핵과류 과수에 세균성구멍병을 일으키는 Xanthomonas arboricola pv. pruni는 집단의 다양성이 적은 것으로 알려지고 있다. 우리나라에서 분리된 X. arboricola pv. pruni의 유전적 특성을 조사하기 위하여 동일한 16S rDNA 염기서열을 갖는 X. arboricola pv. pruni의 type strain인 LMG852, 일본 균주 MAFF301420, 우리나라 균주 XWD1의 세 균주를 대상으로 세 개 유전자 부위의 DNA 염기서열과 RAPD 분석을 실시하였다. 그 결과 ITS와 glnA, atpD의 염기서열은 세 균주가 동일하였다. 그러나 756 염기로 구성된 atpD의 염기서열은 GenBank에 등록된 프랑스균주와 5곳에서 차이가 있었다. 40개의 random primer를 사용한 RAPD 결과는 우리나라와 일본균주는 동일한 밴드 패턴을 보이나 대표균주와는 다른 양상을 보였다. 이러한 사실은 우리나라와 일본의 X. arboricola pv. pruni의 개체군은 매우 가까워 유전적 다양성이 낮은 것으로 보이며 유럽균주와는 다른 기원과 전파 경로를 갖는 것으로 생각된다.
핵과류 과수에 세균성구멍병을 일으키는 Xanthomonas arboricola pv. pruni는 집단의 다양성이 적은 것으로 알려지고 있다. 우리나라에서 분리된 X. arboricola pv. pruni의 유전적 특성을 조사하기 위하여 동일한 16S rDNA 염기서열을 갖는 X. arboricola pv. pruni의 type strain인 LMG852, 일본 균주 MAFF301420, 우리나라 균주 XWD1의 세 균주를 대상으로 세 개 유전자 부위의 DNA 염기서열과 RAPD 분석을 실시하였다. 그 결과 ITS와 glnA, atpD의 염기서열은 세 균주가 동일하였다. 그러나 756 염기로 구성된 atpD의 염기서열은 GenBank에 등록된 프랑스균주와 5곳에서 차이가 있었다. 40개의 random primer를 사용한 RAPD 결과는 우리나라와 일본균주는 동일한 밴드 패턴을 보이나 대표균주와는 다른 양상을 보였다. 이러한 사실은 우리나라와 일본의 X. arboricola pv. pruni의 개체군은 매우 가까워 유전적 다양성이 낮은 것으로 보이며 유럽균주와는 다른 기원과 전파 경로를 갖는 것으로 생각된다.
Xanthomonas arboricola pv. pruni, the causal agent of bacterial shot holes in stone fruits, was known to have a low population diversity. To investigate the genetic characteristics of X. arboricola pv. pruni isolated in Korea, three strains which have identical 16S rDNA sequences - including type st...
Xanthomonas arboricola pv. pruni, the causal agent of bacterial shot holes in stone fruits, was known to have a low population diversity. To investigate the genetic characteristics of X. arboricola pv. pruni isolated in Korea, three strains which have identical 16S rDNA sequences - including type strain (LMG852), Japanese isolate (MAFF301420) and Korean isolate (XWD1) - were analysed based on the nucleotide sequences of three DNA regions and RAPD pattern. No sequence diversity among the three strains was found within the ITS, glnA and atpD gene sequences. However, five of 756 nucleotides of the atpD gene determined (accession number FJ429319) were different from those of the French strain available from the Genbank database. RAPD analyses performed with 40 different arbitrary primers revealed that two strains isolated from Korea and Japan showed similarity in their band patterns distinguished by type strain. These results suggest that Korean and Japanese strains are very close and belong to a population with a low genetic diversity, and might have a different origin from strains found in West Europe.
Xanthomonas arboricola pv. pruni, the causal agent of bacterial shot holes in stone fruits, was known to have a low population diversity. To investigate the genetic characteristics of X. arboricola pv. pruni isolated in Korea, three strains which have identical 16S rDNA sequences - including type strain (LMG852), Japanese isolate (MAFF301420) and Korean isolate (XWD1) - were analysed based on the nucleotide sequences of three DNA regions and RAPD pattern. No sequence diversity among the three strains was found within the ITS, glnA and atpD gene sequences. However, five of 756 nucleotides of the atpD gene determined (accession number FJ429319) were different from those of the French strain available from the Genbank database. RAPD analyses performed with 40 different arbitrary primers revealed that two strains isolated from Korea and Japan showed similarity in their band patterns distinguished by type strain. These results suggest that Korean and Japanese strains are very close and belong to a population with a low genetic diversity, and might have a different origin from strains found in West Europe.
