Identification and characterization of gene involved in the growth rate of the Starry flounder, Platichthys stellatus

장요순,오승용,김성,노충환 한국발생생물학회 2012 한국발생생물학회 학술발표대회 Vol.31 No.-

Foodfish species에서 어류의 성장과 관련이 있는 체중과 전장은 경제적으로 중요한 형질이다. 어류의 성장에 관여하는 유전자를 확보하기 위하여 동일한 사육환경에서 체중이 2배 이상 차이를 나타낸 강도다리를 선별하여 유전자 발현양상을 조사하였다. 강도다리의 체중을 기준으로 large 그룹과 small 그룹으로 나누었으며, ACP(annealing control primer) system을 이용하여 근육조직에서 발현량 차이를 나타내는 차등발현유전자 5개를 얻었다. 5개의 차등발현유전자 중 1개는 creatin kinase muscle type(CKM1)에 해당하는 유전자 단편이었고, 4개는 unknown gene이었다. CKM1 유전자는 성장이 빠른 강도다리 그룹에서 발현량이 4.15배 많았으며, 전체유전자(genomic structure)는 8개의 exon과 7개의 intron으로 이루어져 있었다. CKM1 유전자는 근육조직을 비롯하여 신장, 아가미, 지느러미와 혈액에서는 발현되었으나, 간 조직에서는 발현되지 않았다.

학술발표회 : 초지 ( 구두발표 ) ; 토양에서 분리한 Al 내성 균주로부터 Al 내성 유전자의 클로닝

장요순,조진기 한국동물자원과학회 ( 구 한국축산학회 ) 1995 한국축산학회 심포지움자료집 Vol.- No.-

[P-18] 감성돔 (Acanthopagrus schlegeli) delta 6-desaturase 유전자의 클로닝 및 효소활성 기능 분석

장요순,노충환,오승용,노봉호 한국수산과학회 양식분과 2011 한국수산과학회 양식분과 학술대회 Vol.2011 No.6

한국 수산시장에서 판매되는 뱀장어속(Anguilla) 어류의 진위판별법 개발 및 유통실태

장요순 (사)지오에이아이데이터학회 2022 GEO DATA Vol.4 No.1

This study was carried out to identify the mislabeling of Japanese eel (Anguilla japonica) sold on the fish marketsin Korea and to develop a method for determining the authenticity of fresh and trimmed eels. Between January andDecember 2018, 31 test samples were collected from restaurants and fish markets in Seoul, South Korea, and the collectedsamples were analyzed. The results showed that over two-thirds of the samples tested were mislabeled. Molecularidentification of 31 test samples revealed that 10 Anguilla japonica, 9 Anguilla Anguilla, 2 Anguilla rostrate, 1 Anguillamarmorata, 7 Ophichthus remiger, 1 Brachysomophis crocodilinus, and 1 Conger myriaster. We have developed the NdeⅠPCR-RFLP assay for determining the authentication of fresh and trimmed eels sold on the fish markets in Korea, andthis assay enables rapidly and accurately identify the genus Anguilla. 본 연구는 우리나라 수산시장에서 유통되는 뱀장어(Japanese eel, Anguilla japonica)의 허위정보 표시 실태를파악하고, 뱀장어 선어 및 손질·가공품의 진위판별법을 개발하기 위하여 수행되었다. 2018년 1월부터 12월까지서울지역의 장어 전문식당과 수산시장에서 조사샘플 31개를 수집하여 분석한 결과, 67.74%에 해당하는 21개장어샘플이 허위정보 표시로 유통되고 있음을 확인하였다. 31개의 조사샘플을 분자동정한 결과, 극동산뱀장어(Anguilla japonica) 10개, 유럽산 뱀장어(Anguilla Anguilla) 9개, 미국산 뱀장어(Anguilla rostrate) 2개,무태장어(Anguilla marmorata) 1개, Ophichthus remiger 7개, Brachysomophis crocodilinus 1개, 붕장어(Conger myriaster)1개로 확인되었다. 이와 같은 뱀장어 오표시 유통 실태 조사결과를 근거로 본 연구에서는 선어 또는손질가공품으로 판매되는 뱀장어가 Anguilla 속 어류에 속하는지 여부를 빠르게 판별할 수 있는 NdeⅠ PCR-RFLP분석법을 개발하였다.

