초위성체 마커를 이용한 산양의 분자유전학적 고찰

서주희(Joo Hee Seo),이윤석(Yoonseok Lee),전광주(Gwang Joo Jeon),공홍식(Hong Sik Kong) 한국데이터정보과학회 2017 한국데이터정보과학회지 Vol.28 No.5

본 연구는 산양 7 품종을 대상으로 (Saanen (88), Laoshan (67), Toggenburg (32), Alpine (12), Anglonubian (9), Jamnapari (7), Black Bengal (4)) 13종의 초위성체 마커 (microsatellite marker)를 활용하여 유전적 다형성 분석을 실시하였다. 대립유전자 수는 4개 (INRA005) 부터 18개 (SRCRSP23)까지 확인되었으며, 관측이형접합율 (Hobs)과 기대이형접합율 (Hexp) 그리고 다형성 정보지수 (PIC) 값은 각각 0.482 ∼ 0.786, 0.476 ∼ 0.923 그리고 0.392 ∼ 0.915로 나타났다. 품종별 유전적 거리를 확인하기 위하여 실시한 주성분분석 (PCoA) 결과는 요인대응분석 (FCA) 분석과 유사한 결과를 보였으며, 동일개체출현빈도는 2.47 × 10<SUP>−15</SUP> 으로 확인되었다. 따라서 본 연구 결과는 산양 품종 개량 및 보존에 있어 기초자료로써 유용한 자료로 활용 가능 할 것으로 사료된다. In this study, genotyping was executed by using 13 microsatellite markers for genetic diversity of 224 Gorals (Saanen(88), Laoshan(67), Toggenburg(32), Alpine(12), Anglonubian(9), Jamnapari(7) and Black Bengal(4)). The number of alleles was observed 4 (INRA005) to 18 (SRCRSP23) each markers. Observed heterozygostiy (Hobs), expected heterozygosity (Hexp) and polymorphism information content (PIC) were observed 0.482 to 0.786, 0.476 to 0.923, and 0.392 to 0.915, respectively. Principal Components Analysis(PCoA) results were similar to the results of FCA. NE-I(on-exclusion probability for identity of two unrelated individuals) was estimated at 2.47×10<SUP>−15</SUP>. In conclusion, this study shows the useful data that be utilized as a basic data of Gorals breeding and development.

Agarwood Reduces the Risk of a Potential Dementia by Inhibiting Plaque Formation of Beta-amyloid and Tau-protein

Hye Myoung Jang(장혜명),Joo Hyun Kim(김주현),Garam Park(박가람),Ji Hye Lee(이지혜),Hye Young Park(박혜영),Seun Eui Kim(김선의),Myoung Hoon Lee(이명훈),Yun Dong Choi(최윤동),Gwang Joo Jeon(전광주) 한국약용작물학회 2021 한국약용작물학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.1

Background : Agarwood has been widely used in many different areas including oriental medicines, aroma therapy, cosmetics, health supplement products and etc. There are more than 20 Aquiralia species which were officially registered as Agarwoods. Most commonly used among them are Aquilaria malaccensis, Aquilaria crassna and Aquilaria sinensis. Agarwoods are massively growing in Southeast Asian countries. For Agarwoods used as medicinal purposes, they are well known for their effects on anticancer, diabetes and respiratory diseases. However, their effects on dementia related diseases have been limitedly reported regarding Alzhermer’s and Parkinson’s. The objective of our study was to see the inhibition effects of Agarwood on plaque formation of beta-amyloid and tau-protein which are, to date, the most significant factors associated with the dementia. Methods and Results : For treatment in the experiment, Aquilaria crassna was extracted by 70% EtOH and was orally administered daily to ICR mice for 6 weeks. The mice used in our research were divided into 2 different groups; (1) High-fat diet control and (2) High-fat diet. with Agarwood extracts. The western blot analysis was made for the expression of beta-amyloid and tau-protein as markers for dementia associated diseases. We have found the group (2) has less expressed beta-amyloid and tau-protein compared to the group (1). As was reported in other study, obesity, causes the increased expression of beta-amyloid and tau-protein, which leads to potential cause of dementia. The group (2) treated with Agarwood showed less expression of beta-amyloid and tau-protein than the control group. Conclusion : From the result of our study, Agarwood could be a potential remedy and preventative medicine for dementia related diseases. Agarwood also needs to be fractioned to screen and test major single compounds for the effectiveness of the dementia associated diseases.

