[학위논문]멸종위기 게 3종(갯게, 붉은발말똥게, 흰발농게)의 미토콘드리아 유전체 특성 규명 Mitochondrial genomes of three Brachyuran crabs(Chasmagnathus convexus, Sesarmops intermedius, Uca lactea) of endangered in Korea원문보기
멸종위기 야생생물의 유전정보를 확보하고 단미하목의 계통유연관계를 규명하고자 본 연구를 수행하였다. 특히 미토콘드리아유전체는 크기가 작아서 실험적 조작이 용이하고 분자계통 연구에 널리 사용되는 유용한 도구이므로 연구의 목적에 적합하였다. 따라서 본 연구에서는 멸종위기 게 3종(갯게, 붉은발말똥게, 흰발농게)의 미토콘드리아 유전체 특성을 규명하고자 한다. 갯게와 흰발농게의 전체 미토콘드리아 유전체는 총 37개의 유전자(13개의 단백질 암호화 유전자, 2개의 ribosomal ...
멸종위기 야생생물의 유전정보를 확보하고 단미하목의 계통유연관계를 규명하고자 본 연구를 수행하였다. 특히 미토콘드리아유전체는 크기가 작아서 실험적 조작이 용이하고 분자계통 연구에 널리 사용되는 유용한 도구이므로 연구의 목적에 적합하였다. 따라서 본 연구에서는 멸종위기 게 3종(갯게, 붉은발말똥게, 흰발농게)의 미토콘드리아 유전체 특성을 규명하고자 한다. 갯게와 흰발농게의 전체 미토콘드리아 유전체는 총 37개의 유전자(13개의 단백질 암호화 유전자, 2개의 ribosomal RNA, 22개의 transfer RNA)로 구성되어 있으며 길이는 각각 16,203bp 와 15,667bp이다. 붉은발말똥게는 일부 염기서열이 결정되지 않은 영역을 제외한 12,753bp 크기의 염기서열이 결정되었고 13개의 단백질 암호화 유전자와 18개의 transfer RNA 유전자로 구성되어있다. 게 3종의 미토콘드리아 유전체 배열을 확인하기 위하여 각각 과(family)별로 나누어서 Pancrustacean ground pattern과 비교하였다. 갯게의 유전자는 적어도 10개의 유전자 혹은 유전자 블록(blocks)이 재배열되었으며 흰발농게와 일부 염기서열이 결정된 붉은발말똥게는 4개의 유전자가 재배열된 것으로 나타났다. 13개 단백질 암호화 유전자의 평균 AT contents는 갯게 66.39%, 붉은발말똥게 74.81%, 흰발농게 68.45%를 가지며, 특히 붉은발말똥게는 현재 미토콘드리아 특성이 규명된 단미하목 가운데 AT contents 값이 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 결정된 염기서열에 근거하여 단미하목 내 상과 수준의 계통유연관계를 밝히고자 총 34종의 단미하목을 선정하여 Maximum Liklihood(ML) 분석을 수행하였다. 그 결과 바위게상과와 달랑게상과는 단계통군을 형성하지 않고 과(family)들이 혼재되어 나타나는 것을 확인하였다.
