래브라도 리트리버의 고관절이형성증 진단을 위한 단일염기다형성(SNP) 마커 개발 Development of single nucleotide polymorphism (SNP) markers for the diagnosis of hip dysplasia in Labrador retriever원문보기
개과(Canidae)의 고관절이형성증(canine hip dysplasia: CHD)은 절구뼈와 넙다리뼈머리 사이의 기형으로서 심하게 진행되면 관절염을 초래한다. 이러한 CHD는 대형견종에서 발병율이 높으며, 특히 안내견으로 사용되고 있는 래브라도 리트리버(Labrador retriever)에서 CHD 발병률이 높고 매우 치명적인 질병으로 인식되고 있다. 또한 CHD는 유전적인 질병임에도 불구하고 생후 1년이 지난 성숙된 개에서만 임상소견과 X-ray 진단을 바탕으로 확인이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 래브라도 리트리버의 혈액에서 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism: ...
개과(Canidae)의 고관절이형성증(canine hip dysplasia: CHD)은 절구뼈와 넙다리뼈머리 사이의 기형으로서 심하게 진행되면 관절염을 초래한다. 이러한 CHD는 대형견종에서 발병율이 높으며, 특히 안내견으로 사용되고 있는 래브라도 리트리버(Labrador retriever)에서 CHD 발병률이 높고 매우 치명적인 질병으로 인식되고 있다. 또한 CHD는 유전적인 질병임에도 불구하고 생후 1년이 지난 성숙된 개에서만 임상소견과 X-ray 진단을 바탕으로 확인이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 래브라도 리트리버의 혈액에서 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism: SNP)을 이용하여 출생 초기에 CHD를 발견할 수 있는 간결하고 정확한 검출 방법을 개발하고자 하였다. 생후 1연령부터 15연령의 총 48마리(수컷: 26, 암컷; 22)의 래브라도 리트리버에 대해서 X-ray 진단으로 측정된 British veterinary association/kennel club (BVA/KC) 점수에 따라 정상 고관절 지수(0-10)와 비정상 고관절 지수(11이상)의 두 그룹으로 구분하였다. 각 그룹으로부터 래브라도 리트리버의 혈액 DNA를 추출하여 22K canine SNP chip을 사용하여 분석한 결과 CHD에 대한 SNP가 4, 38, 및 X 염색체에서 각각 11개, 4개 및 10개로 유의적인 변이가 확인되었다(genome-wise P<0.001). 관찰된 SNP위치는 관찰된 래브라도 리트리버의 모든 연령대에서 확인되었으며 성별 차이는 관찰되지 않았다. 또한 본 결과의 검증과 더불어 신속하고 간편하게 임상학적인 분야에서 사용할 수 있는 CHD에 대한 유전학적 마커를 발굴하기 위해 유전자증폭을 통한 제한효소 단편길이 다형성(Polymerase Chain Reaction - Restriction Enzyme Fragment Length Polymorphism; PCR-RFLP) 실험을 수행하였다. 확인된 25개의 SNP중에서 PCR-RFLP 실험을 수행할 수 있는 11개의 SNP를 선정하여 앞서 chip실험에 이용한 래브라도 리트리버 48마리를 대상으로 PCR-RFLP 실험을 수행하였다. 그 결과, 래브라도 리트리버에서 CHD를 판별할 수 있는 유용한 SNP가 BICF2S23030416이라는 것을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 SNP와 PCR-RFLP 방법이 래브라도 리트리버에서 CHD를 진단할 수 있는 유용한 기술이 될 수 있음을 나타내며 BICF2S23030416가 래브라도 리트리버에서 고관절이형성증을 조기에 탐지할 수 있는 마커라고 사료된다.