한우 종모우와 지역별 한우 집단의 유연관계와 유전적 구조 분석

오재돈(Jae-Don Oh),전광주(Gwang-Joo Jeon),이학교(Hak-Kyo Lee),조병욱(Byung-Wook Cho),이미랑(Mi-Rang Lee),공홍식(Hong-Sik Kong) 한국생명과학회 2008 생명과학회지 Vol.18 No.10

본 연구는 10개의 Microsatellite를 이용하여 국내 한우집단 586두(경기: 100, 전남: 100, 전북: 100, 경남: 100, 경북:86, 강원: 100)와 보증종모우 집단(39두)간의 유전적 거리추정 및 계통지도의 작성을 통해 보증종모우 집단과 지역별 한우집단의 유전적 특성과 유연관계 분석을 실시하였다. 10개의 MS marker의 분석 결과 기대이형접합도의 경우 경남지역에서 가장 높은 0.780을 나타내었으며 종모우 집단에서 가장 낮은 0.760을 나타내었다. 관측된 이형접합도의 경우 종모우 집단에서 가장 높은 0.818을 나타내었으며 경북지역에서 가장 낮은 0.721을 나타내었다. 검출된 대립유전자의 수에서는 경남지역(11.1)이 가장 높았고, 종모우 집단(7.9)이 가장 낮은 것으로 확인 되었다. 종모우 집단은 가장 높은 관측이형접합도를 나타냈음에도 불구하고 가장 낮은 대립유전자의 수를 나타내고 있음을 확인하였다. 7개의 집단 간의 유전적 유연관계 분석한 결과 강원도 집단의 한우와 경기, 경북의 유전적 거리가 각 0.021로 가장 가까운 것으로 확인 되었으며 경기와 경북 간의 유전적 거리는 0.032인 것으로 가장 먼 것으로 확인 되었다. 또한 경북은 전남과도 0.032의 먼 유전적 거리를 나타내고 있음을 확인하였다. 종모우 집단의 경우 각 지역별 집단 간의 유전적 거리에 비해 상당히 큰 차이의 유전적 거리를 나타내고 있는데 이는 각 지역별 암소집단에 소수의 종모우를 이용해 계획 교배를 실시하고 있어 나타난 것으로 사료된다. 각 개체들 간의 유전적 거리에 대한 추정값을 계산하여 개체별 분지도를 작성한 결과 같은 지역 내의 몇몇 개체들이 그룹을 이루어 존재하기는 하지만 일반적으로 넓게 분포되어 있어 각 지역별로 그룹을 이루어 존재하고 있다고 보기엔 어려움이 있음을 확인 하였다. 반면 종모우 집단의 경우 크게 두개의 그룹을 이루어 분지도 내에 분포하고 있음을 확인 할 수 있었다. 따라서 종모우의 유전적 배경이 상당히 좁게 나타나고 있음을 확인 할 수 있었으며 이러한 결과로 인해 국내의 유전자원의 다양성이 작아질 수도 있을 것으로 추정된다. 따라서 국내 유전자원의 다양성 보존을 위해 종모우의 선발 및 사업 추진에 있어 대책을 마련하기 위한 고찰이 진행되어질 필요가 있는 것으로 사료된다. Seven populations of 586 Hanwoo have been characterized by using 10 microsatellite DNA markers. Size of microsatellite markers decided using GeneMapper Software (v.4.0) after analyze in kinds of ABI machine of name of 3130. Frequencies of microsatellites markers were used to estimate heterozygosities and genetic distances. Genetic distances between populations were obtained using Nei's DA distance method. Expected heterozygosity between each population was estimated very analogously. Genetic distances (0.0413) between Kangwan (KW) and Gyonggi (GG), Jeonpuk (JP) were nearest than distances between other populations by 0.021. Genetic distances between Gyonggi (GG) and Kyongpuk (KP) showed far distance than other populations by 0.032. In the UPGMA tree that is made based on DA distance matrix. Each individuals were not ramified to different group and were spread evenly in phylogenetic dendrogram about all Hanwoo of each regional area populations. But Hanwoo proven population was ramified to different group.

