The genus Anisakis is among the most significant parasites to public health, as it causes anisakiasis, a parasitic infection in humans resulting from consuming raw or undercooked seafood. Although the infection status of Anisakis in second intermediate hosts, such as marine fishes and cephalopods, and humans have been severally reported in Korea, no information about the definitive host in Korean waters is available. In 2014, 2 adult gastric nematodes were collected from a common minke whale (Balaenoptera acutorostrata) found in the East Sea, Korea. These worms were identified as A. simplex sensu stricto (s.s.) by comparing the mitochondrial COX2 marker with previously deposited sequences. Phylogenetic and phylogeographic analyses of A. simplex (s.s.) worldwide revealed 2 distinct populations: the Pacific population and the European waters population. This is the first report on adult Anisakis and its definitive host species in Korea. Further studies on Anisakis infection in other cetacean species and marine mammals in Korean seas are warranted.
돼지 6품종(Landrace, Duroc, Large White, 한국재래돼지, Berkshire, Hampshire)을 대상으로 기존에 보고된 서열을 바탕으로 제작한 primer를 이용하여 mtDNA D-loop 전체영역을 증폭하였다. 증폭된 PCR product를 cloning 및 DNA sequencing, 다중염기서열비교를 통하여 분석한 결과, mtDNA에서 heteroplasmy가 나타나는 D-loop 내 tandem repeat region 이후에 11-bp 중복이 존재하는 것을 확인하였다. 이런 중복현상은 일본재래돼지와 Duroc에서 보고되었지만, 이를 이용한 돼지 품종별 중복현상의 빈도 및 분포에 관한 연구는 이루어져있지 않다. 품종별 11-bp 중복현상을 분석하기 위해서 6품종을 대상으로 중복지역을 포함한 약 150 bp 절편을 증폭하였으며, PAGE 방법을 통하여 분석하였다. 그 결과 본 연구에서 사용한 품종들 중 모든 Large White에서 중복현상이 발생하는 것을 확인하였으며, Duroc인 경우 11.2% (9/80)에서 중복현상이 확인되었다. 반면에 Landrace, 한국재래돼지, Berkshire 및 Hampshire에서는 전혀 발견되지 않았다. 이런 결과로서, 11-bp 중복현상의 분석은 현재 구별이 불가능한 Landrace와 Large White를 구별할 수 있는 유용한 DNA marker로서 사용이 가능할 것이다.
This study describes the identification of Panax species using mitochondrial consensus primers. Initially, a total of thirty primers were tested in ten Korean ginseng cultivars and two foreign Panax species, P. quinquefolius and P. notoginseng. In the polymerase chain reaction (PCR) amplification results, three primers (cox1, nad1/2-3 and nad2/1-2) generated co-dominant polymorphic banding patterns discriminating Korean ginseng cultivars from P. quinquefolius and P. notoginseng. However, these primers could not generated polymorphisms among the Korean ginseng cultivars, and simply represented species-specific polymorphisms for P. quinquefolius and P. notoginseng. Primers PQ91 and PN418 were designed from the consensus sequence of nad1/2-3 region. Two banding patterns (A or B) were detected in PQ91. Korean ginseng cultivars and P. notoginseng shared the same banding pattern (A type) and P. quinquefolius was identified another banding pattern (B type). In the case of PN418, two banding patterns (A or B) were detected in the Korean ginseng cultivars and two foreign Panax species. Korean ginseng cultivars and P. quinquefolius shared the same banding pattern (A type) and P. notoginseng was identified another banding pattern (B type). The combination banding patterns of three Panax species, Korean ginseng cultivars (Panax ginseng C. A. Mey.), P. quinquefolius and P. notoginseng, was identified as 'AA', 'BA' and 'AB', respectively. Consequently, PQ91 and PN418 primer sets can be used to distinguish among Panax species.
2010년에 청주, 충주-1, 충주-2, 강진, 예산, 그리고 영주에서 채집한 점박이응애의 bifenazate 약제 저항성을 확인 해 본 결과, 강진과 예산 개체군에서 각각 964.5배, 1130배의 높은 저항성을 나타내었다. 그리고 청주, 충주-1, 충주-2, 그리고 영주개제군에서는 낮은 저항성비를 나타내었다. Bifenazate 약제 저항성 점박이응애의 cytb 점 돌연변이인 G126S를 확인해 본 결과, 생물검정에서 높은 저항성을 보인 강진과 예산 개체군에서 G126S 점 돌연변이를 확인 할 수 있었다. 이와 같이, G126S 점 돌연변이는 bifenazate 약제 저항성을 가지는 점박이응애 선별에 아주 유용한 분자진단 마커로 이용될 수 있다. 두 가지 분자진단 방법인 quantitative sequencing(QS)와 PCR amplification of specific alleles(PASA)는 G126S 점 돌연변이를 잘 탐지하였다. 따라서 이러한 방법들은 야외 계통의 bifenazate 약제 저항성 형질 모니터링과 저항성 관리에 효율적으로 이용될 수 있을 것이다.
