E+, e)로 MspI-과 AluI-RFLP에 의해 성공적으로 구분되었다. MC1R 유전자형의 분포를 조사한 결과 제주흑우는 세 가지 대립인자가 모두 출현하였고, 황－적모색의 한우와 호피문의 칡소에서는 흑모색우성 대립인자 ED가 출현하지 않았다. 반면, 우성흑모색으로 알려진 두 소 품종 Holstein과 Angus는 ED 대립인자의 빈도가 96% 이상으로 조사되었다. 한우×Holstein F1과 한우×Angus F1은 모두 ED/e의 유전자형을 나타내었고, 표현형은 전신 흑색으로 확인되었다. 본 연구에서 고안한 이중 mismatch primer 쌍을 이용한 MC1R 유전자 증폭 절편에 대한 MspI-과 AluI-RFLP 조합은 소의 품종 특성 규명과 품종 식별에서 매우 중요한 유전자 표지인자 중 하나인 MC1R 유전자의 세 가지 대립인자를 식별하는 데 유용한 실험기법이 될 것으로 사료된다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.34-45
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• 2012

Melanocortin-4 receptor (MC4R) subtype is associated with obese humans. Especially, in a patient with severe early-onset obesity, novel heterozygous mutation in the MC4R gene was detected, resulting in an exchange of aspartic acid to asparagine in $90^{th}$ amino acid residue located in the predicted second trans-membrane domain (TM2). Mutations in the melanocortin-4 receptor (MC4R) gene are the most frequent monogenic causes of severe obesity which have been described as heterozygous with loss of function. In order to compare structure difference between MC4R wild type (MC4R-TM2-wt) and mutant (MC4R-TM2-D90N), we designed both MC4R-TM2-wt and MC4R-TM2-D90N construct in pET 21b vector. In this study, we optimized high-yield purification procedure for recombinant TM2-D90N. Eluted recombinant protein was resolubilized under urea condition for thrombin cleavage reaction and we conducted the high-performance liquid chromatography (HPLC) with reverse phase column under 1% acetonitrile, 0.01% TFA buffer solution. The molecular size of purified target peptide was confirmed by Tricine-SDS page analysis. To characterize MC4R-TM2-D90N, we have performed $^{15}N$-isotope labeling of peptide using M9 media and purified labeled target peptide for hetero-nuclear NMR spectroscopy.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제51권3호
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• pp.193-200
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• 2009

본 연구는 한국재래돼지의 MC1R 유전자형을 결정하고 MC1R 유전자의 변이와 육질과의 연관성을 규명하기 위하여 실시하였다. 재래돼지의 MC1R 유전자형을 분석한 결과 중국재래돼지품종이 속하는 $E^{D1}$ 내에서도 0201형에 속하는 것으로 나타났으며 몇몇의 재래돼지에서는 $E^P$ 유전자형이 출현하였는데 이는 Berkshire 품종의 혼입으로 인한 것으로 사료된다. 흑색의 모색과 관련되어 있다고 보고된 Leu102Pro (T1132C) 변이를 재래돼지와 Yorkshire의 양방향 교배로 생산된 F2 집단의 171 두를 대상으로 분석하고 육질형질과의 연관성을 분석하였다. 모든 육질형질에 대하여 유의적인 효과를 나타내지 않았으며 이로써 돼지의 흑색모색과 육질과는 연관성이 없으며 다른 육질관련 유전자에 의해 영향을 받는다는 근거를 제공하였다. 또한 Duroc 품종에서 AA으로 고정되어 있어 다른 품종과의 구분 기준이 되는 Ala243Thr (G1554A) 변이를 이용하여 종돈검정소에서 출하된 Landrace, Yorkshire, Duroc, Berkshire 순종집단에 대한 유전자형 빈도를 조사하였으며 Berkshire를 제외한 나머지 품종에서 이형접합체가 일부 출현하였다.

• 한국약용작물학회지
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• 제12권6호
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• pp.515-518
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• 2004

약용식물로 재배되고 있는 지모를 대상으로 McFISH 기법을 이용하여 45S와 5S rDNA 유전자의 염색체상의 위치를 확인하여 물리지도를 확립하였다. 2쌍의 45S rDNA는 1번 염색체의 단완 말단과 3번 염색체의 동원체 부위에서 관찰되었고, 1번 염색체의 signal이 3번 염색체에서의 signal보다 더 강하게 나타났다. 한 쌍의 5S rDNA signal은 45S rDNA signal과 함께 3번 염색체의 동원체 부위에서 관찰되었다.