멸종위기 야생생물의 유전정보를 확보하고 단미하목의 계통유연관계를 규명하고자 본 연구를 수행하였다. 특히 미토콘드리아 유전체는 크기가 작아서 실험적 조작이 용이하고 분자계통 연구에 널리 사용되는 유용한 도구이므로 연구의 목적에 적합하였다. 따라서 본 연구에서는 멸종위기 게 3종(갯게, 붉은발말똥게, 흰발농게)의 미토콘드리아 유전체 특성을 규명하고자 한다. 갯게와 흰발농게의 전체 미토콘드리아 유전체는 총 37개의 유전자(13개의 단백질 암호화 유전자, 2개의 ribosomal RNA, 22개의 transfer RNA)로 구성되어 있으며 길이는 각각 16,203bp 와 15,667bp이다. 붉은발말똥게는 일부 염기서열이 결정되지 않은 영역을 제외한 12,753bp 크기의 염기서열이 결정되었고 13개의 단백질 암호화 유전자와 18개의 transfer RNA 유전자로 구성되어있다. 게 3종의 미토콘드리아 유전체 배열을 확인하기 위하여 각각 과(family)별로 나누어서 Pancrustacean ground pattern과 비교하였다. 갯게의 유전자는 적어도 10개의 유전자 혹은 유전자 블록(blocks)이 재배열되었으며 흰발농게와 일부 염기서열이 결정된 붉은발말똥게는 4개의 유전자가 재배열된 것으로 나타났다. 13개 단백질 암호화 유전자의 평균 AT contents는 갯게 66.39%, 붉은발말똥게 74.81%, 흰발농게 68.45%를 가지며, 특히 붉은발말똥게는 현재 미토콘드리아 특성이 규명된 단미하목 가운데 AT contents 값이 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 결정된 염기서열에 근거하여 단미하목 내 상과 수준의 계통유연관계를 밝히고자 총 34종의 단미하목을 선정하여 Maximum Liklihood(ML) 분석을 수행하였다. 그 결과 바위게상과와 달랑게상과는 단계통군을 형성하지 않고 과(family)들이 혼재되어 나타나는 것을 확인하였다.
The infraorder Brachyura comprises an estimated 7,070 living and extinct species which are one of the most diverse groups of Decapoda. The phylogeny of Brachyura are poorly understood due to the extreme morphological complexity of the group. So, the recent studies of phylogenetic relationships withi...
The infraorder Brachyura comprises an estimated 7,070 living and extinct species which are one of the most diverse groups of Decapoda. The phylogeny of Brachyura are poorly understood due to the extreme morphological complexity of the group. So, the recent studies of phylogenetic relationships within Brachyura have included morphological and molecular analyses. Animal mitochondrial genome has been used widely to investigate the phylogenetic relationships. Because of its several merits such as material inheritance, the absence of recombination, and the presence of genes evolving at different rates. In this study, we characterized mitochondrial genomes of three brachyuran crabs, Chasmagnathus convexus (Grapsoidea: Varunidae), Sesarmops intermedius (Grapsoidea: Sesarmidae), and Uca lactea (Ocypodoidea: Ocypodidae). In addition, we investigate the phylogeny of brachyuran crabs and phylogenetic position of superfamilies Ocypodoidea and Grapsoidea.
The complete mitochondrial genome of Chasmagnathus convexus is 16,203bp in length and contains 13 protein-coding genes(PCGs), two ribosomal RNA genes, 22 transfer RNA genes and a control region. The mitogenomic organization was highly rearranged when compared with Pancrustacean ground pattern. In addition, this rearrangement is the same as that in Cyclograpsus granulosus of Varunidae whose mitochondrial genomes are available in GeneBank.
The sequenced partial genome of Sesarmops intermedius is 12,753bp in length and contains 13 PCGs and 18 tRNA genes. We could not sequence the fragment including the four tRNA genes(tRNAGln, tRNAIle, tRNAMet, tRNAVal), two rRNA genes(12S rRNA, 16S rRNA), and control region of Sesarmops intermedius. The complete mitochondrial genome of Uca lactea is 15,667bp in length and contains the same 37 genes (e.g., 13 PCGs, 2 rRNAs, 22 tRNAs) typical to metazoan mitogenomes. Gene order within the complete mitochondrial genome of Uca lactea and the partial mitochondrial genome of Sesarmops intermedius is identical to that of Pancrustacean ground pattern with exceptions of the four genes(tRNAHis, tRNAGly, tRNAGlu, tRNATyr) arrangement in both species. Overall A+T contents of the 13 PCGs within Sesarmops intermedius mitochondrial genome is the most high value(74.81%) in brachyuran crabs.