유전 및 육종 : 더러브렛 경주마의 속도형질에 대한 추세 분석

박경도 ( Kyung Do Park ),이학교 ( Hak Kyo Lee ),전광주 ( Gwang Joo Jeon ),공홍식 ( Hong Sik Kong ),조병욱 ( Byung Wook Cho ),조광현 ( Kwang Hyun Cho ),손삼규 ( Sam Kyu Son ) 한국동물자원과학회 ( 구 한국축산학회 ) 2008 한국축산학회지 Vol.50 No.6

유전 및 육종 : 혈액세포의 텔로미어 함량을 이용한 소의 연령예측

김현섭 ( Hyun Sub Kim ),최창용 ( Chang Yong Choe ),전광주 ( Gwang Joo Jeon ),손시환 ( Sea Hwan Sohn ),최나은 ( Na Eun Choi ) 한국동물자원과학회 ( 구 한국축산학회 ) 2010 한국축산학회지 Vol.52 No.5

텔로미어란 진핵세포의 염색체 양 말단에 있는 DNA-단백질 복합체로서, 특정단백질과 TTAGGG의 반복염기서열로 구성되어있다. 이들의 기능은 핵 내 염색체의 안정성에 본질적으로 작용함으로 세포의 노화와 직접적 관련이 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 소의 간기상태의 백혈구 세포를 대상으로 연령별, 품종별, 성별간 telomeric DNA 함량을 분석하여 이러한 요인들이 텔로미어 함량에 미치는 영향을 살펴보고 또한, 텔로미어 함량을 이용한 개체의 연령예측 가능성을 제시하고자 하였다. 소의 텔로미어의 함량 분석은 l개월령에서 166개월령의 한우 및 홀스타인종 460두를 대상으로 telomeric DNA probe를 이용한 Q-FISH 방법으로 분석하였다. 분석 결과 소에 있어서 연령이 증가함에 따라 telomeric DNA 함유율이 일관되게 점진적으로 감소되는 양상을 보였다. 소의 품종간 telomeric DNA 함유율을 비교한 결과 한우의 telomeric DNA 함량이 홀스타인종에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 성별 간에도 수컷이 암컷에 비해 유의적으로 높은 telomeric DNA 함유율을 나타내어 품종별, 성별 모두 텔로미어 함유율의 유의적인 차이가 있음 확인 할 수 있었다(P<0.01). 따라서 요인별 유의적 차이가 있음으로 한우 암컷 및 홀스타인 암컷에 대한 각기 연령예측 회귀함수를 추정하였다. Telomeric DNA 함량을 독립변수(X)로 하고, 연(월)령을 종속변수(Y)로 설정하여 2차회귀식을 도출한 바 한우 암컷의 경우 Y=38.102X2-220.103X+318.309(P<0.0001, R2=0.8019)이고, 홀스타인 암컷은 Y=42.799X2-199.682X+242.106(P<0.0001, R2=0.8379)으로 분석되었다. 이상의 두 회귀식 모두 유의한 함수로 결정계수(R2) 또한 0.8 이상의 높은 상관 값을 보임에 따라 본 회귀식으로 소의 연령 예측이 가능함을 제시하고자 한다. Telomeres at the end of chromosomes consist of tandem repeats of (TT AGGG)n DNA sequence and associated proteins. Telomeres have the essential functions in chromosome stability and genome integrity and are hence related to cell senescence and cancer. This study was carried out to quantify the amount of telomeric DNA and establish age prediction equations by using the quantity of telomeric DNA for cattle. Analysis of the telomere quantity of the lymphocytes was performed at different age, across breeds and between different sexes of cattle. We quantified the amount of telomeric DNA by the Q-FISH technique using the telomeric DNA probe in 460 cattle at age of 1-166 months in Korean Cattle and Holstein breeds. In results, we found that the amount of telomeric DNA decreased gradually with age. The amount of telomeric DNA of Korean Cattle was significantly higher than that of Holstein breed (P<0.01). In addition, the amount of telomeric DNA in male was significantly higher than that in female (P<0.01). Using the relationship between age and the amount of telomeric DNA in cattle, age predicting equations were established as a result of regression analysis. Because sex and breeds influenced telomeric DNA quantity, the age prediction equations were estimated separately in Korean Cattle females and Holstein females. The regression equations were Y = 38.102X2 - 220.103X + 318.309 (P<0.0001, R2=0.8019) in Korean Cattle females and Y = 42.799X2 - 199.682X + 242.106 (P<0.0001, R2 = 0.8379) in Holstein females, where the X was quantity of telomeric DNA and Y was predicted age in months. These equations predicted the age of cattle with high significance and accuracy and have high R square values. Thus, it could be possible to scientifically predict the age using the above equations for Korean Cattle and Holstein females.

