유전자보유 유무에 따른 계통수와 16S rRNA에 의한 계통수를 염기서열 분석이 완료된 33종의 미생물에 대하여neighbor joining method와 bootstrap method(n=1,000)를 이용하여 상관관계를 분석하였다. 각 분류그룹에서 공통적으로 보존된 COG와 각 미생물이 보유하고 있는 ortholog 수에 대한 비율을 조사한 결과, Mezorhiaobium lot의 4.60% Mycoplasma genitalium의 56.57% 사이에 분포하는 것으로 파악되었다. 이는 미생물 종류에 따라서 공통 유전자의 보유정도가 차이를 보이는 것으로 독특한 유전자를 탐색할 수 있는 가능성을 제시하는 결과로 사료되었다. 그리고 같은 종 내에 서도 20% 이상의 ortholog가 서로 독립적인 것을 알 수 있었다. Archaeabacteria와 Proteobacteria 그리고 Firmicutes모두 유전자보유 계통수와 16S rRNA 계통수가 일치하는 부분과 일치하지 않는 부분으로 나뉘어진다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 165 rDNA처림 보존적이지 않은 유전자까지 고려한 결과이거나 horizontal gene transfer에 의한 영향 등으로 사료되었다. COC에 기초한 유전자보유 계통수는 생화학 적 실험과 염기서열에 기초한 분류의 중간자적 입장에서 유용유전자 탐색에 이용될 수 있을 것이다.
염기서열 분석이 완료된 9종의 고세균 (Archaea)과 15종의 단백세균 (Proteobacteria)에 대하여 유전자보유 유무와 16S rRNA에 의한 계통수를 neighbor joining method와 통계적 의미를 갖는 bootstrap method (n=1000)를 이용하여 분석하였다. 보존적 COG와 각 미생물 보유 ortholog수에 대한 비율은 4.60% (Mezorhizobium loti)와 56.57% (Mycoplasma genitalium) 사이로 종에 따라서 공통 유전자의 보유정도가 차이를 보이는 것으로 독특한 유전자를 탐색할 수 있는 가능성을 제시하는 결과로 사료되었다. Archaeabacteria와 Proteobacteria 그리고 Firmicutes모두 유전자보유 계통수와 16S rRNA 계통수가 일치하는 부분과 일치하지 않는 부분으로 나뉘어진다는 것을 알 수 있었다.
게놈분석이 완료된 680개의 세균의 공통 유전자 보유 정도와 유연관계를 파악하기 위해 4,631개의 COG (Clusters of Orthologous Groups of protein) 보유 유사도와 COG 보유 계통수를 작성하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 균주별 COG 보유개수는 103~2,199개 사이였고 평균 1377.1개 였다. 곤충과 절대공생성인 Candidatus Nasuia deltocephalinicola str. NAS-ALF가 최저였고 기회성병원균인 Pseudomonas aeruginosa PAO1가 최대였다. 2개의 세균들 사이에 나타내는 COG 보유 유무의 유사도는 49.30~99.78% 사이였고 평균 72.65%였다. 초고온성이며 자가영양생활을 하는 Methanocaldococcus jannaschii DSM 2661과 중온성이며 공생생활을 하는 Mesorhizobium loti MAFF303099 사이가 최소였다. 유전자 보유 정도가 생물이 각 서식지에 적응하는 정도를 나타내므로 이 결과는 원핵생물 진화의 역사 혹은 현재 지구의 원핵생물 서식지 범위를 나타내는 것일 수도 있다. COG 보유계통수를 통하여 첫째 진정세균인 Chloroflexi문의 일부는 진정세균보다 고세균과 유연관계가 높았고, 둘째 16S rRNA유전자에서 동일한 문(phylum)이나 강(class)으로 분류되지만 COG 보유 계통수에서는 일치하지 않는 경우가 많았으며, 셋째 delta-와 epsilon-Proteobacteria는 다른 Proteobacteria와 다른 분계(lineage)를 이루었다. 본 연구결과는 생물의 기원 파악과 기능적 연관성 파악 그리고 유용유전자 탐색 등에 이용할 수 있을 것이다.
Tamarind (Tamarindus indica L.) is one of the multipurpose tree species distributed in the tropical and sub-tropical climates. It is an important fruit yielding tree that supports the livelihood and has high social and cultural values for rural communities. The vegetative, reproductive, qualitative, and quantitative traits of tamarind vary widely. Characterization of phenotypic and genetic structure is essential for the selection of suitable accessions for sustainable cultivation and conservation. This study aimedto examine the genetic relationship among the collected accessions of sweet, red, and sour tamarind by using Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) primers. Nine accessions were collected from germplasm gene banks and subjected to marker analysis. Fifteen highly polymorphic primers generated a total of 169 fragments, out of which 138 bands were polymorphic. The polymorphic information content of RAPD markers varied from 0.10 to 0.44, and the Jaccard's similarity coefficient values ranged from 0.37 to 0.70. The genetic clustering showed a sizable genetic variation in the tamarind accessions at the molecular level. The molecular and biochemical variations in the selected accessions are very important for developing varieties with high sugar, anthocyanin, and acidity traits in the ongoing tamarind improvement program.