마이크로세틀라이트 마커 분석을 이용한 남서태평양 일대에 서식하는 남방톱날꽃게(Scylla serrata)의 유전적 다양성

장요순,이순길,노충환,오승용 한국해양과학기술원 2009 Ocean and Polar Research Vol.31 No.4

Analysis of four microsatellite markers from Mud Crab Scylla serrata revealed that there is high level of genetic diversity within this species. Genetic diversity of S. serrata was calculated using allele diversity, observed heterozygosity, expected heterozygosity (Het-exp), polymorphic information content, gene differentiation and Nei's DA distance. Mean polymorphic information content value was 0.797, which reflected high level of polymorphism across the loci of S. serrata. The Palau population has the highest genetic diversity (Het-exp=0.871), while the Kosrae population has the lowest genetic diversity (Hetexp=0.806). However, the geographical genetic distance among S. serrata populations from Yab, Chuuk, Pohnpei, Kosrae, and Palau were low (0.2009~0.3350). These results suggest that despite their wide distribution, S. serrata are no different in geographical genetic diversity within the five sampled locations.

참돔의 lipoprotein lipase 유전자 다형성

장요순,홍경표,노충환 한국해양과학기술원 2004 Ocean and Polar Research Vol.26 No.4

Polymorphism of the lipoprotein lipase (LPL) gene which plays an important role in regulation of lipid deposition was analysed in two red seabream (pagrus major) populations (KF4, cultured KORDI line, n = 100 ; JPN, imported from Japan, n = 100). We amplified a DNA fragment (1,091 bp) including the exon 2 region of the LPL gene, and conducted PCR-RFLP analysis using MspI and AluI. The PCR products were also sequenced. Two alleles (A and B) were found in MspI digestion and five alleles (A, B, C, D and E) in AluI digestion. The sequenced data revealed four nucleotide substitutions including one transversion at the MspI recognition site (nt 2,235, CG) and three transitions at the AluI recognition sites (nt 1,727, AG; nt 2,319, CT; nt 2,319, TC). Among them, substitutions at the nt 2,235 and 2,319 sites which are located in the exon 2 were proved to be silent point mutations. MspI polymorphism resulted in 3 genotypes, and the allele frequency was significantly different between the two fish populations, KF4 and JPN. In the case of AluI polymorphism, the 5 alleles (A, B, C, D, E) comprised 12 genotypes of the 5 alleles. KF4 population, alleles D and E were specific to the LPL gene polymorphisms would be useful DNA markers for red seabream population.