돼지 번식형질의 산차간 유전상관

조규호 ( Kyu Ho Cho ),김명직 ( Myung Jick Kim ),이일주 ( Il Joo Lee ),김인철 ( In Cheul Kim ),전광주 ( Gwang Joo Jeon ) 한국동물자원과학회 2008 한국축산학회지 Vol.50 No.4

한국 재래돼지 브랜드 돈육 원산지 검증을 위한 유전자 감식 기법 활용 연구

최봉암 ( Choi Bong-am ),이학교 ( Lee Hak-kyo ),전광주 ( Jeon Gwang-joo ),오재돈 ( Oh Jean-don ),최일신 ( Choi Il-sin ),박미현 ( Park Mi-hyun ),공홍식 ( Kong Hong-sik ),정일정 ( Jung Il-jung ),김태헌 ( Kim Tae-hun ),윤두학 ( Yoon D 한국유기농업학회 2004 韓國有機農業學會誌 Vol.12 No.2

Identification of animals has been used with an ear tag with dummy code and blood typing has been used for paternity and individual identification in live animals. Various genetic markers are different for breeds of pig and hence, it is necessary to identity the discrete genetic marker in korean native pig. A total of 240 pigs were used to find korean native pig population specific markers that expressed in population of korean native pigs. To identify the individual traceability, 20 animals were randomly chosen and tested for a whole process from being live to slaughter stages. The candidate genetic marker used in the study were 18 DNA microsatellites which were identified in pig genome. The number of alleles of those DNA microsatellites ranged form a minimum of 3 to maximum of 6. The heterozygote frequency ranged from 0.44 to 0.69. Effective number of alleles for each DNA microsatellotes were 2 to 4. By choosing 6 candidate genetic markers among all, the traceability of individual identification was estimated as accurate as 99.99%(p>0.0014), nearly.

돼지의 UCP3 유전자의 단일염기서열 변이와 경제형질과의 연관성 분석

Jae-Don Oh(오재돈),Kun-Woo Lee(오건우),Il-Jung Jung(정일정),Gwang-Joo Jeon(전광주),Hak-Kyo Lee(이학교),Hong-Sik Kong(공홍식) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.1

Uncoupling protein (UCP) 3 유전자는 갈색지방세포의 미토콘드리아 내막에 존재하며 탈공역 산소(uncoupling oxygen)를 통해 ATP를 생산하는 것으로 알려져 있다. 이는 세포 내의 과다 에너지를 열로 발산시키는 기능을 하고 있다. 본 연구는 돼지의 UCP 3 유전자 내 missense mutation의 유전자형을 조사하고 경제형질과의 연관성을 분석하기 위하여 실시하였다. 돼지의 UCP3 유전자의 염기서열 분석을 통해 1405 bp 지역에서(accession number: AY739704) G염기가 A염기로 치환되는 변이를 확인하였다. 확인된 변이지역은 G가 A로 치환됨으로 인해 150번째 아미노산 서열이 glycine (GGG)에서 arginine (AGG)으로 바뀌는 missense mutation임을 확인하였다. 각 유전자형의 빈도는 0.164(GG), 0.587(GR) 그리고 0.249(RR)로 확인되었으며, 각 대립유전자의 빈도는 0.458(G)과 0.542(R)로 확인되었다. 돼지 UCP3의 G150R 유전자형과 경제형질 간의 연관성을 분석한 결과 등지방두께에 있어 유의적인 연관성이 검출되고 일당증체량과 90 kg 도달일령에서는 유의적인 값이 검출되지 않았다. Uncoupling protein (UCP) 3 has a number of proposed roles in the regulation of fatty acid metabolism. A number of polymorphisms in the human UCP3 gene have been identified, and the correlation with obesity related phenotypes evaluated. The objective of this study was to identify SNP in porcine UCP3 gene and to investigate the effect of the SNP on economic traits. The sequencing analysis method was used to identify nucleotide polymorphisms at position 1405 bp (Genebank accession No : AY739704) in porcine UCP3 gene. The SNP (G150R), located in the exon 3, changed the amino acid to glycine (GGG) from arginine (AGG). This G150R showed three genotypes - GG, GR and RR - by digestion with the restriction enzyme Sma Ⅰ using the PCR-RFLP method. The G150R showed significant effects only on back fat (P<0.05). Animals with the genotype GG had significantly higher back fat thickness (1.358 ㎝) than animals with the genotype GR (1.288 ㎝, P<0.05) and RR (1.286 ㎝, P<0.05). However, the genotypes had no significant association with ADG and days to 90㎏. According to results of this study, a G allele of the G150R was found to have a significant effect on back fat thickness. It will be possible to use SNP markers on selected pigs to improve backfat thickness, an important economic trait.

