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mtDNA cytochrome b에 기초한 한국흑우의 계통유전학적 분석
Jae-Hwan Kim(김재환),Mi Jung Byun(변미정),Myung-Jick Kim(김명직),Sang Won Suh(서상원),Young-Sin Kim(김영신),Yeoung-Gyu Ko(고응규),Sung Woo Kim(김성우),Kyoung-Sub Jung(정경섭),Dong-Hun Kim(김동훈),Seong-Bok Choi(최성복) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.1
본 연구는 mtDNA cytochrome b(Cyt b) 유전자 서열을 토대로 한국흑우의 유전적 다양성 및 계통유전학적 위치를 파악하기 위하여 실시하였다. 한국흑우 38두로부터 결정된 mtDNA Cyt b유전자 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. taurus계열에 포함되었으며, 한우, 일본흑우, Yanbian, Zaosheng 등 4개 품종과 하나의 그룹을 형성하였다. 또한 품종별 D xy유전거리 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. The purpose of this study was to identify genetic polymorphisms of the mitochondrial cytochrome b (mtDNA cyt b) gene in Korean black (KB) cattle breed and to analyze the genetic relationship between the KB and other breeds. We determined the complete sequence of the mtDNA cyt bgene in 38 KB cattle. We also analyzed their genetic diversity, and phylogenetic analysis was performed by comparison with Korean cattle (KC, called Hanwoo) and breeds from China and Japan. A nucleotide substitution was detected in the KB cattle, and two haplotypes were defined. In the neighbor-joining (NJ) tree, the haplotypes of KB were located in Bos taurus lineage with those of KC, Japanese black (JB), Yanbian and Zaosheng breeds. However, the haplotypes of Chinese breeds, excluding Yanbian and Zaosheng, were separated into B. taurusand B. indicus lineages. In the NJ tree of breeds based on D xygenetic distances, Chinese breeds mixed with B. taurus and B. indicus lineages were located between B. indicus and B. taurus lineages. KB was contained within B. taurus lineage and was determined to be genetically more closely related to two Chinese (Yanbian and Zaosheng) breeds than to KC and JB. The haplotype distribution and the results of the phylogenetic analysis suggest that KB and KC have genetic differences in their mtDNA cyt b gene sequences.
유전 및 육종 : mtDNA Cytochrome b 유전자에 기초한 한국재래염소의 계통유전학적 분석
김재환 ( Jae Hwan Kim ),변미정 ( Mi Jeong Byun ),고응규 ( Yeoung Gyu Ko ),김성우 ( Sung Woo Kim ),김상우 ( Sang Woo Kim ),도윤정 ( Yoon Jung Do ),김명직 ( Myung Jick Kim ),윤세형 ( Sei Hyung Yoon ),최성복 ( Seong Bok Choi ) 한국동물자원과학회(구 한국축산학회) 2012 한국축산학회지 Vol.54 No.4
한국재래염소의 계통유전학적 위치를 확인하기 위해서 한국재래염소 4개 집단 48두를 공시한 후 mitochondrial DNA(mtDNA) 내부의 cytochrome b 유전자의 전체서열을 분석하였다. 또한 이 서열들을 이용하여 한국재래염소의 유전적 다양성을 확인하였고, 다른 나라의 여러 염소품종들과의 계통유전학적 분석을 수행하였다. 한국재래염소 cytochrome b 유전자 서열을 토대로 3개의 염기변이가 동정되었으며, 그 중 2개는 아미노산 치환을 일으키는 missense 변이로 확인되었다. 또한 4개의 haplotype으로 분류되었는데, 이 중 3개는 중국 재래염소 품종에서도 나타났으나 다른 나라의 품종에서는 확인되지 않았다. 계통유전학적 분석 결과 모든 재래흑염소는 4개의 clade를 형성하였으나, 5개의 야생염소와는 독립적인 그룹을 형성하였다. 한국재래염소는 mtDNA D-loop에 분류되는 여러 모계혈통 중 모계혈통-A로 추정되는 clade 1에 포함되었다. 한국재래염소에서 보여진 각각의 haplotype은 중국 재래염소품종들과 상대적으로 가까운 유전적 유연관계를 보였다. 기존 연구결과와 본 연구의 분석결과를 종합해보면 과거에 일부 중국 재래염소품종이 한반도로 유입되어 한국재래염소의 기원 및 가축화에 영향을 주었을 것으로 사료된다. The goal of this study was to verify the phylogenetic status of the Korean native goats(KNG). We determined the complete sequence of the mitochondrial cytochrome b gene in 48 goats among four populations. We also analyzed genetic variability within goats, and a phylogenetic analysis was performed by comparison with other country`s goats. Three nucleotide substitutions were detected, and two of these were missense mutations that occurred due to a substitution of amino acid. Four haplotypes were defined from KNG. Three of these haplotypes were only found in the Chinese goat. However, the other haplotype was KNG-specific. In the phylogenetic analysis, four clades(A~D) were classified among domestic goats, and the KNG was classified into clade 1 that estimated as lineage A based on the D-loop sequence. Each haplotype from the KNG was clustered closely with that of the Chinese goat. The results of haplotype distribution and phylogenetic location suggest that strong gene flow occurred from China to the Korean Peninsula.
