• 제목/요약/키워드: Phylogenetic studies

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엑손 포획 - 원리와 어류의 계통유전체학 및 집단유전체학으로의 응용 (Exon Capture - Principle and Applications to Phylogenomics and Population Genomics of Fishes)

  • Li, Chenhong
    • 한국어류학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.205-216
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    • 2021
  • 한 유전좌위 또는 소수의 유전좌위에 기반한 계통발생학적 재구성은 분자 계통수/종 계통수의 불일치로 인해 오해를 불러일으킬 수 있다. 종의 구분과 종내 연구에서도 적은 유전좌위를 사용할 때 통계력 부족으로 해상도가 낮은 경우가 많이 발생한다. 엑손 포획법은 게놈 규모의 데이터를 수집하는 가장 효율적인 방법 중 하나로, 종내 및 상위 수준에서 생물의 패턴과 역사를 구명하는 연구에 크게 이바지할 수 있다. 이 논문에서는 단일 유전자 방법에서 게놈 접근으로의 전환의 진보와 게놈 기술에 비해 엑손 포획법의 적용 이점을 설명하였다. 또한 엑손 포획법의 원리를 설명하고 이 방법의 적용을 위한 상세한 제언을 기술하였다. 최종적으로, 두 가지 적용을 활용한 엑손 포획법을 설명하고 이 기술에 대한 미래 전망을 논의하였다.

새와 공룡의 연계성: 조류는 공룡으로부터 진화 (The Link between Birds and Dinosaurs: Aves Evolved from Dinosaurs)

  • 문양수
    • 한국가금학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.167-180
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    • 2022
  • 닭을 포함한 조류는 현재 지구상에서 가장 대표적인 척추동물 중의 하나이다. 새는 만 여종 이상으로 매우 많으며, 이들은 전 세계적으로 다양한 지역에 분포하고 있다. 지배 파충류에서 진화한 공룡은 백악기-팔레오기 대 멸종기에 모두 멸종한 것으로 여겨 왔다. 그러나 1990년대 중반 이후 중국과 세계의 다양한 곳에서 풍부한 공룡화석들이 발견되고, 화석 분류군에 대한 계통 발생학적 분석, 진화연구, 유전체학 연구 결과는 조류가 살아 있는 수각류 공룡임을 보여 준다. 본 총설에서는 새의 골격구조, 깃털, 호흡기관, 조류의 염색체, 신진대사 등에 대한 연구를 기반으로 새와 공룡의 연계성을 살펴본다. 새는 6천 6백만 년 전 대량멸종기에 살아남은 유일한 수각류 공룡이다. 공룡은 멸종하지 않았으며, 우리는 아직도 공룡의 시대에 살고 있다.

서해안에서 채집된 꽃게(Portunus trituberculatus) 집단에 대한 microsatellite 좌위의 분석 (Analysis of Microsatellite Loci for Swimming Crab Portunus trituberculatus Populations in the Korean Side of the Yellow Sea)

  • 이혜진;윤성종;현영세;김혜진;황성일;배주승;정기화
    • 생명과학회지
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    • 제23권9호
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    • pp.1088-1095
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    • 2013
  • 꽃게(Portunus trituberculatus)는 세계적으로 넓게 분포하는 갑각류로 모래나 돌멩이가 있는 해저에 서식한다. 본 연구는 서해의 4개 지점(영광, 태안, 소래, 연평도)에서 채집된 P. trituberculatus 281 개체에 대해 10 종류 microsatellite 좌위의 유전적 다형성을 조사하였다. 좌위당 대립유전자 수는 50-129개로 평균 69.5개였으며, 관측 및 예상 이형접합도는 각각 0.111-1.000 및 0.609-0.979 범위에 있었다. 좌위별 근친계수((Fis)는 -0.0207에서 0.8175 범위였다. 유전적 분화도(Fst)는 0.05보다 낮게 나타났는데, 이것은 4 꽃게 간의 유전적 분화(genetic differentiation)가 매우 낮은 이루어진 것으로 추정하게 한다. UPGMA을 이용한 계통도 작성에서도 4 그룹 간의 유전적 거리는 매우 가깝다는 결과를 얻을 수 있었다. 매우 높은 다형성과 집단간의 낮은 유전적 분화는 서해안의 꽃게 집단은 활발한 유전적 흐름(gene flow)이 일어나며, 그룹간 지리적 경계가 없음을 제시한다

Impact of a Glyphosate-Tolerant Soybean Line on the Rhizobacteria, Revealed by Illumina MiSeq