체색 패턴이 다른 개볼락(Sebastes pachycephalus) 피부 전사체 프로파일링

장요순 한국어류학회 2020 韓國魚類學會誌 Vol.32 No.3

The body color pattern in fish is a distinctive feature for species identification. The blass bloched rockfish Sebastes pachycephalus is a commercially important marine fish species, distributed in the central and southern parts of Korea and south Hokkaido of Japan. It has a morphological feature divided into four subspecies according to with or lacking distinct spots on the body surface, and to the location of markings on the body surface. However, the genetic basis of body color pattern of S. pachycephalus is still unknown. Thus we analyzed the transcriptome of S. pachycephalus skin samples using RNA-seq analysis to investigate functional genes related to body color patterns. The experimental skin samples were prepared by classified into ‘Wild type’ (lacking distinct spots and markings) and ‘Color type’ (with distinct spots and marking). Two skin sample transcriptomes were compared pairwise and the results revealed that were 164 differentially expressed unigenes in the skin samples of ‘Wild type’ and ‘Color type’. Gene Ontology analysis of 164 differentially expressed unigenes showed that these genes were included in the functional group of molecular function (2 genes), biological process (46 genes), and cellular component (6 genes). There were several genes that body color type skin specific expression and the genes were CTL (Galactose-specific lectin nattectin), CUL1 (Cullin-1), CMAS (N-acylneuraminate cytidylyltransferase), NMRK2 (Nicotinamide riboside kinase 2), ALOXE3 (Hydroperoxide isomerase ALOXE3), SLC4A7 (sodium bicarbonate cotransporter 3). Our study is the first attempt to search for functional genes involved in the formation of body color patterns in S. pachycephalus. The differentially expressed unigenes obtained in this study can be used as candidate genes for functional gene study related to body coloration of fish. 생물의 종 구분에 이용하는 지표 중 체색은 특징이 뚜렷한 형태 지표로서, 어류의 종 동정에 유용한 형태형질이다. 개볼락은 한국 중부와 남부, 일본 홋카이도 남쪽 등지에 분포하는 상업적으로 중요한 어종으로, 피부에 반점의 유무 및 마킹이 있는 위치에 따라 4개의 아종으로 구분하는 복잡한 체색 특성을 갖는다. 그러나 개볼락의 다양한 체색 패턴과 관련된 유전자 탐색 및 유전자 변이 발굴 등 체색 형성에 관여하는 유전자 규명에 관한 연구는 없다. 이에 따라 본 연구에서는 개볼락의 체색 패턴 관련 유전자 발굴 및 유전자 발현 특성을 규명하기 위한 기초 연구로 체색 타입별 피부 전사체를 프로파일링하였다. 개볼락을 Wild type (반점과 marking 없음)과 Color type (반점과 마킹 모두 있음)으로 구분하였고, 피부 전사체를 RNA-seq 방법을 이용하여 분석하였다. 개볼락 피부 전사체의 발현량을 비교하여 체색 타입별 차등발현유전자 164개를 확보하였다. 이들 차등발현유전자의 기능을 Gene ontology (GO) 분석으로 확인한 결과, 2개는 molecular function, 46개는 biological process, 6개는 cellular component 기능그룹에 속하였다. 차등발현유전자 중 CTL (Galactose-specific lectin nattectin), CUL1 (Cullin-1), CMAS (N-acylneuraminate cytidylyltransferase), NMRK2 (Nicotinamide riboside kinase 2), ALOXE3 (Hydroperoxide isomerase ALOXE3), SLC4A7 (Sodium bicarbonate cotransporter 3) 등은 특정 체색 타입 특이적인 발현양상을 나타냈다. 이번 연구는 개볼락의 체색 패턴형성에 관여하는 전사체를 탐색한 첫 번째 연구로, 체색 형성관련 기능유전자 발굴을 위한 후보유전자로 개볼락의 체색 타입별 차등발현유전자를 확보한 것에 의의가 있다. 향후에는 이들 후보유전자의 발현양상 및 기능을 분석하여 개볼락의 복잡한 체색 패턴과 관련된 기능유전자의 특성을 밝히고자 한다.

한우 성장단계 특이발현 유전자의 발현양상 분석

장요순,윤두학,김태헌,정일정,조진기 한국동물자원과학회 2002 한국축산학회지 Vol.44 No.6

한우 성장단계 특이발현 유전자 탐색에 관한 연구(장 등, 2002)에서 선정된 후보유전자 중, EPV 20, TCTP 및 aldolase A를 비롯하여 24개월령 cDNA probe에 대하여 강한 signal을 나타낸 ADRP 유전자의 발현양상을 분석하기 위하여 성장단계별 한우 등심조직 시료를 사용하여 semiquantitative RT-PCR 및 northern blot 분석을 실시하였다. EPV 20 유전자는 한우 등심조직에서 성장단계에 따른 발현량 차이가 거의 없는 결과를 근거로, 근육조직에서 항상 발현되는 유전자로 판단하였다. 또한 발달단계에 따라 발현량 차이가 있는 것으로 보고된 aldolase A 유전자 역시 뚜렷한 발현량 차이는 없었으며, aldolase A의 muscle specific promoter와 근육분화 관련 transcription factor에 관한 연구를 통하여 근육분화 및 근육수축에 있어 aldolase A의 역할 및 조절작용을 밝힐 수 있을 것으로 사료된다. 성장관련 단백질로 알려져 있는 TCTP의 발현양상을 분석한 결과, 한우 등심조직에서 성장함에 따라 발현량이 약간 증가하는 양상을 나타내었다. 이와 같은 발현양상 분석결과로 TCTP 유전자는 성장과 관련된 기능이 있지만 동물의 성장에 있어 직접적으로 관여하지는 않을 것으로 판단된다. 지방세포 분화의 초기단계에서 발현량이 급증하고 lipid droplet 형성에 관여하며 지방축적과도 관련이 있는 것으로 보고된 ADRP 유전자의 transcript의 크기는 약 1.82 kb 이었고, 24개월령 한우 등심조직에서 발현량이 급격히 증가하였으며, 30개월령 조직에서는 감소하는 양상을 나타내었다. 이와 같은 결과로부터 ADRP 유전자를 한우 성장단계 특이발현 유전자로 성장하였으며, ADRP 유전자의 발현양상은 근육내 지방축적과 관련이 있을 것으로 추정하였다. 이후에는 발현조절 기작의 해명 및 근육내 지방축적과의 관련성 분석을 위하여 ADRP 유전자의 전체적인 구조 및 전사조절 인자 분석을 비롯하여 다른 지방대사 및 지방축적 관련 유전자와의 상호작용 및 다형성 탐색분석에 관한 연구가 필요 할 것으로 판단하였다. We have investigated the expression patterns of candidates for growth stage specifically expressed genes. The expression patterns of the EPV20, aldolase A, Translationally Controlled Tumor Protein (TCTP) and Adipocyte Differentiation Related Protein (ADRP) were examined by semiquantitative RT-PCR and northern blot analysis in skeletal muscle tissues of Hanwoo, especially in the longissimus dorsi at various growth stages. The EPV20 mRNA was expressed in longissimus dorsi tissue of Hanwoo, but there was no difference of expression levels during growth stages. Though the aldolase A gene was reported to be muscle-specific and regulated at developmental stages, the expression levels of aldolase A mRNA in the longissimus dorsi tissues showed little differences at various growth stages. The expression levels of TCTP which was reported as growth-related protein regulated at translation step were gradually increased during growth of Hanwoo. The expression levels of ADRP mRNA were rapidly increased at 24-month-old longissimus dorsi tissue of Hanwoo, and decreased at 30-month-old. Our data suggest that the ADRP gene show as growth-stage dependent expression and is related to fat deposition within muscular tissue.

