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다중 PCR 분석법을 이용한 전갱이속 어종의 신속한 종판별 분석법 개발
박연정(Yeon Jung Park),이미난(Mi Nan Lee),김은미(Eun Mi Kim),노은수(Eun Soo Noh),노재구(Jae Koo Noh),박중연(Jung Youn Park),강정하(Jung-Ha Kang) 한국생명과학회 2018 생명과학회지 Vol.28 No.9
국제 무역 및 전세계 수산물 소비의 증가로 인해 다양한 수산물이 국내로 수입되어 유통되고 있다. 최근 수입수산물의 종명 및 원산지 표시사항을 허위로 기재하는 경우가 급증하여 식품안전성에 심각한 문제가 야기되고 있다. 불법적으로 유통되는 수산물의 안전관리를 위해 DNA 기반 기술을 이용한 종 판별법 마련이 시급하다. 본 연구에서는 전세계적으로 중요한 대형선망어업 어종 중 하나인 전갱이속 어류의 종을 판별하기 위해 duplex-PCR을 사용한 검출 방법을 개발하였다. 국내에 유통되는 T. japonicus과 T. novaezelandiae의 시료를 확보하여 COI 영역의 염기서열 분석을 통하여 종간 특이성을 나타내는 단일염기다형성 유전자를 탐색하였으며, PCR 증폭 산물의 크기를 고려하여 2개의 종 특이적인 정방향 primer를 설계하였다. Duplex-PCR 분석 결과, T. japonicus (103 bp), T. novaezelandiae (214 bp)와 같은 단일 밴드를 전기영동상에서 확인 할 수 있었으며 상호간의 비 특이적 밴드는 형성되지 않았다. 또한 duplex-PCR 방법을 통한 T. japonicus과 T. novaezelandiae에서 최저 0.01 ng/μl까지 검출됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발된 duplex-PCR 분석법을 이용한 전갱이속 어류의 종 판별법은 정확도와 민감도가 우수하여 수산물의 수출입 및 시중에 불법적으로 유통 가능성이 있는 제품을 신속하고 과학적으로 판별할 수 있어 수산물안전관리에 활용도가 매우 클 것으로 기대된다. Reliable labeling of fish products can reassure consumers regarding the identity and quality of seafoods. Therefore, techniques that can identify adulteration or mislabeling are valuable. To rapidly identify two Trachurus species, Trachurus japonicus and Trachurus novaezelandiae, a highly efficient, rapid, duplex polymerase chain reaction (PCR) having two species-specific primers simultaneously was identified. This species-specific primer focused on a single nucleotide mismatch in the 3’-terminal base of a primer designed in the mitochondrial cytochrome c oxidase (COI) subunit I DNA. To optimize the duplex PCR condition, gradient PCR reactions were conducted to determine the primer annealing temperature and the primer concentration. The PCR’s product was observed on the gel, suggesting that DNA molecules may be useful in differentiating the two species. The length of the amplification fragments were 103 bp for Trachurus japonicus and 214 bp for Trachurus novaezelandiae, which, along with the species-specific primer visualized by agarose gel electrophoresis, enabled accurate distinction of the species of the Trachurus genus. These results indicate that the duplex PCR, which has a species- specific primer based on single nucleotide polymorphism (SNP), can be useful for rapidly differentiating the two species of Trachurus. This duplex PCR analysis is simple, rapid, and reliable, and could be beneficial to protecting consumers’ rights.
