• 한국식품과학회지
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• 제50권5호
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• pp.480-485
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• 2018

본 연구는 Berkshire 간 조직을 이용하여 RNA-sequencing 분석을 통해 돼지 육질 연관 단일염기다형성을 발굴하기 위해 수행되었다. 그 결과, C9 유전자의 cDNA 942번 G 서열이 T 서열로 변환되어 라이신(lysin)이 아스파라진(asparagin)으로 변하는 non-synonymous SNP를 확인하였다. Berkshire 돼지 405두에서 C9 단일염기다형성의 유전자형을 분석한 결과 major allele는 G, minor allele은 T였다. Berkshire 돼지 405두의 육질 형질을 분석하여 C9 단일염기다형성의 유전자형과 육질 형질과의 연관성 분석한 결과 우성 모델의 경우 육색의 명도, 콜라겐, 수분, 도축 후 24시간 뒤 pH ($pH_{24h}$) 육질 형질에서 유의성이 확인되었고, 열성 모델의 콜라겐 함량, 공우성 모델의 육색의 명도(CIE L), 단백질, 콜라겐 함량에서 유의성을 가졌다. 성별에 따른 C9 유전자형과 육질 형질 간의 연관성을 분석한 결과 거세돈에서 도체중, 콜라겐에서 유의성이 있었으며, 암퇘지의 경우 육색의 명도, 단백질, $pH_{24h}$ 육질 형질에서 유의성이 있었다. 육질 형질 중 $pH_{24h}$ 형질은 육질을 결정하는 중요한 형질로 C9 유전자의 유전자형이 다른 유전자형들에 비해 $pH_{24h}$가 증가되고 육즙 손실이 감소되는 것으로 확인되어 C9 유전자의 TG 유전자를 가진 돼지가 더 좋은 육질을 가지는 것으로 판단된다. 본 결과를 바탕으로 C9 유전자의 단일염기다형성을 육질을 판단하는 생물마커(biomarker)로의 활용이 기대된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제52권1호
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• pp.9-16
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• 2010

본 연구는 지방산합성의 완성에 관여하는 소 FASN (Fatty acid synthase) 유전자내의 g.11280G>A (Silent), g.13125T>C (Exon24-His1390Tyr)와 g.17924G>A (Exon39-Thr2158Ala) 단일염기 변이들이 한우집단 925 두를 대상으로 도체형질과의 연관성 분석, 연관불균형의 정도 및 반수체형의 분석을 위하여 수행하였다. g.11280G>A 변이의 연관성분석에 있어서는 도체중, 등지방두께 및 육량지수에 유의성이 있는 것으로 관찰되었으며 g.17924G>A변이 역시 연관성분석에서 도체중에 유의성이 있는 것으로 나타났다(P<0.05). 하지만 g.13125T>C 변이는 한우집단에서 형질과의 유의적인 연관성을 관찰 할 수 없었다. 또한 g.11280G>A, g.13125T>C와 g.17924G>A 변이들에 대한 연관불균형(Linkage disequilibrium) 분석을 한 결과 g.11280G>A와 g.13125T>C 두변이에 대한 r-square=0.177로 나타났으며 D'=0.568 로 관측되었다. 또한 g.13125T>C와 g.17924G>A 두 변이들은 r-square = 0.207로 나타났으며 D'=0.607로 나타났으며 g.11280G>A와 g.17924G>A 변이들은 r-square = 0.101으로 나타났으며 D'=0.920으로 관찰되었다. 연관불균형 유의수준(r-square>0.1, D'>0.500)에 따라 계산된 반수체형 총 7개중 그 빈도가 0.05 이상인 중요한 반수체형은 4개(-GCG- [0.378], -ATG- [0.301], -GTA- [0.191], -ACG- [0.063])를 선별하여 연관성분석을 실시하였다. FASN 반수체형 1번(-GCG-), 반수체형 2번(-ATG-)와 반수체형 4번 (-ACG-)는 한우집단에서 형질과의 유의적인 연관성을 관찰 할 수 없었으나 FASN 반수체형 3번(-GTA-)은 도체중과 연관성을 보였다(P=0.0327). 염색체상 반수체형 -GTA-.구조를 가지지 않은 동형접합체(0-copies)인 개체의 도체중은 354.70+3.58로 나타났으며, 반수체형 -GTA- 구조를 하나만 가지는 이형접합체(1-copies) 347.63+4.84으로 관찰되었으며 0-copies인 동형접합체보다 현저히 낮은 도체중을 나타내었다. 또한 반수체형 -GTA- 구조를 가지는 동형접합체(2-copies)인 개체는 22두가 나타났으며 도체중은 351.01+4.18로 0-copies 인 동형접합체 보다 낮은 도체중을 나타내었다. 이상의 결과는 소 FASN 유전자내의 g.11280G>A, g. 13125T>C와 g.17924G>A 변이들은 육질 뿐만 아니라 육량에도 관여하는 것으로 사료되며, FASN 유전자내의 g.11280G>A와 g.17924G>A 두 개의 단일염기변이는 한우개량사업소의 씨숫소의 유전자 마커를 통한 도움 선발(marker assisted selection, MAS)에 이용 될 수 있을 것이며 일반농가에서도 송아지 생산을 위한 암소 선발에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권4호
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• pp.467-475
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• 2015