Subtraction기법을 이용한 한우 성장 단계 특이 발현 유전자 탐색

장요순,김태헌,윤두학,정일정,조진기,박응우 한국동물자원과학회 2002 한국축산학회지 Vol.44 No.1

한우의 성장단계 특이발현 유전자를 탐색하기 위하여, 본 연구에서는 유전자의 발현 유무 및 발현정도의 차이를 나타내는 유전자를 분리하는데 있어 가장 강력한 수단으로 알려진 subtractive cDNA hybridization 기법을 이용하여 한우 등심조직으로부터 12개월령 및 24개월령 특이적인 subtractive cDNA library를 제작하였다. 성장단계 특이적인 유전자를 탐색하기 위하여, 6, 12 및 24개월령 cDNA를 사용하여 reverse northern blot 분석을 실시하였으며, 6개월령 cDNA probe에 대하여 특이적인 signal을 나타낸 3개의 clone은 EPV 20, Ca^2+ ATPase, 및 TCTP 유전자와 유사성을 나타내었다. 12개월령 cDNA probe에 대하여 특이적인 signal을 나타낸 9개의 cDNA clone은 각각 VCP, HSP 70, aldolase A, MSSK1, GM-2 activator protein, ryanodine receptor, acidic ribosomal phosphoprotein p1, ADP/ATP translocase T1 및 UCP2 유전자와 높은 homology를 가지고 있었다. 또한 2개의 clone이 각각 12개월령 및 24개월령 cDNA probe에 대하여 특이적인 signal을 나타내었는데, 12개월령 cDNA probe에 대해서만 signal을 나타낸 clone은 ferrochelatase 유전자와 유사하였으며, 24개월령 probe에 대해서만 signal을 나타낸 clone은 ADRP 유전자와 유사하였다. 이상에서와 같이, 본 연구에서 제작한 성장단계 특이적인 subtractive cDNA library를 분석하여 14종의 유전자를 한우 성장단계 특이 발현 후보 유전자로 선정하여 염기서열을 분석하였으며, 이외에도 성장단계에 있어 특이적으로 발현될 것으로 추정되는 cDNA 클론의 염기서열을 분석하였다. To identify the differentially expressed genes at growth stage of Hanwoo, we constructed the subtractive cDNA library from loin mRNA of 12- and 24-month old Hanwoo by PCR-based subtraction. The fourteen genes were confirmed by sequencing and reverse northern blot analysis, and they were selected as candidate of putative genes differentially expressed at the growth stage of Hanwoo. Three subtracted cDNA fragments that expressed specific signal to cDNA probe for 6-month-old loin of Hanwoo were highly homologous to those of the genes encoding EPV 20, Ca^2+ ATPase, and TCTP, respectively. The nine cDNA clones showed intense signal to cDNA probe from 12-month-old loin of Hanwoo, and highly homologus to those of genes encoding VCP, HSP 70, aldolase A, MSSK1, GM-2 activator protein, ryanodine receptor, acidic ribosomal phosphoprotein pl, ADP/ATP translocase, and UCP2, respectively. Two subtracted cDNA clones that expressed specific signal to cDNA probes for 12- and 24-month-old loin of Hanwoo were detected. One of them was highly homologus to the gene encoding ferrochelatase and the other was highly homologus to the gene encoding ADRP.

