PCR 기법을 이용한 말의 Microsatellite 분석

조길재,김봉환,유창준,김택수 한국수의공중보건학회 1998 예방수의학회지 Vol.22 No.3

고양이의 개체식별을 위한 microsatellite marker 분석

조길재,Cho Gil-Jae 한국생명과학회 2006 생명과학회지 Vol.16 No.3

고양이의 혈통 등록을 위한 개체식별 및 친자판정을 목적으로 microsatellite DNA다형을 조사한 결과 다음과 같은 성적을 얻었다. 고양이 20두를 대상으로 microsatellite DNA다형의 대립유전자를 조사한 본 연구에서는 관찰된 대립유전자의 수는 $3{\sim}8$개 (평균 5.5개)이며 marker별 대립유전자는 FCA005 142bp (0.3750), FCA026 148 bp (0.5500), FCA075 136 bp (0.5000), FCA105 191 bp (0.4250), FCA224 156 bp (0.7750), FCA229 166 bp (0.6500), FCA240 163 bp (0.3000), FCA293 185 bp (0.5000), FCA453 186 bp (0.5500), FCA651 134 bp (0.6750) 대립유전자가 높은 빈도로 관찰되었다. Expected heterozygosity와 PIC는 각각 $0.390{\sim}0.827$(평균 0.639), $0.357{\sim}0.780$(평균 0.581)으로 나타났고 FCA240의 marker는 PIC value가 0.70 이상이었다. 또한 PE는 $0.076{\sim}0.444$으로서 10개 marker를 조합시 total PE는 0.9441로 관찰되었다. 10개의 microsatellite DNA다형 좌위를 가지고 친자관계를 분석한 결과 8두 중에서 1두(12.50%)가 모순으로 판정되었다. 또한 국내에서 사육중인 고양이의 개체식별 및 친자판정에 microsatellite marker를 활용할 수 있을 것으로 사료된다. A total number of 20 cat samples including 8 parentage testing and 12 individual identification were genotyped. Genomic DNA was extracted from buccal swab, and genotyped by using 10 microsatellite markers (FCA005, FCA26, FCA224, FCA240, FCA453, FCA293, FCA075, FCA105, FCA229, and FCA651). This method consisted of single PCR procedure and showed reasonable amplification of all PCR products. Genotypes were determined by genetic analyzer. The number of alleles per locus of cats varied from 3 to 8 with a mean value of 5.5. Expected heterozygosity was ranged from 0.390 to 0.827 (mean 0.639) and the total exclusion probability of 10 microsatellite loci was 0.9441. Of the 10 markers, FCA240 marker has relatively high PIC value (>0.7). Of the 8 cats, 7 cats were qualified by compatibility according to the Mendelism. These results can give basic information for developing parentage verification and individual identification system in cat.