이 연구는 Alternaria속 균류 중에서 분생포자의 형태가 유사하여 분류, 동정이 매우 어려운 소형의 포자를 형성하는 11종의 Alternaria의 종간 유연관계와 분류체계를 확립하기 위하여 공시균들의 ribosomal DNA의 ITS 및 미토콘드리아 small submit 영역의 염기서열 분석, 그리고 URP primer에 의한 핵산지문분석을 실시하였다. 소형의 포자를 형성하는 11종 Alternaria속의 rDNA internal transcribed spacer(ITS) 영역과 미토콘드리아 small submit rDNA 의 염기서열을 분석하였던 바 A. infectoria를 제외한 10종의 Alternaria에서 100%의 상동성을 나타내었다. 이는 공시한 10종의 Alternaria가 유전적으로 매우 근연의 관계에 있음을 나타내며, 이 marker는 공시균들의 종구분에 이용할 수 없음을 나타내는 것이다. URP primer 10종을 공시하여 소형의 포자를 형성하는 Alternaria 균류의 핵산지문분석을 실시한 결과, 개개의 primer 로는 종간의 구분이 불가능하였으나 여러개의 primer를 종합하여 UPGMA분석을 실시할 경우 비록 종간 유사도는 높았디만 각각의 종은 독립된 cluster를 형성하여 종간 구별이 가능하였다. 자리공에서 분리한 Alternaria sp.는 URP-PCR 핵산지문 분석 결과 다른 Alternaria 종들과 차이가 인정됨으로 이 균은 미기록인 신종의 Alternaria로 사료되었다. A.infectoria는 다른 Alternaria 종들과 ITS 분석 및 URP-PCR 핵산지문분석에서 큰 차이를 보임으로서 뚜렷이 구별되는 종으로 판단되었다.
Unique cartilage matrix-associated protein (UCMA)은 γ-카르복실화(Gla) 잔기가 풍부한 간외 비타민 K 의존 단백질이다. UCMA는 조골세포 분화를 촉진하고 뼈 형성을 강화한다고 보고되고 있지만 고혈당 스트레스 하에서 조골세포에 미치는 영향에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 고혈당 조건하에서의 MC3T3-E1 조골세포에서 UCMA 효과를 조사하기 위해 MC3T3-E1 조골세포를 높은 포도당에 노출한 후 재조합 UCMA 단백질을 처리하였다. MC3T3-E1 세포에서 활성 산소종(ROS)의 생성은 고혈당 조건하에서 증가했으나 UCMA 단백질 처리 후 감소했음을 CellROX 및 MitoSOX 염색으로 확인하였다. 또한 고혈당 조건에서 UCMA 단백질을 함께 처리한 MC3T3-E1 세포에서 정량적 중합효소 연쇄반응 결과, 항산화 유전자인 nuclear factor erythroid 2-related factor 2 와 superoxide dismutase 1 발현이 증가하였다. 동일 조건하에서 UCMA 단백질 처리에 의해 heme oxygenase-1 발현 감소와 함께 세포질에서 핵으로의 전위가 감소되었고, 미토콘드리아 분열에 관여하는 dynamin-related protein 1 발현이 증가하였으며, AKT 신호 활성은 억제되었다. 종합적으로 UCMA는 고혈당에 노출된 조골세포에서 ROS 생성을 완화하고, 항산화 유전자 발현을 증가시키고, 미토콘드리아 역학에 영향을 미치며, AKT 신호를 조절하는 것으로 보인다. 본 연구는 UCMA의 세포 메커니즘에 대한 이해를 돕고, 대사 장애 관련한 골 합병증에 대한 새로운 치료제로서의 잠재적 사용 가능성을 제시하고 있다.
Life history characteristics, habitat landscape, and historical events are believed to have shaped the patterns of genetic variation in many taxa. The bony lip barb, Osteohilus vittatus, represent a potamodromous fish that complete all life cycle in freshwater and is widely distributed in Southeast Asia. It usually lives in small rivers and other freshwater habitats, and movement between habitats for either food or reproduction has been typical. These life history characteristics may promote gene flow, leading to less structured populations. However, many freshwater habitats are fragmented, which restricts gene flow. We investigate how this interplay has shaped patterns of genetic variation and phylogeographic structure within this species in the Sundaland, a biodiversity hotspot with a complex geological history, using mitochondrial cytochrome oxidase I (mtCOI) as a genetic marker. Forty-six mtCOI sequences of 506 bp long were collected from ten localities, eight geographically isolated and two connected. The sequences were used for population genetic and phylogeographic analyses. Our results showed a low genetic diversity within populations but high between populations. There was a deep phylogeographic structure among geographically isolated populations but a lack of such structure in the connected habitats. Among geographically isolated populations, sequence divergence was revealed, ranging from 1.8% between Java and Sumatra populations to 12.2% between Malaysia and Vietnam. An indication of structuring was also observed among localities that are geographically closer but without connectivity. We conclude that despite high dispersal capacity, the joint effects of historical events, long-term geographic isolation associated with sea level oscillation during the Pleistocene, and restricted gene flow related to lack of habitat connectivity have shaped the phylogeographic structure within the O. vittatus over the Sundaland.
