Over the last 30 years, Hanwoo has been selectively bred to improve economically important traits. Hanwoo is currently the representative Korean native beef cattle breed, and it is believed that it shared an ancestor with a Chinese breed, Yanbian cattle, until the last century. However, these two breeds have experienced different selection pressures during recent decades. Here, we whole-genome sequenced 10 animals each of Hanwoo and Yanbian cattle (20 total) using the Illumina HiSeq 2000 sequencer. A total of approximately 3.12 and 3.07 billion sequence reads were mapped to the bovine reference sequence assembly (UMD 3.1) at an average of approximately 10.71- and 10.53-fold coverage for Hanwoo and Yanbian cattle, respectively. A total of 17,936,399 single nucleotide polymorphisms (SNPs) were yielded, of which 22.3% were found to be novel. By annotating the SNPs, we further retrieved numerous nonsynonymous SNPs that may be associated with traits of interest in cattle. Furthermore, we performed whole-genome screening to detect signatures of selection throughout the genome. We located several promising selective sweeps that are potentially responsible for economically important traits in cattle; the PPP1R12A gene is an example of a gene that potentially affects intramuscular fat content. These discoveries provide valuable genomic information regarding potential genomic markers that could predict traits of interest for breeding programs of these cattle breeds.
Objective: The bursa of Fabricius (BF) is a central humoral immune organ belonging specifically to avians. Recent studies had suggested that miRNAs were active regulators involved in the immune processes. This study was to investigate the possible differences of the BF at miRNA level between two genetically disparate duck breeds. Methods: Using Illumina next-generation sequencing, the miRNAs libraries of ducks were established. Results: The results showed that there were 66 differentially expressed miRNAs and 28 novel miRNAs in bursa. A set of abundant miRNAs (i.e., let-7, miR-146a-5p, miR-21-5p, miR-17~92) which are involved in immunity and disease were detected and the predicted target genes of the novel miRNAs were associated with duck high anti-adversity ability. By gene ontology analysis and enriching KEGG pathway, the targets of differential expressed miRNAs were mainly involved in immunity and disease, supporting that there were differences in the BF immune functions between the two duck breeds. In addition, the metabolic pathway had the maximum enriched target genes and some enriched pathways that were related to cell cycle, protein synthesis, cell proliferation and apoptosis. It indicted that the difference of metabolism may be one of the reasons leading the immune difference between the BF of two duck breeds. Conclusion: This data lists the main differences in the BF at miRNAs level between two genetically disparate duck breeds and lays a foundation to carry out molecular assisted breeding of poultry in the future.
Sodhi, Simrinder Singh;Jeong, Dong Kee;Sharma, Neelesh;Lee, Jun Heon;Kim, Jeong Hyun;Kim, Sung Hoon;Kim, Sung Woo;Oh, Sung Jong
한국가금학회지
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제40권3호
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pp.223-234
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2013
Poultry industry is abounding day by day as it engrosses less cost of investment per bird as compared to large animals. Poultry have the most copious genomic tool box amongst domestic animals for the detection of quantitative trait loci (QTL) and marker assisted selection (MAS). Use of multiple markers and least square techniques for mapping of QTL affecting quality and production traits in poultry is in vogue. Examples of genetic tests that are available to or used in industry programs are documented and classified into causative mutations (direct markers), linked markers in population-wide linkage disequilibrium (LD) with the QTL (LD markers), and linked markers in population wide equilibrium with the QTL (LE markers). Development of genome-wide SNP assays, role of 42 K, 60 K (Illumina) and 600 K (Affymetrix$^{(R)}$ Axim$^{(R)}$) SNP chip with next generation sequencing for identification of single nucleotide polymorphism (SNP) has been documented. Hybridization based, PCR based, DNA chip and sequencing based are the major segments of DNA markers which help in conducting of MAS in poultry. Economic index-marker assisted selection (EI-MAS) provides platform for simultaneous selection for production traits while giving due weightage to their marginal economic values by calculating predicted breeding value, using information on DNA markers which are normally associated with relevant QTL. Understanding of linkage equilibrium, linkage dis-equilibrium, relation between the markers and gene of interest are quite important for success of MAS. This kind of selection is the most useful tool in enhancing disease resistance by identifying candidate genes to improve the immune response. The application of marker assisted selection in selection procedures would help in improvement of economic traits in poultry.