개의 친자감정을 위한 Microsatellite DNA 다형성 분석

조길재,조병욱,김선구,이길왕,김영규 한국동물자원과학회 2003 한국축산학회지 Vol.45 No.2

국내에서 사육중인 치와와 31두, 풍산개 20두, 래브라도 리트리버 8두를 대상으로 microsatellite DNA형의 유전자 빈도에 기초하여 heterozygosity, PIC, 그리고 PE를 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 치와와의 대립유전자 수는 4∼14개로서 expected heterozygosity와 PIC는 각각 0.432∼0.883 (평균 0.711), 0.397∼0.856(평균 0.659)으로 나타났으며 PEZI, PEZ3, PEZ6, PEZ10, PEZ12의 marker는 PIC 0.7이상으로 나타났고 14개 marker를 조합시 부권부정율은 0.9999로 관찰되었다. 풍산개의 대립유전자 수는 2∼9개로서 expected heterozygosity와 PIC는 각각 0.262∼0.817 (평균 0.559), 0.222∼0.772 (평균 0.503)으로 나타났고 PEZ1, PEZ6, PEZ13의 marker는 PIC 0.7이상으로서 16개 marker를 조합시 부권부정율은 0.9991로 관찰되었다. 래버라도 리트리버의 대립유전자 수는 3∼5개로서 expected heterozygosity와 PIC는 각각 0.425∼0.808(평균 0.660), 0.354∼0.717(평균 0.563)으로 나타났고 PEZ8, PEZ12의 marker는 PIC 0.7이상으로 관찰되었으며 12개 marker를 조합시 부권부정율은 0.9968로 관찰되었다. 이상의 결과는 microsatellite DNA형에 의한 개의 친자감정 및 개체식별에 유용한 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다. This study was carried out to investigate a usefulness of the microsatellite DNA markers for individual identification and parentage verification in three dog breeds. A total of 59 random dog (31 Chiwawa, 20 Poongsan, 8 Labrador Retriever) samples were genotyped by using 14 markers (Chiwawa dog), 16 markers (Poongsan dog), and 12 markers (Labrador Retriever dog) among the 17 international standard markers (PEZ1, 3, 5, 6, 8, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 20, 21, FHC2010, FHC2054 and FHC2079), respectively. The number of alleles per locus varied from 4 to 14 with a mean value of 6.07 in Chiwawa dog, 2 to 9 with a mean of 4.75 in Poongsan dog, and 3 to 5 with a mean of 4.00 in Labrador Retriever dog. Observed heterozygosity was ranged 0.419~0.968 (mean 0.755), 0.300~0.950 (mean 0.597) and 0.125~0.750 (mean 0.604), and expected heterozygosity was ranged 0.432~0.883 (mean 0.711), 0.262~0.817 (mean 0.559) and 0.425~0.808 (mean 0.660) in these three dog breeds. PIC value was ranged 0.397~0.856 (mean 0.659), 0.222~0.772 (mean 0.503) and 0.354~0.717 (mean 0.563) in these three dog breeds. Of the 17 markers, PEZ1, PEZ3, PEZ6, PEZ10, PEZ12 loci, PEZ1, PEZ6, PEZ13 loci, and PEZ8, PEZ12 loci have relatively high PIC value (>0.7) in Chiwawa dog, Poongsan dog and Labrador Retriever dog, respectively. The exclusion probability was ranged 0.240~0.741, 0.111~0.616, and 0.198~0.529, and the combination of microsatellite loci was 0.9999, 0.9991, and 0.9968 in Chiwawa dog, Poongsan dog and Labrador Retriever dog, respectively. These results can give basic information for developing parentage verification and individual identification system in these three dog breeds.

Microsatellite DNA형 분석을 이용한 더러브렛 말의 친자감정

조길재 한국동물자원과학회 2004 한국축산학회지 Vol.46 No.2

The objective of present study was to ascertain parentage of Thoroughbred(TB) horses in Korea. A total of 2,029 TB horse samples including 993 foal samples for parentage testing were genotyped for nine international minimum standard markers(AHT4, 5, ASB2, HMS3, 6, 7, HTG4, 10, and VHL20). This method consisted of multiplexing PCR procedure, and showed reasonable amplification of all PCR products. Genotyping was performed with an ABI 310 genetic analyzer. The number of allels per locus varied from 5 to 11 with a mean value of 7.33 in TB. Expected heterozygosity was ranged from 0.544 to 0.837(mean 0.709) and the total exclusion probability of 9 microsatellites loci was 0.9978. Of the 9 markers, ASB2, HMS7 and HTG10 loci have relatively high PIC value(>0.7). All of the 993 foals were qualified by compatibility according to Mendelian fashion in the present DNA typing for parentage testing. There results suggest that the present DNA typing has high potential for parentage verification of TB horses.

제주마에서 Esterase(Es) locus의 silent allele 검출

조길재,조병욱,강한석,김용균 한국생명과학회 2003 생명과학회지 Vol.13 No.4

제주마의 Es유전적 다형은 F, G, H, I, M, $I^o$ 의 6개의 대립유전자가 분포되어 있으며, 대립유전자 II가 22두(30.1%), FI 16두(21.9%), FF 9두(12.3%), GI 9두(12.4%) 순으로 높은 분포를 보였다. 또한 특이적인 silent 대립유전자로 추정되는 $I^oI^o$가 1두(1.4%)에서 관찰되었다. Es의 유전자 빈도는 대립유전자 I가 47.9%로 가장 높은 빈도를 보였으며 그 다음은 F (27.4%), G (19.2%), H (2.7%), M과 $I^o$가 각각 1.4% 순으로 분포하였다. The purpose of this present study was to investigate the polymorphism of esterase locus for individual identification and parentage verification in Jeju native horse (JNH). Seventy three random JNH samples were studied by polyacrylamide gel isoelectric focusing(IEF) at pH 3.5 ∼ 6.0. We detected international recognized alleles, F, G, H, I, M, and an silent allele $I^o$. Gene frequencies of allele I showed 0.479 the highest, while allele H and M($I^o$) with relatively low frequencies were 0.027 and 0.014, respectively.