Improvement for carcass traits related to beef quality is the key concern in beef production. Recent reports found that epigenetics mediates the interaction of individuals with environment and nutrition. The present study was designed to analyze the genetic effect of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in seven epigenetic-related genes (DNMT1, DNMT3a, DNMT3b, DNMT3L, Ago1, Ago2, and HDAC5) and two meat quality candidate genes (CAPN1 and PRKAG3) on fourteen carcass traits related to beef quality in a Snow Dragon beef population, and also to identify SNPs in a total of fourteen cattle populations. Sixteen SNPs were identified and genotyped in 383 individuals sampled from the 14 cattle breeds, which included 147 samples from the Snow Dragon beef population. Data analysis showed significant association of 8 SNPs within 4 genes related to carcass and/or meat quality traits in the beef populations. SNP1 (13154420A>G) in exon 17 of DNMT1 was significantly associated with rib-eye width and lean meat color score (p<0.05). A novel SNP (SNP4, 76198537A>G) of DNMT3a was significantly associated with six beef quality traits. Those individuals with the wild-type genotype AA of DNMT3a showed an increase in carcass weight, chilled carcass weight, flank thicknesses, chuck short rib thickness, chuck short rib score and in chuck flap weight in contrast to the GG genotype. Five out of six SNPs in DNMT3b gene were significantly associated with three beef quality traits. SNP15 (45219258C>T) in CAPN1 was significantly associated with chuck short rib thickness and lean meat color score (p<0.05). The significant effect of SNP15 on lean meat color score individually and in combination with each of other 14 SNPs qualify this SNP to be used as potential marker for improving the trait. In addition, the frequencies of most wild-type alleles were higher than those of the mutant alleles in the native and foreign cattle breeds. Seven SNPs were identified in the epigenetic-related genes. The SNP15 in CAPN1 could be used as a powerful genetic marker in selection programs for beef quality improvement in the Snow Dragon Beef population.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권4호
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• pp.537-546
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• 2004

APM1(adipose most abundant gene transcript 1)은 지방세포에서 분비된는 단백질로서 Adiponectin을 암호화하며 GBP-28, AdipoQ, Acrp30으로 불리워졌다. 이 유전자는 쥐의 16번 염색체 및 인간의 3번 염색체 q27 부위에 존재하며 지방의 대사 및 호르몬의 여러 과정에 중요하게 작용하는 것으로 알려져 왔다. 돼지에서 APM1과 양적형질과의 연관성을 알아보기 위하여 somatic cell hybrid panel과 radiation hybrid panel을 이용하여 염색체상의 위치를 밝혀냈다. 분석결과 이 유전자는 돼지 13번 염색체의 q41이나 q46-49에 존재하는 것으로 밝혀졌다. RH pnael의 분석 결과, 이 APM1과 가장 연관이 된 marker는 SIAT1(LOD score 20.29)로 밝혀졌으며 이미 보고된 지방과 관련된 양적형질 유전자 좌위와 일치하였다. 8개의 다른 품종을 이용한 SSCP 분석으로, 한국재래돼지와 한국야생돼지에서 두 개의 특이한 SSCP 타입이 발견되었으며 sequence 분석결과 두 개의 염기가 치환(T672C and C705G)되어 있음을 알 수 있었다. 이 유전자는 사람, 마우스, 소의 염기서열과 약 79-87%의 상동성을 가지고 있으며 다른 포유동물에서 밝혀진 signal sequence, hypervariable region, collagenous region, globular domain과 유사한 구조로 되어 있음을 알 수 있었다.