  • Lu, Gui-Hua;Zhu, Yin-Ling;Kong, Ling-Ru;Cheng, Jing;Tang, Cheng-Yi;Hua, Xiao-Mei;Meng, Fan-Fan;Pang, Yan-Jun;Yang, Rong-Wu;Qi, Jin-Liang;Yang, Yong-Hua
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권3호
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    • pp.561-572
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    • 2017
  • The global commercial cultivation of transgenic crops, including glyphosate-tolerant soybean, has increased widely in recent decades with potential impact on the environment. The bulk of previous studies showed different results on the effects of the release of transgenic plants on the soil microbial community, especially rhizosphere bacteria. In this study, comparative analyses of the bacterial communities in the rhizosphere soils and surrounding soils were performed between the glyphosate-tolerant soybean line NZL06-698 (or simply N698), containing a glyphosate-insensitive EPSPS gene, and its control cultivar Mengdou12 (or simply MD12), by a 16S ribosomal RNA gene (16S rDNA) amplicon sequencing-based Illumina MiSeq platform. No statistically significant difference was found in the overall alpha diversity of the rhizosphere bacterial communities, although the species richness and evenness of the bacteria increased in the rhizosphere of N698 compared with that of MD12. Some influence on phylogenetic diversity of the rhizosphere bacterial communities was found between N698 and MD12 by beta diversity analysis based on weighted UniFrac distance. Furthermore, the relative abundances of part rhizosphere bacterial phyla and genera, which included some nitrogen-fixing bacteria, were significantly different between N698 and MD12. Our present results indicate some impact of the glyphosate-tolerant soybean line N698 on the phylogenetic diversity of rhizosphere bacterial communities together with a significant difference in the relative abundances of part rhizosphere bacteria at different classification levels as compared with its control cultivar MD12, when a comparative analysis of surrounding soils between N698 and MD12 was used as a systematic contrast study.

미크로네시아 웨노섬 서식 망그로브 식물의 분류 및 항산화 활성 (Classification and Antioxidant Activities of Mangrove Plants in Weno Island, Micronesia)

  • 정영재;황진익;서승석;박미례;김동균;박종범;이택견
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.5885-5892
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    • 2014
  • 망그로브 식물은 중금속의 sink로 작용하며, 페놀성 화합물의 함량이 높은 것으로 알려져 있다. 따라서 최근에 망그로브 식물을 이용한 phytoremediation과 천연항산화제 개발을 위한 연구가 활발히 수행되고 있다. 이 연구에서는 미크로네시아 웨노섬에 서식하고 있는 4속 6종의 망그로브 식물에 대하여 분류 및 각 종의 잎에서의 항산화 활성을 분석 비교하였다. 6종의 계통관계를 조사하기 위한 분자마커로 엽록체 유전자인 rbcL (large subunit of ribulose-bisphosphate carboxylase)이 사용되었다. 그 결과 Xylocarpus, Sonneratia, Rhizophora 속 순으로 계통적 유사도가 높았으며 Excoecaria 속이 가장 유사도가 낮았다. 한편 6종의 망그로브 줄기 껍질의 페놀성 화합물 함량은 R. apiculata와 X. granatum에서 가장 높게 나타났으며 (1.10 mM/mg), R. stylosa (0.73 mM/mg)와 S. alba (0.72 mM/mg)에서 가장 낮았다(p<0.05). 또한 DPPH 와 ABTS 방법을 이용한 분석 결과, R. apiculate, X. granatum, X. moluccensis 및 E. agallocha는 높은 항산화 활성을 보인 반면, S. alba는 가장 낮은 활성을 보였다. 이러한 결과는 R. apiculata의 줄기껍질이 천연 항산화제 개발을 위한 좋은 원료가 될 수 있음을 의미한다.

엽록체 DNA의 matK와 aptB-rbcL 염기서열 분석에 의한 제비꽃속(Viola)의 계통유연관계 (Phylogenetic Relationships of Korean Viola (Violaceae) Based on matK and atpB-rbcL Sequence Data of Chloroplast DNA)

