한국재래염소는 흑모색의 특징을 나타내며, 유일한 염소 품종으로서 오랫동안 한반도에서 사육되어 왔다. 하지만 이들에 대한 유전적 다양성, 계통유전학적 분석 등을 통한 기원 추정 등에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서 한국재래염소 5개 집단, 60두를 대상으로 mtDNA D-loop 영역 중 HVI 영역의 서열을 이용하여 유전적 다양성 및 계통유전학적 분석을 실시하였다. 한국재래염소는 다른 나라 염소들에 비해서 haplotype 다양성 지수가 낮게 나타났다. 또한 본 연구에서 분류된 한국재래염소 10개 haplotype 중 현재까지 보고되지 않은 6개의 새로운 haplotype이 확인되었다. 계통유전학적 분석 결과, 분석에 사용된 모든 한국재래염소는 mtDNA 모계혈통 A에 속하였다. 10개의 haplotype 중 8개는 베트남, 일부 중국 염소와 함께 subgroup을 형성하였다. 그러나 나머지 2개 haplotype은 각각 서로 독립적인 계통유전학적 위치를 보였다. 이런 결과들을 토대로 한국재래염소는 상대적으로 높은 근친상황으로 외부 유전자 유입이 적었을 것이라고 추정된다. 한국재래염소의 새로운 mtDNA haplotype의 발견 및 유전자원 보존 및 평가를 위해서 더 많은 분석집단 및 개체를 수집하고, MS 마커를 이용한 추가분석이 필요하다고 사료된다.
미토콘드리아 ND2 유전자와 세 가지 tRNA (tRNA-M앙, tRNA-Trp, tRNA-Ala)들이 포함}는 mtDNA 절펀의 PCR-RFLP haplotyping 기법으로 제주도에서 사육하는 한국 재래돼지를 포함하는 5개 품종에 대한 유전적 다양성을 조사하였다. 몇몇 돼지 품종에서 mtDNA 상의 제한절편 길이의 다형성이 관찰되었다. HaeIll-와 Hinf1RFLP에서는 두 가지 제한절편 유형, Tsp509IRFLP에서는 네 가지 유형으로 각각 구분되었다. 발견된 제한절편 유형들을 조협하여 mtDNA haplotype으로 구분했을 때, 모두 네 가지 haplotype들이 발견되었고 집단에 따라 각기 다른빈도를 나타내였다. 하나의 동일한 haplotype mtWB가 한반도 야생멧돼지와 Large White 집단에서 관찰되었다. Duroc과 Landrace 품종들은 여러 모계 선조에서 유래되었을 것으로 추정되는 두 가지의 haplotype들을 가지고 있었다. 제주도에서 사육되고 있는 한국재래돼지 집단에서는 muD와 mtJN haplonpe들이 관찰되었는데, 이 중 mtJN은 빈도가 높고 집단 특이적이었다. 본 연구의 결과는 제주 돼지 집단의 형성에 적어도 둘 이상의 모계 선조가 참여했으며, 이후 동아시아 언근 돼지 품종들과의 인위적인 교잡아 이루어졌을 것으로 추정된다. 연구진의 예상과는 달리 한반도 야생멧돼지가 제주 재래돼지 집단의 모계 선조라는 증거는 확인되지 않았다. MtDNA haplotype과 돼지 계통간의 관계 에서의 특이성은 돼지 육종에 있어 모계 확인과 계보 구성에 매우 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다.
미토콘드리아 DNA 염기서열 분석결과는 개인식별 및 신원확인에 매우 유용하게 활용되어지고 있다. 본 연구에서는 한국인 360명을 대상으로 미토콘드리아 DNA 조절부위 HV1에서의 염기서열 다양성에 대해 분석하였다. 염기서열 분석결과 124 곳에서의 변이로부터 210 종류의 haplotypes를 얻을 수 있었다. 이 중에서 55개의 haplotypes는 2명 이상의 사람에게서 발견되었으며, 나머지 155 haplotypes는 오직 한명씩만이 보여주었다. 변이는 C-T 치환이 가장 많았으며, 특히 16223 위치에서는 전체 시료의 75.8%에서 C-T 치환이 발견되었다. 또한 16180에서 16193까지의 14 염기에 대한 염기 다형성을 분석한 결과 20가지의 변이가 발견되었다. 한국인 집단에서 가장 흔한 haplotype은 전체 시료의 5%에 해당하는 [16223T, 16362C]이었으며, [16223T, 16274T, 16362C]가 2.5%로 그 뒤를 이었다. 또한 전체 시료의 25.9%는 적어도 두 시료에서 동일한 haplotype을 나타내었다. Gene diversity는 0.996, 두 사람이 우연히 같은 haplotype을 가질 확률은 0.7%이었다.