유전 및 육종 : 돼지 PGK 2 유전자의 단일염기다형성 및 성장 형질과의 연관성 구명
김상욱 ( Sang wook Kim ),김재영 ( Jae Young Kim ),조규호 ( Kyu Ho Cho ),이지웅 ( Ji Woong Lee ),김태현 ( Tae Hun Kim ),최봉환 ( Bong Hwan Choi ),김명직 ( Myung Jick Kim ),임다정 ( Da Jeong Lim ),장홍철 ( Hong Chul Jang ) 한국동물자원과학회(구 한국축산학회) 2011 한국축산학회지 Vol.53 No.1
자돈의 생시 체중은 자돈의 이유 체중 및 생존율에도 크게 영향을 미친다. 또한 출하 시까지 돼지의 성장률 뿐만아니라 출하 일령 단축 및 출하 체중과도 밀접한 연관성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 돼지 7번 염색체의 PGK 2(phosphoglycerate kinase 2) 유전자의 promoter 영역 및 transcription 영역에 해당하는 DNA 염기서열을 유전체 구조분석을 통해 20개의 SNP(Single Nucleotide Polymorpism)를 발굴하였고, 발굴된 SNP 중 PGK 2 유전자의 전사 조절 영역 내 g.122 T>G 다형을 재래돼지와 Landrace를 이용한 F2 집단 268두 자돈의 성장 형질과의 연관성 분석을 실시한 결과, 생시 체중(p<0.01) 및 3주령 체중(p<0.001)에서 통계적으로 고도의 유의적 연관성이 있음을 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통하여 확인된 PGK 2 유전자의 promoter 영역 내 성장 형질 관련 SNP는 건강한 자돈 및 종돈을 조기 선발 하기 위한 유전자 marker로 활용 가능성을 제시하였다. The purpose of this study was to analyse of association between growth traits and single nucleotide polymorphisms(SNPs) polymorphism of phosphoglycerate kinase 2(PGK 2) gene in pigs. The birth weight of piglet influences on weaning weight and survival rate that are import economic traits in pig industry. Also, these growth traits are representative factor to decrease a period getting to marketing weight as well as growth rate in pig. The PGK 2 is an isozyme that catalyzes the first ATP-generating step in the glycolytic pathwayand important enzyme related with energy metabolism. Twenty of SNPs were discoveredby genome structure analysis that compares the sequence on promoter and transcription region of PGK 2 gene in porcine chromosome 7. An association between PGK 2 SNPs and growth traits was analyzed in F2 reciprocal-crossbred population between korean native pig(KNP) and Landrace. Association analysis indicated that polymorphism of the PGK 2 gene promoter region has significant effects on weight at birth(p<0.01) and weight at 3 weeks of age(p<0.0001). These results suggest that PGK 2 gene polymorphism was associated with energy metabolism and physiological function of growth in pig.