토종닭 순계와 실용계의 유전적 특성 및 품종식별력 분석

Jae-Don Oh(오재돈),Kun-Woo Lee(이건우),Ok-Suk Seo(서옥석),Byung-Wook Cho(조병욱),Gwang-Joo Jeon(전광주),Hak-Kyo Lee(이학교),Hong-Sik Kong(공홍식) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.7

본 연구는 토종닭 순계(적갈계통, 황갈계통), 토종닭 실용계와 오골계 및 외래품종(Hy-Line Brown: HB, White Leghorn: WL)을 대상으로 13종의 MS marker (ADL0309, ADL181, ADL190, ADL279, LEI0073, LEI0192, MCW083, MCW120, MCW153, MCW214, MCW217, MCW226, MCW322)을 활용하여 집단 및 품종간의 유전적 다양성을 분석 하였다. 13종의 MS marker 내에서 총 120개의 대립유전자를 확인 하였으며 평균 9.2개의 대립유전자를 보유한 것으로 나타났다. 관측된 이형질성, 기대되는 이형질성 및 PIC의 평균값은 각각 0.63, 0.72 그리고 0.678로 확인되었다. 가장 많은 평균대립유전자를 보유한 집단은 토종닭 실용계집단이 5.9로 확인 되었으며 기대되는 이형질성이 0.629로 비교적 높게 나타났다. 이는 토종닭 순계 집단을 이용한 3원 교잡을 통해 실용계집단을 생산하는 과정에서 기인한 것으로 추정된다. 집단 및 품종간의 유전적 유연관계를 분석한 결과 토종닭 순계집단 (R, Y)과 실용계집단(C)은 서로간에 가까운 유전적 거리를 유지하고 있는 것으로 확인되었다. 각 MS marker별 품종간의 이형접합률을 이용하여 각 개체들의 집단 내에서 품종을 식별 할 수 있는 확률인 누적품종식별력(CPD) 값을 계산한 결과 13종의 MS marker를 이용하여 개체의 품종을 구분할 수 있는 확률이 99.461%로 나타났다. To estimate the genetic characteristics and cumulative power of discrimination (CPD) within Korean native commercial chicken, we used a total of 395 genomic DNAs from six breeds population (Korean Native Red chicken: R, Korean Native Yellow chicken: Y, Korean native Commercial Chicken: C, Ogal chicken: S, Hy-Line Brown: H, White Leghorn: W). Genetic diversity indices including mean allele number among loci, unbiased heterozygosity (hi) within locus, effective number of alleles (Ne) and polymorphism information content (PIC) as well as the unbiased average heterozygosity (H) among loci in the populations were calculated using the generated allele frequencies by each marker. Frequencies of microsatellites markers were used to estimate heterozygosities and genetic distances. The nearest distance (0.119) was observed between the C and Y strains. The generated unbiased average heterozygosity among loci in each population was integrated to the global formula of CPD and the result demonstrated that the CPD within the six chicken populations was 99.461%.

닭의 iNOS와 TLR-4 유전자 내 변이와 경제 형질 간의 연관성 분석

임희경(Hee Kyong Lim),한정민(Jung-Min Han),오재돈(Jae Don Oh),이학교(Hak Kyo Lee),전광주(Gwang Joo Jeon),이준헌(Jun Heon Lee),서동원(Dong Won Seo),Muhammad Cahyadi,송기덕(Ki Duk Song),최강덕(Kang Duk Choi),공홍식(Hong Sik Kong) 한국가금학회 2013 韓國家禽學會誌 Vol.40 No.2