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문제 정의
arboricola pv. pruni의 rrn 오페론의 16S-23S rDNA intergenic transcribed spacer (ITS)와 2개의 housekeeping 유전자의 부분 염기서열을 결정하여 다른 나라에서 분리된 균주들과 비교하고, 아울러 RAPD (randomly amplified polymorphic DNA) 분석을 통해 우리나라 균주의 유전적 다양성과 기원에 대하여 알아보고자 하였다.
같은 pathvar라 할지라도 이와 같이 지리적 기원을 달리하는 균주들 사이에 16S rDNA 변이가 전혀 없다는 사실은 이 세균의 유전적 다양성 정도가 낮음을 말해 준다. 그러므로 다른 염기서열에서의 변이를 살펴보고자 하였다.
제안 방법
Genomic DNA는 AccuPrep genomic DNA extraction kit (Bioneer)를 사용하여 추출하였으며, DNA의 양은 DyNA Quant200 fluorometer (Hoefer)를 사용하여 정량하였다.
ITS의 PCR 증폭은 30 ng의 주형 DNA와 100 µM dNTPs, 각 0.5 µM의 primer, 0.75 U의 Taq polymerase (Bioneer)를 포함하는 25 µl의 반응액에서 수행하였다.
단 annealing 온도는 374℃로 하였고 45 cycle을 반응시켰다. PCR 산물은 1.2%의 agarose gel에서 전기영동하여 ethidium bromide로 염색한 후 밴드의 패턴을 확인하였다.
arboricola pv. pruni의 type strain인 LMG852, 일본 균주 MAFF301420, 우리나라 균주 XWD1의 세 균주를 대상으로 세 개 유전자 부위의 DNA 염기서열과 RAPD 분석을 실시하였다. 그 결과 ITS와 glnA, atpD의 염기서열은 세 균주가 동일하였다.
재조합 플라스미드의 삽입절편의 염기서열을 Solgent사에 의뢰하여 dideoxy chain termination 방법으로 결정하였다. 결정된 염기서열은 ChromasPro program (available at http://www.technelysium.com.au/)으로 확인한 뒤 Phydit program (available at http://www.plaza.snu.ac.kr/~jchun/phydit/)을 사용하여 정돈시켰다. 염기서열의 상동성은 BLAST를 이용하여 분석하였다.
16S rDNA, glnA와 atpD 유전자를 증폭 할 때 annealing 온도는 564℃였다. 증폭된 DNA는 1% agarose gel로 분리한 뒤 밴드를 잘라내어 gel extraction kit (Bioneer)로 DNA를 회수하였다. 회수된 PCR 산물은 pGEM-T Easy 벡터(Promega)에 제조사에서 제시한 방법에 따라 재조합 시켰다.
대상 데이터
RAPD 분석을 위해 사용된 primer는 Operon 사의 random primer 40개를 사용하였다. PCR 반응액의 조성과 반응 조건은 앞의 조건과 같았다.
arboricola pv. pruni MAFF301420은 일본 NIAS에서 분양받았다.
arboricola pv. pruni의 type strain인 LMG852, 우리나라 균주인 XWD1과, 일본 균주인 MAFF301420을 대상으로 RAPD를 수행하였다. X.
이론/모형
kr/~jchun/phydit/)을 사용하여 정돈시켰다. 염기서열의 상동성은 BLAST를 이용하여 분석하였다.
재조합 플라스미드의 삽입절편의 염기서열을 Solgent사에 의뢰하여 dideoxy chain termination 방법으로 결정하였다. 결정된 염기서열은 ChromasPro program (available at http://www.
증폭된 DNA는 1% agarose gel로 분리한 뒤 밴드를 잘라내어 gel extraction kit (Bioneer)로 DNA를 회수하였다. 회수된 PCR 산물은 pGEM-T Easy 벡터(Promega)에 제조사에서 제시한 방법에 따라 재조합 시켰다. Ligation된 반응액을 Escherichia coli DH5α에 형질전환 시켰다.
