농촌진흥청(청장 조재호)은 혈관 질환 모형 동물 개발에 활용할 수 있는 돼지 혈관 세포 특이 발현 조절 유전자 프로모터를 개발했다고 밝혔다. 프로모터는 유전자의 전사를 조절하는 DNA의 특정 부위로 유전자 발현을 조절하는 염기서열로 유전자가 언제 어디서 얼마나 발현될지 결정하는 염기서열이다. 연구진은 돼지 혈관 세포에서 강하게 발현하는 유전자를 찾기 위해 돼지 대동맥에서 분리한 혈관 세포와 대조군인 돼지 섬유아세포, 신장 상피세포에 대해 전사체 염기서열 분석(RNA sequencing)을 수행했다. 이를 통해 돼지 혈관 세포에서 차등 발현하는 유전자 243개를 일차적으로 추출해 인간 유전자 정보와 비교한 다음 34개 후보 유전자를 선별했다. 이 34개 유전자 가운데 발현량 차이가 많은 3개 유전자를 다시 선정해 돼지 체내 여타 조직에서의 발현 여부를 비교 분석한 결과, ESAM* 유전자가 혈관에서 보통 수준보다 훨씬 많이 발현하는 것을 확인했다. * Endothelial cell-specific adhesion molecule, 혈관 내피세포 특이 부착 분자 ESAM 유전자는 혈관 벽에서 면역세포를 이동시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 연구진은 ESA
농촌진흥청(청장 조재호)은 한우 근육 조직의 유전자 발현과 기능 분석을 통해 성장 능력 개선에 활용할 수 있는 유전자를 발굴했다고 밝혔다. 국립축산과학원 연구진은 10개월 동안 같은 조건에서 사육한 한우를 평균 일일 체중 증가량에 따라 성장이 빠른 집단(평균 일일 체중 증가량 770g 이상)과 느린 집단(평균 일일 체중 증가량 710g 이하)으로 구분했다. 이후 집단별로 3개 근육 조직(등심, 안심, 우둔)에서 유전자 발현율을 조사하고 한우 성장 성적과의 관련성을 분석했다. 두 집단의 유전자 발현율을 비교했을 때, 발현이 증가하거나 감소하는 유전자는 60종이었다. 그 가운데 근육 조직의 실제 발현율을 검증하여 체중 증가와 관련 있는 핵심 유전자 12종*을 선발했다. 핵심 유전자 중 IL22RA 유전자는 근육 생성에 관여하는 유전자의 발현을 조절하는 것으로 알려졌다. * PiPOX, FRMPD3, ZDHHC22, DRC1, CDKL4, IL22RA, OTOGL, SRARP, CSTB, PADI4, ISG20, PIGR 또한 핵심 유전자 12종의 기능을 분석한 결과 이들 유전자가 세포 증식과 근육 발달에 관여하는 여러 유전자와 상호 작용하는 것을 확인했다. 이번
농촌진흥청(청장 조재호)은 돼지고기 지방산 조성을 조절해 지방 식감(굳기, 탄력성)에 영향을 주는 유전자 분자표지(마커)를 개발했다고 밝혔다. 우리나라에서는 돼지고기 품질을 평가할 때 지방의 경우 색과 굳기(경도)로 판단한다.* 돼지고기 지방 굳기는 포화지방산과 불포화지방산의 조성 비율에 따라 달라지는데, 포화지방산의 비율이 높으면 씹힘성**이 있는 식감을 띄게 된다. *돼지고기 품질 및 위생관리 지침서(국립축산과학원) **식품을 입에서 씹어야 하는 정도 또는 씹는 데 필요한 노력의 정도로 굳기, 탄력성 등을 고려해 측정. 돼지고기 품질에 중요한 요소인 지방산 조성은 유전력이 높은 형질이지만 그동안 품종을 개량하는 지표로 활용하기 어려웠다. 지방산 조성은 도축 후 등심을 분석해야 알 수 있는데, 도축하면 해당 개체는 씨돼지로 선발할 수 없기 때문이다. 연구진은 지방산 조성과 연관된 유전자를 찾고자 전장유전체분석(GWAS)*을 실시했고, 16번 염색체에서 장쇄지방산** 생합성에 관여하는 ELOVL7 유전자를 확인했다. *GWAS(Genome-wide association study): 특정 생물 종의 집단 내 다양한 개체들에서 나타나는 다양한 유전적 변이들과
