목화 염기서열 분석을 통한 유전체 진화 연구

전문가 제언

○ 이질4배체 목화(Gossypium hirsutum L.)는 세계적으로 재배되는 가장 중요한 섬유작물의 하나이며 다배체작물의 모델이다. 목화속은 쌍자엽식물 조상인 고대 6배체로 부터 유래하였으며 뒤이어 A, G, 그리고 K를 포함하는 8개의 2배체 유전체집단으로 분화가 이루어진 것으로 보인다. 그리고 G.raimondii(D유전체)의 후대에서의 최근의 중복은 각각 115-146만년 전과 13-20만년 전에 일어난 것으로 보인다.

 

○ 이배체종에서 보다 이질4배체목화에서 높은 유전자 소실비율을 보였는데 보다 많은 유전자가 재배목화의 형성과정에서 Dt하부유전체보다 At하부유전체에서 소실되었음을 보여주고 있다.

 

○ A와 At 유전체는 순화선발(purifying selection)이 적게 일어났으며 D와 Dt 유전체보다 더 큰 적극적인 선발이 일어났다는 것을 의미한다. 즉 이질4배체에 의해 생긴 유전적 과잉(redundancy)이 At와 Dt하부유전체 모두에서 보다 완화된 선발이 이루어지게 한 것으로 보인다.

 

○ A또는 A1유전체가 명백히 섬유특성에 대해 선발과정을 거친 것으로 보이며 셀룰로스 합성효소(Ces A)에 대한 다른 조절기작이 재배종목화에서 섬유생산을 향상시키는데 중요한 역할을 한 것으로 보인다.

 

○ 현재 조립된 염기서열의 공동가계(co-linearity) 분석 결과를 보면 목화유전체분석의 품질이 매우 높은 것으로 보인다.

 

○ 현재 국내의 염기서열결정 기술은 학계, 산업계에 걸쳐 상당한 수준이지만 유전체 크기 그리고 중복과 반복서열이 있는 종에 대한 분석은 상당히 어렵기 때문에 외국 특히 중국에서와 같이 활성화되고 있지 못한 실정이다. 벼에서 유전체 편집으로 내병성을 가진 품종을 개발하였고 인간 배아에 대한 유전체 편집으로 난치 유전병을 치료를 시도 하였다는 중국에서의 보고와 같이 유전체 염기서열결정과 분석기술의 개발은 동, 식물 및 인간의 난치병 및 선천적인 유전질병 치료에 까지 큰 파급효과를 가질 것으로 전망되고 있다.

 

저자

Fuguang Li, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2015

권(호)

33(5)

잡지명

Nature Biotechnology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

524~530

분석자

김*일

분석물

• 목화 염기서열 분석을 통한 유전체 진화 연구.pdf [462,759 byte]

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