개과(Canidae)의 고관절이형성증(canine hip dysplasia: CHD)은 절구뼈와 넙다리뼈머리 사이의 기형으로서 심하게 진행되면 관절염을 초래한다. 이러한 CHD는 대형견종에서 발병율이 높으며, 특히 안내견으로 사용되고 있는 래브라도 리트리버(Labrador retriever)에서 CHD 발병률이 높고 매우 치명적인 질병으로 인식되고 있다. 또한 CHD는 유전적인 질병임에도 불구하고 생후 1년이 지난 성숙된 개에서만 임상소견과 X-ray 진단을 바탕으로 확인이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 래브라도 리트리버의 혈액에서 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism: SNP)을 이용하여 출생 초기에 CHD를 발견할 수 있는 간결하고 정확한 검출 방법을 개발하고자 하였다. 생후 1연령부터 15연령의 총 48마리(수컷: 26, 암컷; 22)의 래브라도 리트리버에 대해서 X-ray 진단으로 측정된 British veterinary association/kennel club (BVA/KC) 점수에 따라 정상 고관절 지수(0-10)와 비정상 고관절 지수(11이상)의 두 그룹으로 구분하였다. 각 그룹으로부터 래브라도 리트리버의 혈액 DNA를 추출하여 22K canine SNP chip을 사용하여 분석한 결과 CHD에 대한 SNP가 4, 38, 및 X 염색체에서 각각 11개, 4개 및 10개로 유의적인 변이가 확인되었다(genome-wise P<0.001). 관찰된 SNP위치는 관찰된 래브라도 리트리버의 모든 연령대에서 확인되었으며 성별 차이는 관찰되지 않았다. 또한 본 결과의 검증과 더불어 신속하고 간편하게 임상학적인 분야에서 사용할 수 있는 CHD에 대한 유전학적 마커를 발굴하기 위해 유전자증폭을 통한 제한효소 단편길이 다형성(Polymerase Chain Reaction - Restriction Enzyme Fragment Length Polymorphism; PCR-RFLP) 실험을 수행하였다. 확인된 25개의 SNP중에서 PCR-RFLP 실험을 수행할 수 있는 11개의 SNP를 선정하여 앞서 chip실험에 이용한 래브라도 리트리버 48마리를 대상으로 PCR-RFLP 실험을 수행하였다. 그 결과, 래브라도 리트리버에서 CHD를 판별할 수 있는 유용한 SNP가 BICF2S23030416이라는 것을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 SNP와 PCR-RFLP 방법이 래브라도 리트리버에서 CHD를 진단할 수 있는 유용한 기술이 될 수 있음을 나타내며 BICF2S23030416가 래브라도 리트리버에서 고관절이형성증을 조기에 탐지할 수 있는 마커라고 사료된다.
Canine hip dysplasia (CHD), which is recognized as a deadly disease, is a malformation of the hip joint between acetabulum and femoral head that results in osteoarthritis. The highest incidence of CHD occurs in large and rapidly growing Labrador retriever (LR) that has been widely used as a guide do...
Canine hip dysplasia (CHD), which is recognized as a deadly disease, is a malformation of the hip joint between acetabulum and femoral head that results in osteoarthritis. The highest incidence of CHD occurs in large and rapidly growing Labrador retriever (LR) that has been widely used as a guide dog. Although CHD is a genetic disease, its diagnosis has only been judged by clinical findings in aged dogs after puberty. In this study, a single nucleotide polymorphism (SNP) was investigated in the blood of LR to develop a concise and exact detection method for CHD at early ages. Before the SNP analysis, 48 LRs (26 males and 22 females) aged in 1-15 years old were assigned into two groups based on British veterinary association/kennel club (BVA/KC) scores by X-ray measurements: normal dogs (0-10) and CHD dogs (≥11). Optimal SNP markers for CHD were found from 11 sites of chromosome 4, 4 sites of chromosome 38, and 10 sites of chromosome X using a 22K canine SNP chip (genome-wide P < 0.001). These SNP sites were detected in all aged LRs judged to CHD by X-ray diagnosis, which was unrelated to sexual differences. Furthermore, in order to search fast and more useful CHD markers in clinic fields, the restriction fragment length polymorphism (RFLP) experiments were carried out 48 LRs using 11 of 25 SNPs detectable by restriction enzymes. Consequently, only a SNP (BICF2S23030416) was found as a useful marker to distinguish CHD in LRs. These findings indicate that SNP and RFLP methods may be a useful technique for CHD diagnosis of LRs before puberty.
Canine hip dysplasia (CHD), which is recognized as a deadly disease, is a malformation of the hip joint between acetabulum and femoral head that results in osteoarthritis. The highest incidence of CHD occurs in large and rapidly growing Labrador retriever (LR) that has been widely used as a guide dog. Although CHD is a genetic disease, its diagnosis has only been judged by clinical findings in aged dogs after puberty. In this study, a single nucleotide polymorphism (SNP) was investigated in the blood of LR to develop a concise and exact detection method for CHD at early ages. Before the SNP analysis, 48 LRs (26 males and 22 females) aged in 1-15 years old were assigned into two groups based on British veterinary association/kennel club (BVA/KC) scores by X-ray measurements: normal dogs (0-10) and CHD dogs (≥11). Optimal SNP markers for CHD were found from 11 sites of chromosome 4, 4 sites of chromosome 38, and 10 sites of chromosome X using a 22K canine SNP chip (genome-wide P < 0.001). These SNP sites were detected in all aged LRs judged to CHD by X-ray diagnosis, which was unrelated to sexual differences. Furthermore, in order to search fast and more useful CHD markers in clinic fields, the restriction fragment length polymorphism (RFLP) experiments were carried out 48 LRs using 11 of 25 SNPs detectable by restriction enzymes. Consequently, only a SNP (BICF2S23030416) was found as a useful marker to distinguish CHD in LRs. These findings indicate that SNP and RFLP methods may be a useful technique for CHD diagnosis of LRs before puberty.
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