Microsatellite DNA형에 의한 말의 친자판정예

조길재,김상진 한국법과학회 2001 한국법과학회지 Vol.2 No.3

Sex Determination and Parentage Testing In Miniature Horses

조길재,조병욱,Cho Gil-jae,Cho Byung-wook Korean Society of Life Science 2005 생명과학회지 Vol.15 No.1

서울대공원에서 사육중인 Miniature horse 10두의 혈통정립을 목적으로 PCR에 의한 성별 판정 및 16개 microsatellite marker를 사용하여 친자감정을 실시하였다. 성별 판정에서 430 bp의 SRY band가 관찰된 7두는 숫말로 판정되었고, 친자감정에서는 멘델의 유전양식에 부합된 3두가 친자관계가 확인되었다. 향후 Miniature horse의 혈통보존 및 관리에 유용한 자료가 될 것으로 사료된다. The aim of this study was to construct a correct pedigree of miniature horses (MH). The sex of MH was detected by PCR amplification of the sex determining region of the Y chromosome gene (SRY) prior to parentage testing. Ten random MH samples for parentage testing were genotyped by using 16 micro satellite markers. Since the SRY band (430 bp) was detected in horses No.1, 2, 6, 7, 8, 9, 10, these are male. However, the DNA segment was not identified in horses No.3, 4, and 5, which therefore are female. After genotyping, parentage testing was performed according to Mendelian fashion and International Society for Animal Genetics (ISAG) guideline. Of the 10 MH, 3 were qualified by the compatibility of 16 markers according to Mendelian fashion in the present DNA typing for parentage verification. These results can provide basic information for developing parentage verification and an individual identification system in MH.