Brachyura are currently four section (Dromiacea, Raninoida, Cyclodorippoida and Eubrachyura), in which they are still controversial in their phylogenetic relationships. In particular, previous studies has found that the superfamilies Ocypodoidea and Grapsoidea cannot be clearly separated, suggesting both of them are paraphyletic. In order to investigate the phylogenetic relationships of Grapsoidea and Ocypododidea, phylogenetic analysis of amino acid sequence was carried out using the Maximum Liklihood(ML) method. Our results show that heterotreme crabs Geothelphusa dehaani from Potamoidea was placed as a sister group of thoracotreme crabs, suggesting a paraphyletic Heterotremata. A monophyletic Thoracotremata has been widely acknowledged and supported. On the higher level, Grapsoidea and Ocypodoidea of Thoracotremata formed no monophyletic. We suggest to refrain from the traditional use of the Grapsoidea and Ocypodoidea as monophyletic superfamilies. But further studies are need to increase confidence in data.
The infraorder Brachyura comprises an estimated 7,070 living and extinct species which are one of the most diverse groups of Decapoda. The phylogeny of Brachyura are poorly understood due to the extreme morphological complexity of the group. So, the recent studies of phylogenetic relationships within Brachyura have included morphological and molecular analyses. Animal mitochondrial genome has been used widely to investigate the phylogenetic relationships. Because of its several merits such as material inheritance, the absence of recombination, and the presence of genes evolving at different rates. In this study, we characterized mitochondrial genomes of three brachyuran crabs, Chasmagnathus convexus (Grapsoidea: Varunidae), Sesarmops intermedius (Grapsoidea: Sesarmidae), and Uca lactea (Ocypodoidea: Ocypodidae). In addition, we investigate the phylogeny of brachyuran crabs and phylogenetic position of superfamilies Ocypodoidea and Grapsoidea.
The complete mitochondrial genome of Chasmagnathus convexus is 16,203bp in length and contains 13 protein-coding genes(PCGs), two ribosomal RNA genes, 22 transfer RNA genes and a control region. The mitogenomic organization was highly rearranged when compared with Pancrustacean ground pattern. In addition, this rearrangement is the same as that in Cyclograpsus granulosus of Varunidae whose mitochondrial genomes are available in GeneBank.
The sequenced partial genome of Sesarmops intermedius is 12,753bp in length and contains 13 PCGs and 18 tRNA genes. We could not sequence the fragment including the four tRNA genes(tRNAGln, tRNAIle, tRNAMet, tRNAVal), two rRNA genes(12S rRNA, 16S rRNA), and control region of Sesarmops intermedius. The complete mitochondrial genome of Uca lactea is 15,667bp in length and contains the same 37 genes (e.g., 13 PCGs, 2 rRNAs, 22 tRNAs) typical to metazoan mitogenomes. Gene order within the complete mitochondrial genome of Uca lactea and the partial mitochondrial genome of Sesarmops intermedius is identical to that of Pancrustacean ground pattern with exceptions of the four genes(tRNAHis, tRNAGly, tRNAGlu, tRNATyr) arrangement in both species. Overall A+T contents of the 13 PCGs within Sesarmops intermedius mitochondrial genome is the most high value(74.81%) in brachyuran crabs.
Brachyura are currently four section (Dromiacea, Raninoida, Cyclodorippoida and Eubrachyura), in which they are still controversial in their phylogenetic relationships. In particular, previous studies has found that the superfamilies Ocypodoidea and Grapsoidea cannot be clearly separated, suggesting both of them are paraphyletic. In order to investigate the phylogenetic relationships of Grapsoidea and Ocypododidea, phylogenetic analysis of amino acid sequence was carried out using the Maximum Liklihood(ML) method. Our results show that heterotreme crabs Geothelphusa dehaani from Potamoidea was placed as a sister group of thoracotreme crabs, suggesting a paraphyletic Heterotremata. A monophyletic Thoracotremata has been widely acknowledged and supported. On the higher level, Grapsoidea and Ocypodoidea of Thoracotremata formed no monophyletic. We suggest to refrain from the traditional use of the Grapsoidea and Ocypodoidea as monophyletic superfamilies. But further studies are need to increase confidence in data.
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