Background: Panax ginseng Meyer is a traditional medicinal plant famous for its strong therapeutic effects and serves as an important herbal medicine. To understand and manipulate genes involved in secondary metabolic pathways including ginsenosides, transcriptome profiling of P. ginseng is essential. Methods: RNA-seq analysis of adventitious roots of two P. ginseng cultivars, Chunpoong (CP) and Cheongsun (CS), was performed using the Illumina HiSeq platform. After transcripts were assembled, expression profiling was performed. Results: Assemblies were generated from ~85 million and ~77 million high-quality reads from CP and CS cultivars, respectively. A total of 35,527 and 27,716 transcripts were obtained from the CP and CS assemblies, respectively. Annotation of the transcriptomes showed that approximately 90% of the transcripts had significant matches in public databases.We identified several candidate genes involved in ginsenoside biosynthesis. In addition, a large number of transcripts (17%) with different gene ontology designations were uniquely detected in adventitious roots compared to normal ginseng roots. Conclusion: This study will provide a comprehensive insight into the transcriptome of ginseng adventitious roots, and a way for successful transcriptome analysis and profiling of resource plants with less genomic information. The transcriptome profiling data generated in this study are available in our newly created adventitious root transcriptome database (http://im-crop.snu.ac.kr/transdb/index.php) for public use.
Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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제22권4호
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pp.287-293
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2011
Objectives : The region of chromosome 5p14 is known to be associated with autism spectrum disorder (ASD). The cadherin9 (CDH9) and cadherin10 (CDH10) genes are located in the region of chromosome 5p14 and reported to be associated with ASD in the Caucasian population. We performed an association study to identify if single nucleotide polymorphisms (SNPs) located on the CDH9 and CDH10 genes are associated in the Korean population. Methods : Genomic DNA was extracted from the blood of 214 patients with ASD and 258 controls. SNPs selected from two genes were genotyped using an Illumina Golden-Gate Genotyping assay with VeraCode technology. Statistical analysis was performed using SAS and Plink software. Results : All controls and ASD patients were in Hardy-Weinberg equilibrium. In the results of logistic regression analyses for the genotype model and the chi-square test for the allele model, we found that SNPs on the CDH9 and CDH10 genes were not associated with ASD. Conclusion : Our data suggests that the CDH9 and CDH10 genes are not associated with ASD in the Korean population.
Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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제21권1호
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pp.17-22
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2010
Objectives : Autism spectrum disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder that is characterized by abnormalities of social functioning, communication and behavior. The association of the 7q21-34 region with ASD has been reported. The DLX6 gene, which is located at the 7q22 region, is one of the positional and functional candidate genes for ASD. We found that there is no association between DLX6 polymorphisms and ASD in the Korean male population. Methods : We selected three single nucleotide polymorphisms (SNPs) that might be implicated in the change of the DLX6 gene expression. The genomic DNA was collected from the venous blood of 147 male controls and 179 male patients with ASD. The genotypes of the selected SNPs were determined using the Illumina GoldenGate assay, and the statistical analyses were performed using HapAnalyzer software and SAS Enterprise. Results : We found no association of the three SNPs in the DLX6 gene with ASD in the Korean male population. Conclusion : Our study suggests that the three SNPs in the DLX6 gene are not associated with ASD, and we need to analyze the previously reported regions for their associations with ASD.