몽고말의 적혈구항원형 및 혈액단백질형 분석

조길재 한국동물자원과학회 2004 한국축산학회지 Vol.46 No.6

Microsatellite DNA를 이용한 말 집단의 유전적 특성 및 유연 관계

조길재,Cho, Gil-Jae 한국생명과학회 2007 생명과학회지 Vol.17 No.5

말 6개 품종 192두를 대상으로 17개의 microsatellite DNA marker를 이용하여 유전자(DNA)형을 분석하여 비교한 결과 제주마에서 각 marker별로 대립유전자의 수는 5-10개(평균 7.35개)로 분포하였고 제주마에서 관찰된 대립유전자는 총 125개가 관찰되어 평균 좌위 당 7.35개로서 몽고마의 130개(평균 7.65개)보다는 낮은 수치였다. 또한 AHT5 marker에서 대립유전자 P, ASB23 marker에서 대립유전자 Q와 R, CA425 marker에서 대립유전자 H, HMS3 marker에서 대립유전자 S, HTG10 marker에서 대립유전자 J, LEX3 marker에서 대립유전자 J 등 6개 marker에서 7개의 특이 대립유전자가 관찰되었다. 관찰된 이형접합성(observed heterozygosity)과 기대된 이형접합성(expected heterozygosity)은 각각 0.429-0.905(평균 0.703)와 0.387-0.841(평균 0.702)로 관찰되었고 다량정보량(PIC)은 0.354(HTG6)-0.816(LEX3)로서 평균 0.659로 나타났으며 17개 marker중 AHT4, AHT5, CA425, HMS2, HMS3, HTG10, LEX3, VHL20 marker 등이 다량정보량(PIC) 0.7 이상을 나타내었다. 17개 marker에 대한 전체 부권부정율(친부마 혹은 친모마 하나의 유전자형을 알고 있을 경우)을 제주마에 적용 시 99.99%로 나타났다. 말 6개 품종별로 분석하였을 때 평균 대립유전자의 수는 7.64개(몽고마)-4.23개(미니츄어 말)로 분포하였고 17개 marker 전체에서는 153개의 대립유전자가 검출되었다. 품종별로 분석한 결과 기대된 이형접합성(expected heterozygosity)과 관찰된 이형접합성(observed heterozygosity)은 각각 0.7950$\pm$0.0141(몽고마)-0.6751$\pm$0.0378(미니츄어 말), 0.7135$\pm$0.0180(제주경주마)-0.5621$\pm$0.0401(미니츄어 말)로 나타났다. 말 6개 품종을 17개 microsatellite marker로 분석한 결과 몽고마, 제주마, 제주경주마 등의 순으로 높은 유전적 다양성을 보였다. 제주마와 가장 가까운 유전적 유연 관계를 나타낸 집단은 몽고마로서 Da genetic distance에서 0.1517로 나타났고, 제주경주마와는 0.2628의 유전적 거리를 보였다. The present study was conducted to investigate the genetic characteristic and to establish the parentage verification system of the Korean native horse(KNH). A total number of 192 horses from six horse breeds including the KNH were genotyped using 17 microsatellite loci. This method consisted of multiplexing PCR procedure. The number of alleles per locus varied from 5 to 10 with a mean value of 7.35 in KNH. The expected heterozygosity and observed heterozygosity were ranged from 0.387 to 0.841(mean 0.702) and from 0.429 to 0.905(mean 0.703), respectively. The total exclusion probability of 17 microsatellite loci was 0.9999. Of the 17 markers, AHT4, AHT5, CA425, HMS2, HMS3, HTG10, LEX3 and VHL20 marker have relatively high PIC value(>0.7). This study found that there were specific alleles, P allele at AHT5, Q allele and R allele at ASB23, H allele at CA425, S allele at HMS3, J allele at HTG10 and J allele at LEX3 marker in KNH when compared with other horse populations. Also, the results showed two distinct clusters: the Korean native horse cluster(Korean native horse, Mongolian horse), and the European cluster(Jeju racing horse, Thoroughbred horse). These results present basic information for detecting the genetic markers of the KNH, and has high potential for parentage verification and individual identification of the KNH.

