MULE 전이인자의 활성화와 벼 속 식물의 종분화 및 다양성에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

MUSTANG은 MULE 전이인자의 한 종류로서 TIR을 가지고 있지 않으므로 전이성을 상실한 후 transposase 유전자에 돌연변이가 축적되어 호스트 생물체에 기능을 주는 domesticated 전이인자 유전자이다. MUSTANG은 피자식물에 널리 분포하는 domesticated 유전자로서 본 연구에서는 계통유전학적인 관계가 잘 정립된 14 종 Oryza species 29개 accessions으로부터 MUSTANG의 아미노산 코딩부위와 프로모터 부위를 포함한 intergenic spacer를 분리하여 MUSTANG의 sequence variation을 기초로 Oryza속 식물의 진화 또는 분화와 비교 분석하였다. MUSTANG 코딩 유전자의 길이는 전체 Oryza species에서 매우 보전적이었으며 아미노산 서열과 promoter 부위의 DNA는 게놈 종 내의 식물들에서는 대체로 보전적이었다. AA 이배체 Oryza species 들은 다른 게놈 종에 비해 비교적 유전적 다양성이 낮았으며 게놈 특이적인 SNP 및 아미노산 변이 등이 관찰 되었다. 이들 유전적 다양성을 이용하여 계통 유전학적 분석에서 MUSTANG 프로모터와 MUSTANG sequence 모두 AFLP 분석과 기존 보고들과는 일치되지 않는 계통들이 발견되었다. 가장 최근에 게놈분화가 진행된 AA 게놈 Oryza species 계통 유전학적 불일치성은 이들 MUSTANG 유전자가 Oryza species의 종 분화 및 진화에서 최근까지 domestication의 과정이 있었던 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

MUSTANG is a domesticated transposon derived from MULE family. It does not contain the TIR sequences to lose its transposability and subsequent acquirement of novel function in its transposase gene, MudrA. It is distributed in various Angiosperm species including both monocots and dicots. Analyses of genetic variation in coding region and promoter regions of MUTANG locus were carried out in 29 accessions of 14 Oryza species to get an insight of the role of domesticated transposon in speciation. The length of the MUSTANG was highly conserved in all Oryza species. Although sequence variation was not extensive, genome specific SNPs and amino acid variation were apparent among the same genome species with a few exceptional species. AA diploid Oryza species, which were differentiated most recently in Oryza species, showed lowest genetic variation. In phylogenetic analyses, the phylogenetic dendrograms derived from intergenic sequences containing promoters and polypeptides of the MUSTANG were not congruent with the AFLP phylogenetic dendrogram and other previous phylogenetic reports in rice species. The phylogenetic incongruity among the AA diploid Oryza species may imply that the molecular domestication process occurred until recent species differentiation in Oryza species.