• 한국육종학회지
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• 제42권4호
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• pp.397-406
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• 2010

멜론과 참외의 국내 소비 시장이 확대됨에 따라 다양한 $F_1$ 품종이 개발되고 있다. 멜론과 참외의 $F_1$ 품종의 순도를 검정하기 위해 포장재배 등의 순도검정법이 이용되고 있으나 시간과 노력이 매우 많이 소요되기 때문에 분자마커를 이용한 순도검정법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 멜론의 EST 염기정보로부터 30개의 SNP 프라이머 조합을 고안하여 멜론과 참외의 순도 검정을 위한 HRM분석방법을 개발하였다. 멜론 두 품종과 참외 한 품종의 양친 사이에 HRM 해리곡선의 다형성을 보이는 10개의 마커를 선발하였으며 순도검정 마커를 선발하기 위해 blind test를 실시하였다. Blind test와 HRM 유전형 분석 결과가 일치하였으며 MEL SNP 2번과 12 마커를 이용하여 '레드 퀸'과 '얼쓰 VIP'의 $F_1$ 501개 개체에 대해 순도검정을 실시하였다. HRM분석한 결과 모두 이형집합체로 나타나 100%의 순도를 보였다. 또한 HRM 방법을 이용하여 개발한 SNP 마커를 CAPS 마커로 전환하였다. CAPS 마커는 HRM 분석 마커와 비교하여 볼 때 멜론과 참외의 순도검정용 마커로 더 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국작물학회지
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• 제68권3호
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• pp.134-146
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• 2023

콩 역병(Phytophthora root rot, PRR)은 난균(oomycete)인 Phytophthora sojae에 의해 발생하는 콩의 주요 병 중 하나로, 배수가 잘 안 되는 밭이나 습한 토양에서 심하게 발생한다. 역병의 피해를 효과적으로 줄일 수 있는 방법은 주로 역병 저항성 품종을 재배하는 것으로, 이는 저항성 유전자 Rps (resistance to P. sojae)에 대한 연구를 중심으로 이루어진다. 본 연구는 대풍 과 천알(계통명 SS0404-T5-76)을 교배하여 구축한 RIL (recombinant inbred line) 집단을 이용하여 콩 역병 균주40468과 연관된 저항성 유전자좌를 탐색하기 위해 수행되었다. 역병 균주40468에 대한 저항성 평가는 하배축 접종(hypocotyl inoculation) 방법으로 이루어졌다. 저항성 검정 결과, 천알은 저항성,대풍은 감수성을 보였고 집단 내에서는 계통들의 표현형이 분리되는 양상을 보였다. 집단 내에서 표현형 분포는 1:1 (R:S) (χ2 = 0.57, p = 0.75) 분리비와 일치하였으며, 이는 저항성 반응이 단일 유전자에 의해 조절됨을 나타낸다. 대풍, 천알과 각 RIL 계통들은 고밀도 SNP 유전자형 분석을 통해 데이터를 얻었고, 이를 바탕으로 유전자 지도를 작성하였다. 일원분산 분석(Single-marker ANOVA) 및 linkage analysis 결과, 18번 염색체의 55.9~56.4 Mbp에서 높은 통계적 유의성을 보였으며, 이 지역의 표현형 분산은 ~98%로 나타났다. 탐색된 영역은 다수의 선행연구에서 Rps의 위치로 보고된 지역과 겹치며, 콩 표준 유전체 정보를 기반으로 0.5 Mbp 범위 내에서 leucine-rich repeat (LRR) 또는 serine/threonine kinase(STK)을 합성하는 유전자 9개를 포함하고 있다. 천알은 역병 균주40468에 대한 저항성 유전자좌가 밝혀진 첫 국내 콩 품종으로, 본 연구에서 밝힌 천알의 저항성 유전자좌는 향후 역병 저항성 육종 및 연구에서 유용한 재료가 될 것이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제54권1호
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• pp.1-8
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• 2012