고온성 및 초고온성 세균과 고세균 13종 모두에서 관찰되는 167종류 총 16,299개의 보존적 유전자들에 대한 분석을 수행하였다. 단백질대사 관련 유전자들이 80개로 전체 보존적 유전자의 $47.9\%$였으며, 중온성 세균을 제외하고 고온성과 초고온성 세균들에서만 관찰되는 공통유전자는 없어 열 안정성은 특정 단백질의 유무에 따라 이루어지지 않는 것을 알 수 있었다. 하지만 초고온성 세균들은 reverse gyrase를 공통적으로 가지고 있어 고온에서의 DNA의 열안전성에 중요한 역할을 하는 것으로 생각되었다. 유전자보유 계통수와 165 rRNA 유전자 계통수의 비교결과 초고온성 진정세균과 고온성 고세균인 Methanobacterium thermoautotrophicum의 분포 양상이 서로 다르게 나타났다. 167개의 공통 유전자가 한 유전체에서 보이는 distance value들의 평균과 분산에서는 초고온성 진정세균, 초고온성 고세균, 고온성 고세균들끼리 유사한 값을 갖는 것으로 나타났다.
The protective effect of water extract of ash tree leaves (ALE) against oxidative damages was investigated in paracetamol-induced BALB/c mice. Biochemical analysis of anti-oxidative enzymes, immunoblot analyses of hepatic cytochrome P450 2El (CYP2E1), and the gene expression of tumor necrosis factor (TNF-${\alpha}$) were examined to determine the extract's protective effect and its possible mechanisms. BALB/c mice were divided into three groups: normal, paracetamol-administered, and ALE-pretreated groups. A single dose of paracetamol led to a marked increase in lipid peroxidation as measured by malondialdehyde (MDA). This was associated with a significant reduction in the hepatic antioxidant system, e.g., glutathione (GSH). Paracetamol administration also significantly elevated the expression of CYP2E1, according to immunoblot analysis, and of TNF-${\alpha}$ mRNA in liver. However, ALE pretreatment prior to the administration of paracetamol significantly decreased hepatic MDA levels. ALE restored hepatic glutathione and catalase levels and suppressed the expression of CYP2E1 and TNF-${\alpha}$ observed in inflammatory tissues. Moreover, ALE restored mitochondrial ATP content depleted by the drug administration. These results show that the extract of ash tree leaves protects against paracetamol-induced oxidative damages by blocking oxidative stress and CYP2E1-mediated paracetamol bioactivation.
Muhammad Noorullah;Amina Zuberi;Muhib Zaman;Waqar Younas;Sadam Hussain;Muhammad Kamran
Fisheries and Aquatic Sciences
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제26권12호
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pp.752-761
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2023
Genetic diversity serves as the basis for selecting and genetically enhancing any culturable species in aquaculture. Here, two different strains of wild (River Ravi and River Kabul) and six captive-bred strains of Labeo rohita from various provinces were se- lected, and genetic diversity among them was evaluated using three different microsatellite markers, i.e., Lr-28, Lr-29, and Lr-37, and one mitochondrial CO1 (Cytochrome c oxidase subunit 1) gene. Different strains of L. rohita were collected, and part of their caudal fin was cut and preserved in ethanol for DNA extraction and determination of genetic diversity among them. Results in- dicated that selected markers were polymorphic with polymorphic information content (PIC) content values above 0.5 with the highest in Lr-28 followed by Lr-29 and then Lr-37. The observed heterozygosity (Ho) of all strains was higher (Avg: 0.731) but less than the expected heterozygosity (He). Moreover, TMs and WRs showed the highest He, while TKs showed the lowest, He. Over- all, inbreeding coefficient (FIS) values observed for all strains with selected markers were positive. The DNA barcoding with the CO1 gene revealed genetic variation among various strains, as demonstrated by the clades in the phylogenetic tree separating the strains into two distinct clusters that then divided into sub-clusters. In conclusion, TMs showed the highest heterozygosity as compared to other strains. Overall results provide the baseline data for the initiation of the genetic improvement program.