오골계는 중요한 유전자원으로 보존할 가치가 있어 천연기념물로 보호를 받고 있다. 이 품종의 유전적인 조성을 살펴보기 위하여 mitochondrial DNA (mtDNA) 염기서열을 이용하여 계통분석을 실시하였다. 본 연구에 이용된 30마리의 오골계는 4개의 haplotype으로 분리가 되었으며 가장 많은 haplotype에는 11개의 개체가 속해 있었다. 계통 유전학적 분석 결과를 볼 때, 닭은 3개의 그룹으로 나누어지며 오골계는 3개의 그룹 모두에서 관찰됨을 알 수 있었다. 이 결과는 오골계의 보존 및 육종계획을 수립하는데 중요하게 이용될 것으로 사료된다.
본 연구는 mtDNA cytochrome b (cyt b) 유전자의 염기변이를 동정하고 이를 토대로 백한우의 계통유전학적 유연관계를 파악하기 위하여 실시하였다. 백한우 14두에 대한 mtDNA cyt b 유전자 전체서열 내에서 염기의 삽입/결실변이 없이 1개의 silent mutation이 동정되었고, 2개의 haplotype으로 분류되었다. 14두 중 13두가 major haplotype인 H1에 포함되었으며, 나머지 1두는 칡소와 같은 haplotype에 속하였다. Haplotype 다양성지수 및 염기변이율은 각각 0.143, 0.00013으로, 기존에 보고된 한국 재래소 및 중국소 품종들보다 현저히 낮게 나타났다. 한국, 일본, 중국 및 유럽 소 품종과의 유전적 유연관계를 확인하기 위해서 Dxy 유전거리 산출 및 neighbor-joining tree를 작성하였다. 2개의 group (A, B)으로 분류되었으며, 백한우는 B. taurus 계열인 A group에 포함되었다. Dxy유전거리 산출 결과, 백한우는 흑우(0.00018) 및 Yanbian (0.00021) 품종과 가까운 유연관계를 보였다. 이상의 결과를 종합해보면, 모계유전특성에 기초하여 백한우는 칡소, 흑우 및 Yanbian과 유전적으로 높은 연관성을 보였다. 이러한 결과는 백한우의 효율적인 관리 및 지속가능한 활용을 위한 중요한 자료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
붕넙치과 어류의 종간에 있어서의 유전적 분화정도를 DNA level에서 관찰하기 위하여 참가자미, 문치가자미, 돌가자미, 강가자미의 미토콘드리아 DNA를 분리하고, 6염기인식의 14제한효소로써 절단한 절단단편의 염기치환수를 계산하였다. 1) mtDNA 총염기대수는 4종 모두 17.6kbp 부근으로 나타나 동일한 염기대수를 가지는 것으로 추정되었다. 2) 14종류의 제한효소로써 절단한 절단단편의 pattern으로 4종의 종내 및 종간의 haplotype수를 조사한 결과, 참가자미에서는 10개, 문치가자미에서는 4개, 강가자미에서는 2개, 돌가자미에서는 1개의 haplotype이 관찰되었으며, 종간에 있어서는 공통적인 haplotype가 전혀 관찰되지 않았다. 3) mtDNA의 유전적 변이성을 나타내는 haplotype 다양도 (h)는 참가자미에서 0.588, 문치가자미에서 0.371로 나타나 참가자미에서 높은 변이성을 나타내었다. 4) 4종의 유전적 분화의 정도를 mtDNA haplotype간의 제한 부위당 염기치환수 (d)로써 살펴 본 결과, 종내의 평균은 0.0045, 종간의 평균은 0.0344, 속간의 평균은 0.0457로 되어 종간, 속간의 값이 종내에 비해 현저하게 높은 수치를 나타내었다. 5) 4종간의 mtDNA haplotype는 1개 또는 2개의 염기치환에 의한 차이가 아니고 유전적 불연속을 나타내었다.