본 연구는 한국재래돼지의 MC4R 유전자 내의 단일염기변이들을 규명하고 그 유전자형 효과가 유전자표지인자를 이용한 선발(Marker assisted selection, MAS)에 활용 가능한지를 검증하기 위해서 수행되었다. 한국재래돼지의 MC4R 유전자 총 염기서열을 분석하기 위해 6개의 Primer들을 이용하여 증폭산물을 생성하였으며, 염기서열분석을 통해 총 6개(c.-780C>G, c-135C>T, c.175C>T-Leu59Leu, c.707A>G-Arg236His, c.892A>G-Asp298Asn, c.*430A>T)의 단일염기변이를 발견하였다. 한국재래돼지 MC4R 유전자내의 총 6개의 단일염기변이들간의 연관불균형과 반수체 분석을 통해 단일염기변이들간의 연관성을 분석하였으며, c.-780C>G, c-135C>T, c.175C>T-Leu59Leu, c.707A>G-Arg236His와 c.*430A>T는 완전한 연관불균형을 이루고 있었고, c.892A>G(Asp298Asn) 단일염기변이만 $r^2$-value가 0.028, D'-value가 0.348로 연관불균형 정도가 매우 낮았다. c.707A>G (Arg236His)와 c.892A>G (Asp298Asn) 단일염기변이들을 선발하여 PCR-RFLP 유전자형 분석방법을 이용해 돼지 5품종간의 유전자형 빈도를 추정한 결과, c.707A>G (Arg236His) 단일염기변이는 요크셔 품종 집단에서 오직 A (His) 대립유전자를 관찰할 수 있었으며, 나머지 한국재래돼지, 랜드레이스, 버크셔와 듀록 품종에서는 G 대립유전자의 고정으로 나타났다. c.707A>G 단일염기변이와 육질형질을 484두에서 연관성 분석을 실시한 결과, 조지방, 등심 내의 수분, 육색, 적색도 그리고 황색도 등에서 유의적인 연관성을 관찰할 수 있었다. c.892A>G (Asp298Asn) 단일염기변이의 유전자형 빈도는 품종별로 차이가 났으며, A (Asn) 대립유전자의 빈도가 가장 높은 품종은 듀록으로 나타났고, G (Asp) 대립유전자의 빈도가 가장 높은 품종은 한국재래돼지로 조사되었다. c.892A>G (Asp 298Asn) 단일염기변이와 돼지 4 집단의 육질형질을 1,126두에서 분석한 결과, 등지방두께에 고도의 유의적인 효과를 관찰할 수 있었다(P<0.002). AA 유전자형을 가진 개체가 AG나 GG 유전자형을 가진 개체보다 등지방두께가 두꺼운 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 MC4R 유전자 내의 c.892A>G (Asp298Asn) 단일염기변이는 돼지의 선발개량에 유전자표지인자로서 충분한 효과가 있음을 검증하였다.

• 생명과학회지
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• 제30권3호
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• pp.230-238
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• 2020

한우에서의 도체형질은 경제적으로 가장 중요한 형질이다. 최근 유전체학의 발달로 인해 DNA 표지인자 이용하여 소의 도체 및 육질형질을 규명하고 선발하는 방법이 주목 받고 있다. 본 연구는 한우의 도체형질 관련 분자표지의 현장 검증에 의한 유전적 효과를 평가하기 위해 수행하였다. TG g.371T>C, APM1 g.1454G>A, FABP4 g.2834C>G, FABP4 g.3533T>A, FABP4 g.3691G>A, SCD g.10153A>G, SCD g.10329T>C, CPE g.601T>C, EDG1 g.166A>G, NPY g.4271T>C, GPD1 g.2766C>T, PDE1B g.17122A>G, PDE1B g.17507A>C, TNNT1 g.6650C>T 및 RORC g.20152A>G 등 총 15개의 도체형질 관련 분자표지들에 대해 대규모 상업축 한우 집단(총 1,536두)을 대상으로 SNP 유전자형 분석을 수행하고, 분자표지와 도체형질과의 연관성을 조사하였다. PCR-RFLP 분석을 통해 SNP 유전자형과 도체형질과의 연관성을 분석한 결과 APM1 g.1454G>, FABP4 g.3691G>A, SCD g.10153A>G, CPE g.601T>C, PDE1B g.17122A>G, TNNT1 g.6650C>T 및 RORC g.20152A>G 등 총 7개의 SNP가 한우의 도체형질 가운데 근내지방도, 등지방두께, 배최장근단면적, 도체중, 육질등급, 육색 및 성숙도 등과 유의적으로 연관되어 있음을 확인하였다. 본 연구 결과는 이들 SNP가 육질이 우수한 한우 선발을 위한 분자표지로 활용될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제44권2호
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• pp.181-190
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• 2002