  • 유기억;장수길;이우철
    • 식물분류학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.1-15
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    • 2007
  • 제비꽃속 42집단에 대한 계통 유연관계를 알아보기 위하여 엽록체 DNA의 matK 유전자와 atpB-rbcL intergenic spacer 지역에 대한 염기서열을 분석하였다. MatK 분석에서는 노랑제비꽃절과 장백제비꽃절이 독립된 clade를 형성하였으며, 진정제비꽃절의 5개 아절은 paraphyletic하게 분리되었다. AtpB-rbcL 분석에서는 노랑제비꽃절이 단계통을 형성하였지만, 장백제비꽃절은 잔털제비꽃을 제외한 제비꽃아절 분류군들이 포함되어 있는 clade의자매군을 형성하였고, 진정제비꽃절은 paraphyletic한 분계조로 분리되어, matK 유전자와는 장백제비꽃절과 잔털제비꽃의 위치에 차이를 보였다. 두 가지 유전자의 염기서열 자료를 유합하여 분석한 결과는 제비꽃속 분류군들이 크게 3개의 분계조로 유집되는 것으로 나타났다. 즉, 기본염색체 수가 x=6인 노랑제비꽃절과 장백제비꽃절은 아욱제비꽃아절과 낚시제비꽃아절(x=10)에 속하는 분류군들이 포함된 clade의 자매군을 형성하면서 분리되었고, 잔털제비꽃은 진정제비꽃절의 콩제비꽃아절과 고깔제비꽃아절(x=10 또는 12)의 분류군들과 함께 분계조를 이루었으며, 잔털제비꽃을 제외한 제비꽃아절 (x=12)의 19개 집단도 하나의 clade를 형성하였다. 그러나 outgroup으로 부터 clade 각각의 기원에 대해서는 선행된 ITS와 trnL-F 지역에 의한 결과와는 일치하지 않는 것으로 나타났다.

Plastid DNA (psbA-trnH, trnL-F)의 염기서열에 의한 한국산 붓꽃속(Iris L.)의 계통분류학적 연구 (A phylogenetic study of Korean Iris L. based on plastid DNA (psbA-trnH, trnL-F) sequences)

  • 이현정;박선주
    • 식물분류학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.227-235
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    • 2013
  • 한국산 붓꽃속 16종과 1종의 외군을 대상으로 유연관계 및 분류학적 실체를 파악하기 위하여 분자계통학적 연구를 수행하였다. 연구결과, 한국산 붓꽃속은 5개의 Clade로 나타났으며, Clade I에는 Series Laevigatae, Tripetalae, Laevigatae, Sibiricae, Clade II에는 Series Ruthenicae, Easatae, Clade III에는 Series Chinensis, Clade IV에는 Series Chinensis, Clade V에는 Series Crossiris, Pumilae, Pardanthopsis로 나타났다. 대청부채, 만주붓꽃, 연미붓꽃은 하나의 단계통을 형성하여 가장 기저부에 위치하였고, 금붓꽃과 노랑붓꽃은 독립적인 분계조를 형성하지 못하여 두 종의 관계가 명확하지 않았다. 연미붓꽃은 Crossiris속의 Crossiris절로 분류체계를 설정하였다. Chinensis계열은 금붓꽃계열(노랑무늬붓꽃, 금붓꽃, 노랑붓꽃)과 각시붓꽃계열(넓은잎각시붓꽃, 각시붓꽃)로 뚜렷히 구분되었다. 붓꽃속은 크게 4아속(Limniris, Crossiris, Iris, Pardanthopsis)으로 나눠지며, Pardanthopsis아속, Iris아속 그리고 Crossiris아속에서 Limniris아속으로 분화되는 경향성을 나타내었다.

Home-made 요구르트와 시판 중인 요구르트에서 분리한 젖산균의 기능적 특성 조사 (Studies on the Functional Properties of Lactic Acid Bacteria Isolated from Home-made Yogurt and Commercial Yogurt)

  • 최문섭;윤현명;오계헌
    • 미생물학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.8-14
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    • 2014
  • 본 연구는 home-made 요구르트에서 분리한 Lactobacillus casei SK-7과 시중에서 판매되고 있는 요구르트에서 분리한 Lactobacillus bulgaricus YK-11의 기능성을 비교 분석하기 위해 실시하였다. 먼저 분리세균인 SK-7과 YK-11의 생리화학적 특성조사를 진행하였다. 이들 균주는 16S rRNA 염기서열을 이용한 계통유전학적 분석방법으로 동정하여, 각각 L. casei SK-7와 L. bulgaricus YK-11로 명명하였다. 16S rRNA 염기서열을 바탕으로 SK-7과 YK-11의 유전적 계통수를 작성하였다. 72시간 동안 SK-7과 YK-11 배양에서 lactic acid와 acetic acid의 생산, 그리고 pH 변화를 조사하였다. 배양기간 동안 L. casei SK-7과 L. bulgaricus YK-11의 몇가지 기능성을 조사하였다. L. casei SK-7과 L. bulgaricus YK-11 배양상등액은 주어진 nitrite를 각각 93.9%와 88.2% 소거하였다. SK-7 and YK-11 배양상등액의 항산화능은 각각 62.6%와 54.9%였으며, ${\beta}$-galactosidase 활성은 14.9 units/mg과 13.1 units/mg로 측정되었다. 항미생물능력은 SK-7과 YK-11 배양의 20배 배양농축액으로 조사되었으며, SK-7은 이 조사에 사용된 모든 미생물에서 명백한 것으로 관찰되었으나, YK-11에서는 관찰되지 않았다. 부가적인 기능성 연구가 이루어져야 되겠지만, 본 연구에서는 home-made 요구르트에서 분리된 젖산균의 기능성은 시판요구르트에서의 기능성과 비교하여 우수한 것으로 조사되었다.