성능/효과
그러나 756 염기로 구성된 atpD의 염기서열은 GenBank에 등록된 프랑스균주와 5곳에서 차이가 있었다. 40개의 random primer를 사용한 RAPD 결과는 우리나라와 일본균주는 동일한 밴드 패턴을 보이나 대표균주와는 다른 양상을 보였다. 이러한 사실은 우리나라와 일본의 X.
국내에서 분리된 9개 균주를 대상으로 PCR를 수행한 결과 사용된 모든 primer에서 모든 국내균주에서 동일한 DNA 절편이 증폭되었다. Fig.
저자들은 이 논문에서 프랑스 균주인 CFBP6653을 포함하여 서유럽 및 미국 등에서 분리된 64균주의 ITS와 housekeeping 유전자의 염기서열 총 3,898 bp를 결정하여 서로 동일하다고 보고하였다. 그러므로 본 연구에서 결정된 균주의 atpD의 염기서열이 이들과 다르다는 사실은 비록 5개의 염기이지만 병원균의 기원과 전파에 관한 단서를 찾는데 중요한 의미를 갖는 것으로 생각되었다. 특히 type 균주인 LMG852는 뉴질랜드, MAFF301420은 일본, XWD1은 우리나라에서 분리된 균주임으로 이들 세 균주는 유럽에서 보고된 균주들과 다른 기원을 갖고 있음을 알 수 있다.
pruni임을 확인하였다. 우리나라 균주인 XWD1부터 XWD 9까지 9개 균주, 일본에서 분리된 균주인 MAFF301420과 pathovar의 대표 균주인 LMG852의 16S rDNA 염기서열은 각각 결정 한 결과 서로 100% 동일함을 확인하였다(accession number FJ606765). 같은 pathvar라 할지라도 이와 같이 지리적 기원을 달리하는 균주들 사이에 16S rDNA 변이가 전혀 없다는 사실은 이 세균의 유전적 다양성 정도가 낮음을 말해 준다.
2는 40개의 primer 중 증폭된 밴드 수가 적당한 세개 primer OPF1 (5′-ACGGATCCTG-3′), OPD3 (5′-GTCGCCGTCA-3′), OPD7 (5′-TTGGCACGGG-3′)에 의한 RAPD 결과이다. 이 결과는 국내에서 분리 된 병원균의 집단이 유전적으로 동일한 한 종류의 genotype으로 이루어져 있음을 말해 준다. 이들 primer로 X.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Xanthomonas arboricola pv. pruni란 무엇인가?
Xanthomonas arboricola pv. pruni는 핵과류 과수에 세균성 구멍병을 일으키는 병원성 세균이다. 1903년 미국 미시간주에서 이 세균이 자두에 구멍병을 일으키는 것으로 처음 보고된 이래[12] Prunus속의 과수인 복숭아, 살구, 아몬드, 양앵두 등에 병을 일으키는 것으로 알려지고 있다[11].
우리나라에서 복숭아 세균성 구멍병의 원인균을 실제로 분리하여 동정한 결과는 무엇이며, 그 시기는 언제인가?
유럽연합에서는 이 병원균을 검역대상 세균으로 지정하여 관리하고 있다[6]. 우리나라에서 복숭아 세균성 구멍병에 대한 기록은 1928년부터이나 실제로 원인균을 분리하여 동정한 결과 X. arboricola pv. pruni와 함께 Erwinia nigrifluens가 원인세균이라는 것이 보고된 것은 2000년의 일이다[3].
Xanthomonas arboricola pv. pruni의 유전적 특성을 조사하기 위해 LMG852, MAFF301420, XWD1의 DNA 염기서열과 RAPD 분석을 시행한 결과는 무엇인가?
pruni의 type strain인 LMG852, 일본 균주 MAFF301420, 우리나라 균주 XWD1의 세 균주를 대상으로 세 개 유전자 부위의 DNA 염기서열과 RAPD 분석을 실시하였다. 그 결과 ITS와 glnA, atpD의 염기서열은 세 균주가 동일하였다. 그러나 756 염기로 구성된 atpD의 염기서열은 GenBank에 등록된 프랑스균주와 5곳에서 차이가 있었다. 40개의 random primer를 사용한 RAPD 결과는 우리나라와 일본균주는 동일한 밴드 패턴을 보이나 대표균주와는 다른 양상을 보였다. 이러한 사실은 우리나라와 일본의 X.
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