Prostaglandin $F2{\alpha}$ 투여가 수퇘지의 성행동과 정액 채취 훈련에 미치는 영향
홍준기,유재원,조규호,김명직,박준철,김인철,정일병,Hong, Joon-Ki,Ryu, Jae-Weon,Cho, Kyu-Ho,Kim, Myung-Jick,Park, Jun-Chul,Kim, In-Cheul,Jung, Il-Byung 한국수정란이식학회 2009 한국동물생명공학회지 Vol.24 No.1
Prostaglandin $F_2{\alpha}$ ($PGF_2{\alpha}$) can facilitate release of epinephrine from the adrenal gland. The objective was to extend these findings and determine the effects of $PGF_2{\alpha}$ on sexual activity and semen collection training in sexually inexperienced boars. Boars (n=32; $281{\pm}18$ days of age) were moved individually once weekly to a semen collection room equipped with an artificial sow. Before entering the semen collection room, boar received i.m. treatments of $PGF_2{\alpha}$ at doses of 5 (n=8), 10 (n=8), or 20 (n=8), and control boar (n=8) were not treated. Reaction time (elapsed time after entering collection pen until the start of mounting) for boars receiving 5mg ($3.3{\pm}0.9\;min$), 10mg ($3.3{\pm}0.8\;min$) $PGF_2{\alpha}$ was shorter (p<0.05) than for controls ($6.7{\pm}0.9min$). Duration of ejaculation (min) per session was longer (p<0.05) for $PGF_2{\alpha}$ (10 mg, 20 mg)-treated boars ($7.3{\pm}0.7\;min$, $6.9{\pm}0.7\;min$), compared to control ($3.4{\pm}0.8\;min$). The number of training session per boars was less (p=0.056) for $PGF_2{\alpha}$ 10mg-treated boars ($1.0{\pm}0.4$), compared to control ($2.0{\pm}0.4$). Semen characteristic such as volume, concentration, the number of total ejaculated sperm, were similar for $PGF_2{\alpha}$-treated and controls. There was no apparent difference on sperm movement characteristics (Mot: motility, VCL : curve linear velocity, VSL : straight line velocity, VAP : average path velocity, LIN : linearity) after semen preservation by collected with or without $PGF_2{\alpha}$ treatment. In summary, administration of $PGF_2{\alpha}$ in boars increased the sexual activity and facilitated the training boars to mount an artificial sow for semen collection, but did not affect semen characteristic.
Sangwon Suh(서상원),Mijeong Byun(변미정),Young-Sin Kim(김영신),Myung-Jick Kim(김명직),Seong-Bok Choi(최성복),Yeoung-Gyu Ko(고응규),Dong-Hun Kim(김동훈),Hyun-Tae Lim(임현태),Jae-Hwan Kim(김재환) 한국생명과학회 2012 생명과학회지 Vol.22 No.11
본 연구는 30개의 MS 마커를 이용하여 한국재래염소 3개 집단(당진, 장수, 통영)과 1개 농가집단을 대상으로 집단 내 및 집단간의 유전적 다양성, 계통유전학적 유연관계 분석 및 한국재래염소 3개 집단간의 유전적 균일성을 검증하여 우리 고유유전자원으로서의 가치를 구명하고자 실시하였다. 대립유전자형 분석 결과, 총 277개의 대립유전자형 중 집단-특이 대립유전자형은 102개(36.8%)였으며, 다형성지수인 이형접합도의 관측치(HO)는 0.416~0.651, 다형정보량(PIC)은 0.462~0.679로 산출되었다. Nei의 DA유전거리를 토대로 개체별 NJ 계통수를 작성한 결과 집단별로 독립적인 그룹을 형성하였는데, 한국재래염소 3개 집단 간의 유전거리에 비해 한국재래염소 집단과 농가 집단 간의 유전거리는 2배 이상을 보였다. 한국재래염소 집단의 실제적인 분류 및 분류된 군락의 균일도를 STRUCTURE software를 이용하여 분석한 결과, 실제 공시한 집단 수와 동일한 3개의 군락으로 분류가 가능했고, 각 집단에 대한 균일도는 통영(84.1%), 장수(78.1%), 당진(69.9%)의 결과를 나타냈다. 본 연구를 통하여 한국재래염소 집단의 유전적 다양성, 유연관계 및 유전적 균일성을 확인하였다. 본 연구에서 확인된 한국재래염소의 유전적 특성은 우리 고유자원에 대한 과학적인 근거자료이며, 나아가 가축유전자원에 대한 국가수준의 보존, 평가 및 이용에 활용될 수 있을 것으로 사료된다. The level of genetic variation and relationships in three native Korean goat populations (Dangjin, Jangsu, and Tongyeong) as well as the populations of a farm were analyzed, based on 30 microsatellite markers. A total of 277 distinct alleles were observed across the four goat populations, and 102 (36.8%) of these alleles were unique to only one population. The mean observed heterozygosity and polymorphism information content were calculated as 0.461~0.651 and 0.462~0.679, respectively. In the NJ tree constructed based on Nei’s DA genetic distance, the four populations represented four distinct groups. However, the genetic distances between each Korean native goat population and the farm population were two times those among the three native Korean breeds. The genetic structure within the three Korean native goat populations was also investigated. Cluster analysis, using the STRUCTURE software, suggested three clusters. The molecular information of genetic diversity and relationships in this study will be useful for the evaluation, conservation, and utilization of native Korean goat breeds as genetic resources.