농림축산검역본부(본부장 김정희)는 차세대 반도체 기반한 바이오 융합 체외진단 기업 ㈜옵토레인(대표이사 이도영)과 공동으로 ‘차세대 이동형 구제역 현장 분자진단 시스템’을 개발했다. 검역본부와 ㈜옵토레인이 약 2년간 국가공동연구개발을 통해 개발한 ‘특이 신속 정량 PCR(Polymerase Chain Reaction, 중합효소연쇄반응)’은 차세대 반도체 플랫폼이 적용되어 현장 간이진단키트의 검출 민감성 한계를 극복하고, 실험실 표준 분자진단검사법과 동등한 결과를 현장에서 신속 정확하게 확인할 수 있다. 기존 구제역 진단 제품은 현장에서 확보한 시료를 실험실로 운반하여 유전자 추출 후 표준 분자진단검사법을 통해 결과 확인까지 8시간에서 24시간이 소요된다. 이에 반해 이번 공동개발 제품은 유전자 추출 없이 현장에서 즉시 유전자 진단이 가능해 약 1.7시간 이내에 분석 결과를 확인할 수 있다. 또한 광학 및 열 제어 등 주요 핵심 기능을 반도체 칩에 집약해 유전자 진단기기를 소형화하여 차량 이동 중에도 안정적인 분자진단검사가 가능하며, 데이터 통합 플랫폼을 통해 검사진행 상황과 결과를 어디에서나 실시간으로 확인할 수 있다. 이번에 공동 개발한 제품은 국내외에서 실
농촌진흥청(청장 조재호)은 한국 재래돼지와 요크셔 품종을 교배해 생산한 돼지의 성장 기간에 지방 형성을 조절하는 특성 변화와 이에 관여하는 유전자 종류를 확인했다고 밝혔다. 한국 재래돼지는 지방구조가 탄력적이고 근육 내 지방 침착이 우수하지만 성장은 느리다. 이를 보완하기 위해 성장 능력이 우수한 품종인 요크셔와 두록을 이용한 3원 교잡 생산체계가 상품성과 생산성을 동시에 확보할 수 있는 대안으로 주목받고 있다. 이에 연구진은 한국 재래돼지와 요크셔를 교잡해 생산한 자돈기(10주령)와 비육기(26주령) 돼지의 복부 지방에서 다중 오믹스(Multi-omics)* 정보를 분석한 후 유전적인 특성을 비교했다. * 유전체, 전사체, 단백체, 후성 유전체, 대사체 등 분자 수준에서 생성된 종합 데이터를 의미 분석 결과, 성장단계별로 다르게 발현되는 유전자들과 유전자의 발현 조절에 영향을 주는 디엔에이(DNA)-메틸화* 영역이 있음을 확인했다. 또한 유전자 기능분석을 통해 지방형성, 지질대사 조절, 세포분화 등에 핵심적으로 관여하는 유전자를 발굴했다. * 진핵 세포 생물체의 발달에 매우 중요한 생화학적 과정을 의미. DNA 메틸 전이 효소에 의해 DNA의 분자에 메틸기
축산정보뉴스 관리자 기자 | 농촌진흥청(청장 허태웅)은 토종닭의 대량 유전체 정보를 활용해 체중과 연관성이 높은 유전자 마커 12종을 발굴하고 그 기능을 밝혔다. 토종닭은 일반 고기용 닭(육계)과 구별되는 육질을 지녀 별도의 시장을 형성하고 있으나, 체중과 산란수(알을 낳는 수)를 높이는 등 씨닭 개량이 필요한 실정이다. 국립축산과학원에서는 토종닭 산업 활성화를 위해 ‘우리맛닭’을 개발·보급하고 있으며, 경제형질 관련 유전자 마커 발굴 등 유전체 기반 육종 연구를 진행하고 있다. 연구진은 ‘우리맛닭’ 생산에 활용되는 재래종 토종닭(2계통) 약 1300마리의 8주령 체중을 측정하고, 고밀도 유전자 칩을 활용하여 전체 염색체에 위치한 유전자 마커와 체중간의 연관성을 분석했다. * 전장유전체연관분석 : 염색체의 전체 위치를 대상으로 특정 형질과 관련이 있는 유전 변이가 있는지 통계적으로 탐색하는 분석법 분석 결과 8주령 체중과 연관성이 높은 유전자 마커 12종을 발굴했고, 세포 증식과 근골격·지방을 형성하는 기능을 수행하는 것으로 확인했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지인 ‘유전자(Genes)’에 실렸으며, 앞으로 토종닭의 경제형질 중 체중 개량을 위한 유전체 선