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다배수의 진화결과

전문가 제언: ○ 다배수는 많은 식물과 동물들의 진화의 주된 특성이다. 이종다배수(밀, 목화, 카놀라)는 두 개 또는 그 이상의 독특한 유전체 결합으로 형성된 것이고 동종다배수(감자, 사탕수수, 바나나)는 한 가지 유전체 복제의 결과이다. 이종 다배수, 동종 다배수 둘 다가 자연에 널리 퍼져있다.

○ 최근의 연구에 의하면 유전적 그리고 후천적 변화에 의하여 다배수 유전체들은 빠른 변화를 한다. 전자는 염색체 재배열과 DNA 서열제거 및 돌연변이이며 후자는 후천적 개질(염색질과 RNA-유도된 경로들)로 DNA 서열 변화와 관계없는 유전자발현의 변화를 가져온다.

○ 다배수의 결과는 유전학, 진화 그리고 계통학에 있어 계속되는 연구의 대상이 되어왔다. 지난 10년 동안 다배수에 대한 연구가 새롭게 인식되었으며 이는 다배수 형성의 다수 기원과 양상이 발견되었기 때문이다. 이는 또한 Brassica와 상기한 밀의 재합성 이종다배수의 빠른 유전자 변화가 발견된 것도 원인이다. 빠른 기술진보가 또한 다배수와 잡종의 유전체 스케일 연구를 촉진시켰다.

○ 진행되고 있는 많은 연구는 (i) 다배수체에 있어 진화의 결과 및 유전자 복제, (ii) 재합성된 이종다배수체에서 유전체 및 유전자발현 변화, (iii) 다배수체의 자연집단에서 유전체 및 유전자발현의 변화, (iv) 재합성된 이종다배수체와 자연 다배수체 간의 유전체 및 유전자발현 변화비교 등이다.

○ 식물 유전체의 가장 작은 것도 유전체 전체의 염색질 복제를 하고 있다. 이 중 어떤 것은 속씨식물의 근원보다 이전이어서 개화식물의 형성 전이 된다. 따라서 다배수화/2배수화 주기의 분자분석과 이들의 표현형 결과가 중요하다. 다배수의 가능한 표현형 결과는 최근의 잘 정의된 다배수 근원의 다양한 곡물 식물의 QTL 지도화 노력에 있다. 인간의 필요에 적응하는데 있어서의 다배수 역할은 (1) 동종 다배수에서 다수 대립인자의 유전자량 효과, (2) 보통 이종 다배수 핵에서 생겨나는 다양한 유전체와 관련된 새 형질 혹은 기존 형질을 초월한 레벨을 가져오는 ‘유전자 간의 잡종강세’ 등이라 하겠다.

저자: Otto, SP; AF Otto, Sarah P.
자료유형: 학술정보