최근 국내 오리고기 산업이 점진적으로 증가하고 있으나, 국내에서 생산되고 있는 대부분의 오리 종자는 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이러한 의존도를 낮추기 위해서 국립축산과학원에서는 토종오리 상용화 연구를 시작하였으며, 이에 토종오리 품종 및 개체 식별의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 토종오리와 백색실용오리가 다른 야생오리 품종과 얼마나 연관되어 있는지를 알아보기 위해 미토콘드리아 DNA의 D-loop control 영역의 염기서열을 이용하여 계통분석을 수행하였다. 그 결과, 토종오리와 백색실용오리는 대부분의 야생오리 품종과는 구분이 잘 되지만, 청둥오리와는 분류가 되지 않는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 토종오리와 백색실용오리 품종간의 분류 또한 이들 집단이 다수의 변이와 haplotype을 공유하고 있음을 확인할 수 있었다. 분석 결과, 11개의 염기 변이가 확인되었으며, 이 변이들은 8개 haplotype으로 구성되어 있었다. 이 중 토종오리에서만 확인된 haplotype 2를 제외한 3개의 haplotype(haplotype number 1, 3, 4)에서 토종오리와 백색실용오리가 동일한 haplotype을 가진 반면, haplotype 5, 6, 7, 8은 백색실용오리에서만 확인되었다. 이상의 결과를 바탕으로 D-loop control 영역은 토종오리와 야생오리의 품종 구분을 위한 기초 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 mtDNA cytochrome b (Cyt b) 유전자 서열을 토대로 한국흑우의 유전적 다양성 및 계통유전학적 위치를 파악하기 위하여 실시하였다. 한국흑우 38두로부터 결정된 mtDNA Cyt b 유전자 전체서열 내에서 염기삽입 및 결실 없이 1개의 silent mutation이 동정되었다. 또한 2개의 haplotype으로 분류되었고, 염기변이율 및 haplotype 다양성지수에 기초한 한국흑우의 유전적 다양성은 기존에 보고된 중국 품종에 비해 낮게 나타났다. 한국, 일본, 중국에 분포하고 있는 12품종 101개 서열을 수집하여 한국흑우와의 유연관계를 확인하였다. 한국흑우에서 분류된 2개의 haplotype은 모두 B. taurus 계열에 포함되었으며, 한우, 일본흑우, Yanbian, Zaosheng 등 4개 품종과 하나의 그룹을 형성하였다. 또한 품종별 Dxy 유전거리 산출 결과, 한국흑우는 한우 및 일본흑우에 비해서 중국의 Yanbian, Zaosheng 품종과 더 가까운 유연관계를 보였다. 본 연구의 결과는 가축유전자원으로서 한국흑우의 보존 및 유전적 특성 구명을 위한 중요한 자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.
본 연구는 미토콘드리아 DNA (mtDNA) cytochrome B (CYTB)와 NADH dehydrogenase subunit 1 (ND1) 유전자 서열의 다형성을 근거로 제주도 큰발윗수염박쥐 집단의 유전적 집단 구조와 계통 유연관계를 조사하는 데 목적이 있다. 동아시아 박쥐에서 CYTB 유전자 haplotype은 14개의 haplotype들이 발견되었고, ND1은 9개의 haplotype 들이 발견되었다. 집단별 haplotype의 분포는 지역-특이적인 양상을 보였다. ND1 haplotype 분석결과에서 제주도 집단은 4개의 haplotype을 나타내고, 한라산 소집단과 서부지역 소집단은 3개 haplotype을 나타내었으나, 동부지역 소집단에서는 제주도 전체에서 공통으로 발견되는 1개(Nd03)의 haplotype만 출현하였다. NJ tree에서 제주도 집단은 강원도 집단보다 일본 집단과 더 근연으로 확인되었다. 중국과 일본의 모계선조 계보 사이의 분화 시점은 0.789±0.063 MYBP으로 추정되었고, 제주도와 일본의 모계선조는 약 17만 년(0.168±0.013 MYBP) 전에 분리된 것 으로 판단된다. 제주도 집단은 적어도 5만 년 이전에 이주한 것으로 보인다. 또한 ND1 haplotype 분석결과는 제주도 집단이 이주 후에도 지역 내에서의 적어도 2회 이상의 유전적 분화를 겪었다는 것을 보여주고 있다. 본 연구 결과는 동아시아 큰발윗수염박쥐의 계통 유연관계를 이해하는 데 중요한 기초자료가 될 것이며, 향후 한반도의 남부와 중국, 러시아 등에서 시료 확보를 통해 집단 간 진화적 상관관계를 이해하는 데 필요한 설득력 있는 자료가 마련되어야 할 것이다.
학꽁치(Hyporhamphus sajori)의 유전적 다양성과 집단구조를 조사하기 위해 동북아시아에서 시료를 채집하여 mitochondrial DNA control region (mtDNA CR)을 분석하였다. 시료는 중국(Liaoning), 한국(통영), 일본(Wakasa Bay) 3곳에서 총 70개체를 채집했고, 일본 3곳(Wakasa Bay, Toyama Bay and Mikawa Bay)에서 분석된 47개체의 mtDNA CR 염기서열을 Genbank에서 다운로드했다. 분석결과 총 358 bp가 나타났고, 7개의 변이와 함께 haplotype이 7개 확인되었다. Haplotype diversity과 nucleotide diversity는 각각 0~0.295±0.156 및 0~0.0009±0.0011이고, main haplotype을 94%의 개체가 공유했다. 매우 낮은 haplotype diversity와 nucleotide diversity 그리고 starlike minimum spanning tree는 집단이 최근에 병목현상을 거친 후, 팽창되었음을 나타낸다. 집단 간에 Pairwise FST 값은 낮고 유의하지 않은 것으로 나타났고, 이것은 집단 간 gene flow가 있음을 시사한다. 학꽁치의 genetic homogenity는 부유조와 해류가 주요 원인으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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