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미토콘드리아 Cytochrome Oxidase I 유전자 마커에 의한 한국.중국 낙지의 종판별 및 집단분석
강정하,유기환,김상규,박중연,김봉석,안철민,Kang, Jung-Ha,Yu, Ki-Hwan,Kim, Sang-Kyu,Park, Jung-Yeon,Kim, Bong-Seok,An, Chel-Min 한국패류학회 2010 The Korean Journal of Malacology Vol.26 No.4
본 연구는 우리나라 무안, 태안, 여수, 제주 지역 및 중국 영성, 대련 지역의 낙지 개체군의 종 및 집단분석을 위해 미토콘드리아 CO1유전자의 염기서열을 조사하였다. 유전자 분석은 총 60 개체로부터 6개의 haplotype이 조사되었다. 제주 개체군인 경우 모든 개체 (N = 10) 가 다른 집단에서는 관찰되지 않은 A haplotype으로 구성되어 있어 다른 지역과 뚜렷한 차이를 나타내었다. 이들 haplotype은 MEGA 4 분석에 의해 두 개의 clade로 나뉘어지는데 하나는 무안, 태안, 여수, 중국 대련집단이었고 다른 하나는 제주, 중국 영성집단으로 나뉘는 구조를 하고 있었다. 집단 간 유연관계 분석에서도 같은 현상이 관찰되었다. Group A에 속하는 무안, 태안, 여수, 대련 집단의 낙지 개체군은 group B (제주, 영성) 에 속하는 집단 개체군 보다 유전적 거리가 아주 가까웠다. 본 연구에서 사용한 CO1 universal primer는 종 판별 유전자 마커로서 낙지류에서도 유용하게 활용될 수 있었으나 partial CO1 유전자 내의 변이가 많지 않기 때문에 집단분석에는 한계가 있으나, 지역적 거리 및 장벽 그리고 서식지 차이 등에서 오는 제한적 gene flow에 대한 논의는 가능할 것으로 판단된다. The nucleotide sequences of the mitochondrial cytochrome oxidase subunit 1 (CO1) gene of octopus groups collected from Muan, Taean, Yesu, Jeju in Korea and Youngsung, Daeryen in China were analyzed for the identification of species and populations. Six haplotypes were identified from the analyzed 60 individuals. All of the individuals (N = 10) from Jeju showed the A haplotype which was not observed from other groups, and could be classified as a distinct group. The analyzed groups could form two separate clade in MEGA4 analysis. The individuals from Muan, Taean, Yesu in Korea and Daeryen in China form a clase and the others from Jeju in Korea and Youngsung in China formed the other clade. The analysis of relationship among the groups showed the same results. Individuals belong to the group A (Muan, Taean, Yesu and Daeryen) showed closer relationship than individuals belong to the group B (Jeju and Youngsung). Although the CO1 universal primers used in this study was useful as a marker for species identification among Octopus, analysis of population was limited because of few variations in the partial sequences of CO1 analyzed in this study. However, it was possible to show the limited gene flow among the groups which is resulted from the spatial separation and differences in their habitats.
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숭어류 3종의 미토콘드리아 cytochrome b 유전자의 염기서열 변이
김진구,박중연,김용억 한국어류학회 2003 韓國魚類學會誌 Vol.15 No.4
1997~1999년에 한국과 일본에서 채집된 숭어와 어류 2속 3종, 숭어 Mugil cephalus, 가숭어 Chelon lauvergnii, 등줄숭어 Chelon affinis의 유전적 유연관계를 생화학적 방법으로 조사하였다. 숭어과 어류 3종의 집단간 미토콘드리아 DNA cytochrome b 유전자 영역의 염기서열 조사 결과 PCR로 총 454bp 염기서열을 얻을 수 있었으며, 1) 숭어류에서 나타난 주된 염기 치환은 전이에 의한 돌연변이로 확인되었으나 미토콘드리아의 다른 영역보다 전환의 빈도가 다소 높은 것으로 나타났다, 2) 본 연구에서 사용된 숭어류에서는 종 특이적 차이가 없는 것으로 나타났다, 3) 미토콘드리아 cytochrome b 유전자 염기서열에 의한 유전적 거리는 그룹 Ⅰ에서 0.0000~0.0134, 그룹 Ⅱ에서 0.0249~0.0870으로 나타났다, 4) 숭어류 2속 3종의 총 8개 지역 개체 간 계통도 작성 결과 2개의 그룹으로 나뉘어졌으며 이 그룹들은 형태분류에 의한 그룹과 일치하지 않았다. A study was conducted on the genetic relationships among three mullets, Mugil cephalus, Chelon lauvergnii, and Chelon affinis, which were collected at eight stations in Korea and Japan from 1997 to 1999. The polymerase chain reaction was used to amplify a 454 base pair segment of the mitochondrial cytochrome b gene from the mullets. PCW direct sequencing data indicated the following consistent results: 1) common substitutions detected in these species were transitional mutations, but transversional substitutions occurred more frequently than in other mitochondrial regions, 2) species-specific differences were not shown in all species used in this study, 3) genetic distances based on cytochrome b gene sequences ranged from 0 to 0.0134 at the group Ⅰ and from 0.0249 to 0.0870 at the group Ⅱ, 4) the constructed phylogenetic tree indicated two distinct groups which were not identified in morphologically based classifications.
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