Lee, Yun Sun;Park, Hyun-Seung;Lee, Dong-Kyu;Jayakodi, Murukarthick;Kim, Nam-Hoon;Lee, Sang-Choon;Kundu, Atreyee;Lee, Dong-Yup;Kim, Young Chang;In, Jun Gyo;Kwon, Sung Won;Yang, Tae-Jin
Journal of Ginseng Research
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제41권1호
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pp.60-68
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2017
Background: Various Panax ginseng cultivars exhibit a range of diversity for morphological and physiological traits. However, there are few studies on diversity of metabolic profiles and genetic background to understand the complex metabolic pathway in ginseng. Methods: To understand the complex metabolic pathway and related genes in ginseng, we tried to conduct integrated analysis of primary metabolite profiles and related gene expression using five ginseng cultivars showing different morphology. We investigated primary metabolite profiles via gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and analyzed transcriptomes by Illumina sequencing using adventitious roots grown under the same conditions to elucidate the differences in metabolism underlying such genetic diversity. Results: GC-MS analysis revealed that primary metabolite profiling allowed us to classify the five cultivars into three independent groups and the grouping was also explained by eight major primary metabolites as biomarkers. We selected three cultivars (Chunpoong, Cheongsun, and Sunhyang) to represent each group and analyzed their transcriptomes. We inspected 100 unigenes involved in seven primary metabolite biosynthesis pathways and found that 21 unigenes encoding 15 enzymes were differentially expressed among the three cultivars. Integrated analysis of transcriptomes and metabolomes revealed that the ginseng cultivars differ in primary metabolites as well as in the putative genes involved in the complex process of primary metabolic pathways. Conclusion: Our data derived from this integrated analysis provide insights into the underlying complexity of genes and metabolites that co-regulate flux through these pathways in ginseng.
Jeong, Jin Young;Kim, Jang Mi;Rajesh, Ramanna Valmiki;Suresh, Sekar;Jang, Gul Won;Lee, Kyung-Tai;Kim, Tae Hun;Park, Mina;Jeong, Hak Jae;Kim, Kyung Woon;Cho, Yong Min;Lee, Hyun-Jeong
Reproductive and Developmental Biology
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제37권4호
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pp.233-245
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2013
Muscle satellite cell (SC) is responsible for postnatal muscle growth, repair, and regeneration. Satellite cell is an important source of multi-potent stem cell process and differentiation into adipogenic, myogenic, and osteoblastogenic. The objective of this study was to identify alter of transcriptome during differentiation in porcine satellite cell and to elevated transcriptome at different stages of postnatal development to gain insight into the differences in differentiated PSC. We used RNA-seq technique to investigate the transcriptomes during differentiation in pig muscle. Sequence reads were obtained from Illumina HiSeq2000. Differentially expressed genes (DEG) were detected by EdgeR. Gene ontology (GO) terms are powerful tool for unification among representation genes or products. In study of GO biological terms, functional annotation clustering involved in cell cycle, apoptosis, extracellular matrix, phosphorylation, proteolysis, and cell signaling in differences stage. Taken together, these results would be contributed to a better understanding of muscle biology and processes underlying differentiation. Our results suggest that the source of DEGs could be better understanding of the mechanism of muscle differentiation and transdifferentiation.