중국과 북동 중국에 서식하는 등줄쥐 2아종 (Apodemus agrarius coreae와 A. agrarius manchuricus)의 아종 내의 유전자 다양성의 정도를 파악하고 2아종간의 차이를 확인하기 위해, 미토콘드리아 DNA cytochrome b 유전자의 부분 염기서열을 분석하였다. 열 여덟마리의 A. agrarius coreae로부터 10 haplotype이, 그리고 2마리의 A. agrarius manchuricus로부터 1 haplotype이 밝혀졌다. 아종 coreae의 10 haplotype간의 Tamura-Nei nucleotide 거리는 0.36에서 1.86%였고, 2아종 coreae와 manchuricus간의 nucleotide 거리는 0.37에서 1.47%였다. 아종 coreae내 최대 genetic divergene 거리는 2아종간의 최대거리보다 크게 나타났다. 또한 2아종의 11 haplotype을 비교했을 때에, 뚜렷하게 아군으로 나뉘어지지 않았다. 본 염기서열의 분석 결과는 지금까지의 형태적 연구의 결과와 일치하지 않았으며, cytochrome b 유전자는 A. agrarius의 2아종을 구분하기에 좋은 유전자 marker가 아닌 것으로 판단됐다. 앞으로, A. agrarius의 2아종간의 유전적 관계를 밝히기 위해 미토콘드리아 DNA control region의 분석이 필요하다고 본다.
닭의 품종 기원을 결정하거나 유전적 변이의 정도를 확인 하는데 미토콘드리아 DNA D-loop 염기서열을 이용하여 오고 있다. 본 연구는 한국재래계 갈색종과 흑색종, 로드아일랜드레드종, 코니쉬종의 4품종 41개체의 염기서열을 분석함으로 품종간의 유전적 연관관계를 확인하였다. 그 결과 총 10개의 haplotype를 확인할 수 있었으며, haplotype 1과 2는 가장 많은 수인 8개체씩이 포함되었다. 계통도 분석을 통해 한국재래계 흑색종과 갈색종은 haplotype 2를 모두 가지고 있는 것으로 확인되었으며, 이 haplotype은 적색야계와 유전적으로 가깝게 위치한 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 D-loop 염기서열 변이가 품종 판별 마커로 이용 가능성이 있는지 확인하였다. 그 결과 여러 단일염기다형 마커의 조합으로 품종의 구분이 가능할 것으로 추정되며, 앞으로 더 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다. 이 연구의 결과는 한국재래계의 보존 및 육종계획 수립과 더불어 품종판별 마커의 개발의 기초 자료를 제공할 것으로 생각된다.
분자 마커의 선택은 집단유전학의 연구방법을 결정하는 중요한 고려사항으로, 현재까지 동식물의 집단유전학 연구에는 알로자임, RAPD, RFLP, AFLP, microsatellite, SNP, ISSR 등이 개발되어 주로 사용되고 있다. 이 중 microsatellite는 핵뿐만 아니라 엽록체, 미토콘드리아와 같은 세포소기관의 게놈상에 매우 풍부하게 존재하며, 핵에서 유래된 microsatellite는 높은 다형성을 보이는 공우성 마커로 집단 구조 및 유전적 다양성 연구에서 최근 선호된다. Microsatellite는 보통 1~6 bp의 짧은 서열이 반복된 것으로 각각의 유전자좌에 특화된 프라이머를 사용하여 증폭한다. Microsatellite는 PCR 반응으로 쉽게 유전자형을 분석할 수 있는 장점이 있으나, 종 특이적으로 개발되고 계통적으로 매우 가까운 근연종에게만 적용될 수 있는 단점이 있다. 따라서, 야생식물의 경우 microsatellite 개발에 필요한 게놈 정보가 부족하고 신규 개발비용이 많이 소요되어 적용이 쉽지 않았으나, 점차 개발비용이 낮아지고 있어, 야생식물을 대상으로 한 microsatellite 연구들이 증가하고 있는 추세이다. 따라서, 본 논문에서는 야생식물의 microsatellite를 이용한 분석 기초를 마련하고자 microsatellite 마커의 다양한 개발 및 분석 방법, 진화 모델 및 적용 분야에 대해 소개하고, 유전자형 결정시 잘못된 결론을 도출할 가능성이 높은 부분에 대한 사항들을 지적하여 야생식물의 microsatellite를 이용한 집단유전학적 분석에 도움을 주고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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