소 Adipocyte Differentiation Related Protein (ADRP) 유전자의 Genomic Organization 및 Promoter Region의 특성 규명

장요순,윤두학,김태헌,정일정,조진기 한국동물자원과학회 2003 한국축산학회지 Vol.45 No.2

ADRP 유전자가 24개월령 한우 등심조직에서 발현량이 급격히 증가하여 30개월령 등심조직에서는 발현량이 다소 감소하는 발현양상 분석결과로부터 이전 연구에서는 ADRP 유전자를 한우 성장단계 특이발현 유전자로 선정하였다. 본 연구에서는 ADRP 유전자의 발현조절 기작을 분석하기 위하여 promoter 영역을 포함하는 ADRP 유전자 전체영역을 cloning 하였으며, 구조를 분석하고 promoter의 특성을 조사하였다. 한우 ADRP cDNA 단편을 probe로 합성하여 Southern blot 분석을 실시한 결과로부터 ADRP 유전자가 한우 genome 상에서 single copy로 존재하고 크기는 대략 12kb에 해당하는 것을 확인하였다. Genomic DNA library screening을 실시하여 promoter 영역을 포함하는 ADRP 전체 유전자에 해당하는 clone을 확보하고 HwADRPg-1으로 명명한 후, 염기서열을 결정하고 분석하였다. 한우 ADRP 유전자, HwADRPg-1은 8개의 exon과 7개의 intron으로 구성되어 있으며 모든 exon-intron 경계는 GT/AG 원칙을 따르고 있었고, coding 영역은 7,633 bp로서 6개의 intron에 의해 7개의 exon으로 나누어져 있었다. HwADRPg-1의 promoter영역에서는 TATAA box는 발견되지 않았으며, -70 위치에 근육 특이적 transcription activator인 Myo G 서열이 존재하였고, -629 위치에는 지방세포의 분화를 유도하는 것으로 알려진 C/EBP (CCAAT/enhancer binding protein) 서열이 존재하였다. HwADRPg-1의 조절영역에 있는 Myo G factor가 근육조직에서 ADRP 유전자가 발현될 수 있도록 하며, 근육의 발달정도를 신호로써 감지하여 근육조직에서 성장단계에 따른 ADRP 유전자의 발현량을 조절할 것으로 추정되고, 다른 종류의 지방세포 특이적인 전사인자 및 지방세포의 분화정도를 신호로 인식하는 전사단계 조절인자를 조사하기 위하여 promoter 영역의 추가분석이 이루어져야 할 것으로 사료된다. To understand the structure and regulation of bovine ADRP (Adipocyte Differentiation Related Protein) gene, we have isolated the genomic clone of bovine ADRP and determined its sequence. A genomic Southern blot analysis confirmed that ADRP gene is present as a single copy in bovine genome and the ADRP gene spans 12 kb. Bovine ADRP genomic clone, HwADRPg-1, had 8 exons and 7 introns, and all splicing sites conformed to the GT/AG rule with the exon-intron boundaries located exactly. Analysis of the upstream 649 bp of the sequence of HwADRPg-1 showed that it does not contain any canonical TATAA boxes; however Sp1 binding sites and CAAT boxes are found. The promoter contained potential binding sites for AP-1, AP-2 and several putative transcription factor binding sites. The 5'-flanking region of HwADRPg-1 contained muscle specific transcription activator Myo G and C/EBP (CCAAT/enhancer binding protein) recognizing site. These results suppose that the Myo G transcription activator regulate the transcription of bovine ADRP gene in muscular tissue and its transcriptional activity was triggered by degree of muscular development. Our results provide the necessary analysis for other flanking sequences are needed in addition to the proximal cis elements of his promoter to confer adipocyte differentiation-dependent or growth-dependent transcriptional control.