본 연구는 한우 mt DNA 염기서열 가운데 $tRNA^{Pro}$와 $tRNA^{Pre}$ 유전자 사이에 위치하고 있는 D-loop 영역의 염기서열을 결정하고 한우의 염기변이 다형성을 분석하기 위하여 mt DNA의 D-loop 영역내 404번부터 15061까지 1142bp 크기의 염기서열 부위를 특이적인 primer를 이용하여 PCR로 증폭하였다. 한우의 mt DNA내 D-loop 영역에서 단일염기의 치환 및 삽입에 의해 총 24개의 polymorphic site가 확인되었다. 한우 mt DNA D-loop 영역 가운데 16042～16122번째에 위치하고 있는 영역의 염기치환율이 다른 염기서열 영역에 비하여 약 50%를 점유하고 있었으며 이들 polymorphic site에서 16055, 16230 및 16260 번의 염기치환은 한우에서만 검출된 새로운 염기변이로 확인되었다. 따라서, 한우 D-loop 영역내 특이적인 염기변이는 모계 및 세포질 DNA marker로서 한우품종을 특정하는데 활용할 수 있는 가능성을 시사하였다. Polymorphic site의 출현빈도는 169번째 염기가 81.3%로 가장 출현율이 높았고 다음으로 16302번과 16093번째는 56.3% 그리고 16042번와 16119번째 염기가 각각 50.0%와 43.8%의 치환율을 보였으며 나머지 14개 염기는 6.3%에서 25.0% 수준의 출현율을 나타냈다. 한우와 타 품종간의 유전적 근연관계를 추정한 결과 Bos taurus 계통의 유럽종과 유전적 유사도가 높은 것으로 추정되었고, Africa와 India의 Bos indicus 계통의 품종과는 상대적으로 근연관계가 먼 것으로 나타났다. 본 연구에서 검출한 mt DNA내 D-loop 영역의 염기서열 다형성은 한우집단의 유전적 변이성 추정과 모계유전 분석 및 나아가 경제적으로 중요한 형질들과의 연관성 분석에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제30권1호
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• pp.43-50
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• 2015

본 연구에서는 오징어류에 해당하는 대왕오징어, 오징어, 문어, 한치 및 이를 이용한 가공식품에 대해서 분자생물학적 기법을 활용한 시험법을 검토하였다. 시료 중 원료성분 확인을 위하여 오징어류 4종에 대해 최적의 종 특이 프라이머를 디자인하였으며, 시료로부터 직접 genomic DNA를 추출하여 PCR을 실시하였다. PCR 수행과정에서 반응을 저해하는 염 성분을 제거하기 위하여 증류수를 이용하여 3~4회 세척 후 PCR을 실시한 결과, Single PCR의 경우 대왕오징어(552 bp), 오징어(463 bp), 문어(247 bp), 한치(354 bp)에 해당하는 종 특이적인 증폭산물을 확인하였으며, Multiplex PCR 의 경우 서로 다른 종 사이의 교차반응없이 동시다발적으로 증폭이 일어남을 확인할 수 있었다. 또한 이들 4종에 대해 PCR 민감도를 조사한 결과, 모두 약 $0.1ng/{\mu}l$의 농도까지 검출이 가능함을 확인하였으며 multiplex PCR의 경우 약 $0.25ng/{\mu}l$의 농도까지 검출이 가능함을 확인하였다. 이를 이용하여 오징어류가 함유된 수산물 가공식품 8건에 대해 적용성을 검토한 결과, 모든 시료에서 유효한 결과를 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제작된 오징어류 4종에 대한 종 특이적 프라이머는 생물 상태뿐만 아니라 수산물 가공식품에 대해서도 이를 판별할 수 있어 식품안전관리에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.