혈액형에 의한 제주말의 유전적 다형성 분석

조길재,Cho Gil-Jae 한국생명과학회 2005 생명과학회지 Vol.15 No.6

제주말의 혈통보존을 위한 기초자료를 마련할 목적으로 국내에서 사육중인 제주말 102두를 대상으로 적혈구항원형 및 혈액단백질형의 유전적 다형성을 조사한 결과는 다음과 같다. 적혈구항원형의 표현형 빈도는 $A^{af}$28두($27.45\%),\;C^{a}$ 101두 ($99.02\%),\;K^{-}$ 99두 ($97.06\%),\;U^{a}$ 64두 ($62.75\%),\;P^{b}$ 37두 ($36.27\%),\;Q^{c}$ 48두 ($47.06\%$)에서 높은 빈도를 나타냈으며, D시스템의 31개의 대립유전자 중 $D^{cgm/dghm}$ 14두($13.73\%),\;D^{adn/cgm}$ 10두($9.80\%),\;D^{ad/cgm}$ 9두($8.82\%),\;D^{dghm/dghm}$ 8두($7.84\%),\;D^{cgm/cgm}$ 8두($7.84\%$)에서 높은 빈도의 유전자형이 관찰되었다. 또한 null allele로 추정되는 $D^{ad/c(e)fgm}\;D^{adn/c(e)fgm}\;D^{c(d)fgm/dghm}$대립유전자가 4두에서 관찰되었다. 혈액단백질형은 $AL^{B}$ 49두($48.04\%),\;GC^{F}$ 101두($99.02\%),\;AlB^{K}$ 99두($97.06\%),\;ES^{FI}$ 37두($36.27\%),\;TF^{F2}$ 26두($25.49\%),\;HB^{B1}$ 46두($45.10\%$), and $PGD^{F}$ 88두($86.27\%$)로 높은 빈도를 보였으며, $HB^{A2B1}$ 4두($3.92\%),\;HB^{AB1}$ 2두($1.96\%),\;HB^{AB2}$ 1두($0.98\%),\;PGD^{D}$ 1두($0.98\%$가 특이하게 관찰되었다. 유전자 빈도는 $A^{af}$ (0.3726), $A^{C}$ (0.2647), $C^{-}$ (0.5050), $K^{-}$ (0.9853), $U^{-}$ (0.6863), $P^{b}$ (0.4657), $Q^{c}$ (0.5294), $D^{cgm}$ (0.3039), $HB^{B1}$(0.6863), $PGD^{F}$ (0.9265), $AL^{B}$ (0.6912), $ALB^{K}$ (0.9852), $GC^{F}$ (0.9950), $ES^{I}$ (0.5000) and $TF^{F2}$ (0.4950) 대립유전자가 가장 높은 빈도를 나타내었고 $D^{cgm(f)}$ (0.0196), $HB^{A}$ (0.0147), $HB^{A2}$ (0.0196), $ES^{G}$ (0.0441), $ES^{H}$ (0.0098), $TF^{E}$TF'(0.0246), $TF^{H2}$ (0.0049) and $PGD^{D}$ (0.0098)의 대립유전자가 제주말 에서 특이하게 관찰되었다. 결론적으로 혈액형에 의한 제주말의 유전적 다형은 $A^{af},\;A^{c},\;C^{-},\;K^{-},\;U^{-},\;P^{b},\;Q^{c},\;D^{cgm},\;D^{dghm},\;D^{adn},\;HB^{B1}$, $PGD^{F},\;AL^{B},\;A1B^{K},\;GC^{F},\;ES^{I},\;TF^{F2},\;AL^{B}$, 대립유전자의 빈도가 비교적 높은 것으로 관찰되었고 $A^{ab},\;A^{abf},\;D^{cgm(f)},\;(D^{cfg(k)m}$ 혹은$D^{c(e)fgm}),\;HB^{A},\;HB^{A2},\;ES^{H},\;TF^{E},\;TF^{H2},\;PGD^{D},\;AL^{B}$의 대립유전자가 제주말에서 특이하게 관찰되었다. The present study was carried out to investigate the blood markers of Jeju horses. The redcell cypes (blood groups) and blood protein types (biochemical polymorphisms) were tested from 102 Jeju horses by serological and electrophoretc procedure, and their phenotypes and gene frequencies were estimated. The blood group and biochemical polymorphism phenotypes observed with high frequency were $A^{af}\;(27.45\%$), $C^{a}\;(99.02\%$), $K^{-}\;(97.06\%$), $U^{a}\;(62.75\%$), $P^{b}\;(36.27\%$), $Q^{c}\;(47.06\%$), $D^{cgm/dghm}\;(13.73\%$), $D^{adn/cgm}\;(9.80\%$), $D^{ad/cgm}$\;(8.82\%$), $D^{dghm/dghm}(7.84\%$), $D^{cgm/cgm}(7.84\%$), $AL^{B}\;(48.04\%$), $GC^{F}\;(99.02\%$), $AlB^{K}\;(97.06\%$), $ES^{FI}\;(36.27\%$), $TF^{F2}\;(25.49\%$), $HB^{B1}\;(45.10\%$), and $PGD^{F}\;(86.27\%$) in Jeju horses, respectively. Alleles observed with high gene frequency were $A^{af}$ (0.3726), $A^{C}$ (0.2647), $C^{-}$ (0.5050), $K^{-}$ (0.9853), $U^{-}$ (0.6863), $P^{b}$ (0.4657), $Q^{c}$ (0.5294), $D^{cgm}$ (0.3039), $HB^{B1}$(0.6863), $PGD^{F}$ (0.9265), $AL^{B}$ (0.6912), $ALB^{K}$ (0.9852), $GC^{F}$ (0.9950), $ES^{I}$ (0.5000) and $TF^{F2}$ (0.4950) in Jeju horses, and sfecific alleles, $D^{cgm(f)}$ (0.0196), $HB^{A}$ (0.0147), $HB^{A2}$ (0.0196), $ES^{G}$ (0.0441), $ES^{H}$ (0.0098), $TF^{E}$TF'(0.0246), $TF^{H2}$ (0.0049) and $PGD^{D}$ (0.0098) were detected in Jeju horses. These preliminary results present basic information for detecting the genetic markers in Jeju horse. and developing a system for parentage verification and individuals identification in jeju horses.