Comparative Genomic Analysis of Staphylococcus aureus FORC_001 and S. aureus MRSA252 Reveals the Characteristics of Antibiotic Resistance and Virulence Factors for Human Infection

  • Lim, Sooyeon;Lee, Dong-Hoon;Kwak, Woori;Shin, Hakdong;Ku, Hye-Jin;Lee, Jong-eun;Lee, Gun Eui;Kim, Heebal;Choi, Sang-Ho;Ryu, Sangryeol;Lee, Ju-Hoon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권1호
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    • pp.98-108
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    • 2015
  • Staphylococcus aureus is an important foodborne pathogen that causes diverse diseases ranging from minor infections to life-threatening conditions in humans and animals. To further understand its pathogenesis, the genome of the strain S. aureus FORC_001 was isolated from a contaminated food. Its genome consists of 2,886,017 bp double-stranded DNA with a GC content of 32.8%. It is predicted to contain 2,728 open reading frames, 57 tRNAs, and 6 rRNA operons, including 1 additional 5S rRNA gene. Comparative phylogenetic tree analysis of 40 complete S. aureus genome sequences using average nucleotide identity (ANI) revealed that strain FORC_001 belonged to Group I. The closest phylogenetic match was S. aureus MRSA252, according to a whole-genome ANI (99.87%), suggesting that they might share a common ancestor. Comparative genome analysis of FORC_001 and MRSA252 revealed two non-homologous regions: Regions I and II. The presence of various antibiotic resistance genes, including the SCCmec cluster in Region I of MRSA252, suggests that this strain might have acquired the SCCmec cluster to adapt to specific environments containing methicillin. Region II of both genomes contains prophage regions but their DNA sequence identity is very low, suggesting that the prophages might differ. This is the first report of the complete genome sequence of S. aureus isolated from a real foodborne outbreak in South Korea. This report would be helpful to extend our understanding about the genome, general characteristics, and virulence factors of S. aureus for further studies of pathogenesis, rapid detection, and epidemiological investigation in foodborne outbreak.

한강물로부터 분리된 방사선 내성 세균들의 계통학적 다양성 및 UV 내성 분석 (Phylogenetic diversity and UV resistance analysis of radiation-resistant bacteria isolated from the water in Han River)

  • 이재진;주은선;이도희;정희영;김명겸
    • 미생물학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.65-73
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    • 2016
  • 이 논문은 서울 한강물에서 분리한 방사선 내성 세균군집과 분리된 신종 세균의 UV 내성 특성에 관한 내용이다. 세균은 R2A agar와 1/10 R2A agar를 사용하여 3 kGy가 조사된 한강물에서 분리되었다. 그 결과 방사선에 내성을 가지는 것으로 추측되는 균주를 60주 분리하였고, 본 연구 분석 자료로 사용하였다. 16S rRNA 유전자 염기서열 분석을 통해 분리균주 60개의 계통수를 파악한 결과, 3개의 문(4개의 속)이 확인되었고, Deinococcus-Thermus (Deinococcus)가 61.7%, Firmicutes(Exiguobacterium)는 15%, Bacteroidetes (Hymenobacter, Spirosoma)는 23.4%의 비중을 나타냈다. 분리균주 중 29개 균주가 Deinococcus, Hymenobacter, Spirosoma에 속하는 신종 또는 다른 신속으로 분류될 가능성을 보였으며, 앞으로 추가적인 신종 실험이 진행될 예정이다. 그리고 신종 예상균주를 9개 선정하여 UV 내성 실험을 진행한 결과, 9개 균주 모두 D. radiodurans $R1^T$ 균주 만큼 높은 UV 내성을 가지는 것으로 나타났다. 또한 분리된 Firmicutes (Exiguobacterium) 균주는 아직까지 방사선 내성 연구 보고가 되어 있지 않아서 추가적인 방사선 내성 연구가 필요하다.