Strain A28-5는대한민국 제주도 연안의 해수샘플로부터 고체배지내 xylan과 agar를 분해하는 균주로 분리되었다. Strain A28-5는그람 음성균으로 한 개의 polar flagella로 운동성을 갖는 $Na^+$ 이온 요구성 균주로 분석되었다. 또한 ampilcillin과 thiostreptone 등의 항생제에 내성을 보였다. Genome 내 G+C content는 43.96%이고, Menaquinone-7 (MK-7)을 predominant quinone으로 함유하고 있었다. Strain A28-5의 세포벽을 구성하는 주요 지방산은 $C_{16:1}$${\omega}7c/iso-C_{15:0}$ 2-OH (23.32%), $C_{16:0}$ (21.83%), $C_{18:1}$${\omega}7c$ (17.98%)였다. strain A28-5의 16S rRNA gene sequence는 Catenovulum agarivorans YM01와 가장 높은 상동성(98.94%)을 보였으며, Neighbor-Joining phylogenetic tree 제작을 통해서 Catenovulum agarivorans YM01와 가장 높은 근연관계를 보이는 것을 증명하였다. Catenovulum agarivorans YM01과의 DNA-DNA hybridization 분석을 통하여 A28-5을 Catenovulum 속의 신종으로 분류하여Catenovulum jejuensis A28-5로 명명하였다. 이 균주의 액체배양으로부터 준비된 두 종류의 조효소를 이용한 xylan 또는 agarose와의 효소반응액을 Thin layer chromatography로 분석하여 각각 tetramer와 hexamer의 xylooligosaccharides와 (neo)agarooligosacchardes가 생산되는 것을 확인하였다.
한국에서 채집한 잔디속(genus Zoysia) 식물 종의 유전적 변이를 단순 서열 반복(Inter-Simple Sequence Repeat Markers, ISSR) 마커 시스템으로 조사하였다. 8개의 ISSR 시발체를 이용한 중합효소 사슬 증폭반응에서 86개의 분절의 증폭물을 얻었으며 이 중 76(87.1%)개 분절이 다형성을 나타내었다. ISSR 마커 시스템에서 다형성 정보 지수(PIC)는 0.848이었다. 다형성 대립유전자좌위의 퍼센트(Pp)는 41.2%에서 44.7%까지 나타내었다. 네이(Nei)의 유전자 다양성(H)은 0.149에서 0.186까지 이며 평균은 0.170이었다. 샤논(Shannon)의 정보 지수(I)의 평균값은 0.250이었다. 대립유전자좌위에 근거하여 전체 변이에서 종 간 차이를 나타내는 변이의 몫(GST)은 0.601였다. 이는 전체변이의 약 60.1%는 종 간에 있음을 의미한다. 따라서 변이의 약 39.9%는 종 내에 있었다. GST에 근거한 유전자 흐름(이동)은 잔디속 간에는 대단히 낮았다(Nm = 0.332). 계통도는 3개의 뚜렷한 분지군으로 분리되었다. 왕잔디(Zoysia macrostachya)와 금잔디(Z. tenuifolia) 분지군, 갯잔디(Z. sinica) 단독 분지군, 잔디(Z .japonica) 단독 분지군이었다. 결론적으로 잔디속 식물에 대한 ISSR 분석은 유전적 변이를 탐지하는데 유용하며, 종을 구분하는 유전자형의 대한 식별력을 주었다.
한국산 옻나무속 6종에 대하여 분자식물학적 방법으로 계통유연관계를 확인하기 위하여, nrDNA의 ITS 구간과 cpDNA rbcL 염기서열을 사용하여 계통분석한 결과 ITS 1의 길이는 $246{\sim}253\;bp$이었고, ITS 2는 $234{\sim}244\;bp$이었다. ITS 1의 길이는 Rhus sylvestris와 R. succedanea에서 246 bp로 가장 작았으며, R. verniciflua에서 253 bp로 가장 긴 것으로 나타났다. ITS 2의 길이는 R. verniciflua가 234 bp로 가장 짧았으며, R. trichocarpr가 244 bp로 가장 길게 나타났다. 이들 분류군의 G+C Content는 ITS 1에서는 $58.0{\sim}68.13%$의 범위를 나타냈고, ITS 2에서는 $59.75{\sim}68.46%$로 나타나 두 구간이 비슷한 비율을 보이고 있었다. ITS 1에서의 G+C content는 R. sylvestris가 58.0%로 가장 낮았으며, 가장 높은 값은 R. ambigua가 68.13%로 확인되었다. ITS 2에서는 외군인 Cotinus coggygria가 59.75%로 가장 낮았으며, R. ambigua가 68.46%로 가장 높게 나타났다. 한국산 옻나무 속에서 ITS 염기서열은 일반적으로 피자식물이 갖는 G+C content 범위 안에 포함되는 것으로 확인되었다. 한편, rbcL의 길이는 1,428 bp로 모든 종에서 동일하였다. 또한 rbcL의 G+C content는 $43.56%{\sim}43.77%$로 나타나 종간에 거의 차이가 없음을 확인하였다. 연구결과 rbcL gene은 옻나무속의 종간 계통유연관계를 해석하는데 유용하지 않았으며, ITS 1 구간의 염기서열 변이는 향후 옻나무속을 분류할 때 신속하게 분류할 수 있는 분류 marker로 이용할 수 있다고 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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