Hong, Joon Ki;Kim, Young Sin;Cho, Kyu Ho;Lee, Deuk Hwan;Min, Ye Jin;Cho, Eun Seok
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제32권12호
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pp.1836-1843
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2019
Objective: Social genetic effects (SGE) are an important genetic component for growth, group productivity, and welfare in pigs. The present study was conducted to evaluate i) the feasibility of the single-step genomic best linear unbiased prediction (ssGBLUP) approach with the inclusion of SGE in the model in pigs, and ii) the changes in the contribution of heritable SGE to the phenotypic variance with different scaling ${\omega}$ constants for genomic relationships. Methods: The dataset included performance tested growth rate records (average daily gain) from 13,166 and 21,762 pigs Landrace (LR) and Yorkshire (YS), respectively. A total of 1,041 (LR) and 964 (YS) pigs were genotyped using the Illumina PorcineSNP60 v2 BeadChip panel. With the BLUPF90 software package, genetic parameters were estimated using a modified animal model for competitive traits. Giving a fixed weight to pedigree relationships (${\tau}:1$), several weights (${\omega}_{xx}$, 0.1 to 1.0; with a 0.1 interval) were scaled with the genomic relationship for best model fit with Akaike information criterion (AIC). Results: The genetic variances and total heritability estimates ($T^2$) were mostly higher with ssGBLUP than in the pedigree-based analysis. The model AIC value increased with any level of ${\omega}$ other than 0.6 and 0.5 in LR and YS, respectively, indicating the worse fit of those models. The theoretical accuracies of direct and social breeding value were increased by decreasing ${\omega}$ in both breeds, indicating the better accuracy of ${\omega}_{0.1}$ models. Therefore, the optimal values of ${\omega}$ to minimize AIC and to increase theoretical accuracy were 0.6 in LR and 0.5 in YS. Conclusion: In conclusion, single-step ssGBLUP model fitting SGE showed significant improvement in accuracy compared with the pedigree-based analysis method; therefore, it could be implemented in a pig population for genomic selection based on SGE, especially in South Korean populations, with appropriate further adjustment of tuning parameters for relationship matrices.
본 연구는 전국 임의의 산양삼 재배지를 선정하여 재배지 내의 토양 특성 및 토양세균군집을 분석하고, 토양 특성, 세균군집 및 산양삼 생육특성 간의 상관관계를 구명하기 위하여 수행되었다. 토양 이화학성 분석은 농촌진흥청의 종합분석실 매뉴얼에 따라 분석하였고, 토양세균군집 분석은 pyrosequencing analysis (Illumina platform)를 이용하였다. 토양세균군집과 생육특성 간의 상관관계는 Spearman's rank correlation을 이용하여 분석하였다. 전국 8개 산양삼 재배지로부터 분리한 토양세균군집은 2개의 cluster로 군집화를 이루는 것을 확인하였다. 모든 토양 샘플에서 Proteobacteria와 Alphaproteobacteria가 각각 평균 상대적 빈도수가 35.4%, 24.4%로 우점종으로 나타났다. 나타났다. 두 개의 cluster 간 토양세균군집의 상대적 빈도수를 비교 분석한 결과, 먼저 Proteobacteria (p = 0.03), Actinobacteria (p = 0.02), Ahlpaproteobacteria (p = 0.029), Betaproteobacteria (p = 0.021)는 cluster 1에서 cluster 2에 비해 상대적 빈도수가 유의적으로 높았고, Fimicutes (p = 0.004), Cyanobacteria (p = 0.004), Acidobacteriia (p = 0.041), Ktedonobacteria (p = 0.019), Gammaproteobacteria (p = 0.034), Bacilli (p = 0.009)은 cluster 2에서 유의적으로 상대적 빈도수가 높은 것으로 나타났다. 토양세균군집 cluster 간 산양삼의 생육특성을 비교 분석한 결과, cluster 2 재배지에서 수집한 산양삼 시료의 지하부 생중량은 cluster 1 재배지에서 수집한 산양삼 시료에 비해 cluster 2에서 유의적 (p = 0.04)으로 높았다. 산양삼 생육특성과 토양세균군집 간의 상관관계를 분석한 결과, 산양삼의 생육은 토양 pH가 낮고 Acidobacteria의 상대적 빈도수가 높은 토양에서 증가하였으며, Acidobacteriia와 Koribacteraceae의 상대적 빈도수는 산양삼의 생육과 유의적인 정의 상관관계를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 토양미생물군집과 산양삼 생육 간의 상관관계를 구명하는 중요한 자료가 될 것으로 생각되고, 나아가 산양삼 재배적지를 선정하는데 있어 보다 명확한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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