한국생명공학연구원, 진돗개 유전체 해독을 통해 개 품종간 계통비교 결과 발표
한국생명공학연구원(생명硏, 원장 정혁, www.kribb.re.kr) 유전체자원센터 박홍석 박사팀이 주도한 이번 연구는, 교육과학기술부(장관 이주호)의 ‘바이오의료기술개발사업’의 지원을 받아 수행되었다.
이번 연구결과는 유전체 분야의 권위 있는 전문 학술지 “DNA 연구(DNA Research)”지 4월호 온라인 속보판에 게재되었다(4월 4일 게재).
※ 논문명 : Genome Analysis of the Domestic Dog (Korean Jindo) by Massively Parallel Sequencing
본 연구에서 규명된 진돗개 유전체 해독 결과는 향후 진돗개의 순수혈통 보존과, 진돗개 고유 유전체 자원을 활용하여 우수한 품종을 개발하는데 중요한 유전 정보를 제공할 것으로 기대된다. 또한 개는 암, 백내장, 면역 질환, 심장 질환 등 인간과 360가지 이상의 공통된 유전병을 가지고 있는 모델생물로서, 향후 이와 관련된 유전자 연구에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.
개는 전 세계적으로 400여 종류의 품종이 있는데, 유전체가 해독된 것은 2005년 복서(Boxer)*라는 품종이 해독된 이후 세계에서 두 번째로 해독된 성과이다.
※ 복서(Boxer) : 독일이 원산지인 품종으로 군견, 호신견, 애완견 등 다양한 용도로 사육되는 종임. 2005년 미국 MIT와 영국 생거 센터(Sanger Center)에 의해 유전체가 해독되었음.
연구팀은 진돗개 유전체를 해독한 후 복서 유전체와 비교 분석하여, 진돗개만의 유전학적 특징을 밝혀내었다.
진돗개와 복서 간 ‘유전체’를 비교한 결과, 유전체 염기서열의 변이는 약 0.2%로 나타나 사람의 인종 간 변이가 0.1%점을 감안할 때 두 품종 간 큰 유전적 차이가 있는 것으로 나타났다. 이는 개의 경우 품종마다 오랜 시간동안 인위적인 선발과 교배에 의해 유전적 격리가 있었기 때문인 것으로 해석된다.
또한 진돗개와 복서의 ‘유전자’ 구조를 비교한 결과, 전체 유전자 구조 차이가 0.84%로 나타난데 비해 후각 기능과 관련한 유전자 변이는 20%로 큰 차이(약 24배)가 있는 것으로 나타났다. 이는 개의 후각 유전자 부분에 활발한 변이가 일어나고 있다는 점을 시사하였다.
최근 개의 품종 간 안면골격 형태가 다양한 것이 후각 유전자 변화에서 비롯된 것으로 추정하는 연구결과들이 보고되고 있는데, 본 연구 결과는 이에 대한 분자생물학적 근거를 제시하고 있다.
연구팀은 또한 진돗개의 미토콘드리아 염기서열*을 해독한 후 계통 분류학적인 비교를 수행하여, 진돗개가 순수 계통을 가진 고유 품종이라는 것을 입증하였다.
연구팀이 전 세계 79개 품종을 대상으로 미토콘드리아 DNA 구조 분석과 계통분류학적 분석을 수행한 결과, 진돗개는 전 세계 다른 품종과 확연하게 다른 순수 계통을 가진 품종이라는 것이 입증되었다.
※ 품종간의 계통도는 붙임자료 1의 그림 1, 2 참조
※ 미토콘드리아 염기서열 : 미토콘드리아는 생물의 세포 안에 있는 소기관 중 하나로, 미토콘드리아 DNA는 생물의 계통분류 비교에 많이 활용됨.
생명硏 유전체자원센터장 박홍석 박사는 “유전체 해독은 유전자 연구와 품종간 계통비교 등을 위해 기초적인 지도를 그려내는 과정으로서, 앞으로 다양한 생물의 유전체 해독을 위해 노력하겠다”고 밝혔다.
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