[논문]Metallothionein 유전자를 기초로 한 멸종위기 육상 달팽이 Satsuma myomphala (거제외줄달팽이) 의 분자계통학적 연구

상민규; 강세원; 황희주; 정종민; 송대권; 민혜린; 박지은; 하희철; 이현준; 홍찬의; 안영모; 박소영; 박영수; 박홍석; 한연수; 이준상; 이용석

doi:10.9710/kjm.2016.32.4.263

Metallothionein 유전자를 기초로 한 멸종위기 육상 달팽이 Satsuma myomphala (거제외줄달팽이) 의 분자계통학적 연구
Molecular Phylogenetic Study of the Endangered Land Snail Satsuma myomphala Based on Metallothionein Gene. 원문보기

한국패류학회지 = The Korean journal of malacology, v.32 no.4, 2016년, pp.263 - 268

Abstract ▼ AI-Helper

Metallothionein (MT) family of metal-binding proteins are involved in maintaining homeostasis and heavy metal poisoning. Recently, MT has been considered as a biomarker that can identify a particular species, very similar to the use of cytochrome oxidase I (COI) gene. Satsuma myomphala species of land snails have been reported from North-East Asia, including South Korea and Japan. In particular, the land snail species have been known from only a limited area of Geoje Island, Gyeongsangnam-do province of South Korea. Genetic studies of S. myomphala has been limited with only 6 nucleotide, 2 protein registered on the NCBI server. For elucidating the genetic information of S. myomphala, we conducted RNA sequencing analysis using Illumina HiSeq 2500 next-generation platform. We screened the MT gene from the RNA-Seq database to confirm the molecular phylogenetic relationship. After sequencing, the de novo analysis and clustering generated 103,774 unigenes. After annotation against PANM database using BLAST program, we obtained MT sequence of 74 amino acid residues containing the coding region of 222 bp. Based on this sequence, we found about 53 sequences using the BLAST program in NCBI nr database. Using ClustalX alignment, Maximum-Likehood Tree of MEGA program, we confirmed the molecular phylogenetic relationships that showed similarity with mollusks such as Helix pomatia and H. aspersa, Megathura crenulata.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구에서는 S. myomphala 의 전사체로부터 확인된 MT 유전자를 이용하여 분자계통학적 유연관계 및 계통분류학적 위치를 확인하고자 하였다.

제안 방법

S. myomphala 의 내장낭 (visceral mass) 을 적출하여 Trizol reagent (Thermo Fisher Scientific, USA) 를 이용해 total RNA를 추출하였고, Spectrophotometer와 Agilent Technologies 2100 Bioanalyer를 이용하여 RNA의 농도 및 quality를 확인하였다. 추출된 RNA에서 mRNA를 정제한 후 cDNA를 합성하였고, 합성된 cDNA를 통해 cDNA library를 구축하고, 차세대염기서열분석기 (Illumina HiSeq 2500 NGS) 를 사용하여 전사체 분석을 수행 하였다.
myomphala 의 내장낭 (visceral mass) 을 적출하여 Trizol reagent (Thermo Fisher Scientific, USA) 를 이용해 total RNA를 추출하였고, Spectrophotometer와 Agilent Technologies 2100 Bioanalyer를 이용하여 RNA의 농도 및 quality를 확인하였다. 추출된 RNA에서 mRNA를 정제한 후 cDNA를 합성하였고, 합성된 cDNA를 통해 cDNA library를 구축하고, 차세대염기서열분석기 (Illumina HiSeq 2500 NGS) 를 사용하여 전사체 분석을 수행 하였다.

대상 데이터

myomphala는 연체동물문 (Mollusca), 복족강 (Gastropoda), 이새아강 (Heterobranchia), 유폐하강 (Pulmonata), 병안목 (Stylommatophora), 달팽이상과 (Helicoidea), 외줄달팽이과 (Camaenidae), 외줄달팽이속 (Satsuma) 에 속하는 분류학적 위치를 가지며, 국내에서는 거제도에만 분포하는 고립종이다 (Min, 2004). S. myomphala 는 2014년 8월 경남 거제시 남부면 갈곶리에서 채집하였다.

데이터처리

, 2007). 또한 MEGA6 프로그램를 이용하여 NeighborJoining 방법을 통해 phylodendrogram을 도식화하였으며, 이를 바탕으로 S. myomphala 의 MT 서열을 다른 연체동물들의 MT 서열과 비교분석하였다 (Jeanmougin et al., 1998; Tamura et al., 2013).

성능/효과

aspersa, Arianta arbustorum, Nesiohelix samarangae 등과 같은 육산연체동물들과 같은 그룹으로 묶여지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 S. myomphala 의 전사체 분석을 통해 밝혀진 MT 서열은 근연종들의 MT 서열과 매우 일치함을 알 수 있었으며, MT 서열이 분류에 사용될 수 있다는 것을 확인시켜 주었다.

후속연구

특히 계통분류학적 관계 규명을 위해 MT에 관한 다양한 자료가 축적되고 있으며, 종간 또는 종의 특징을 설명하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 향후 더 많은 생물들의 MT 서열이 축적된다면 이와 같이 MT 를 이용한 계통분류학적 연구가 더 체계적으로 이루어 질 수 있을 것이라 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	거제외줄달팽이는 무엇인가?	본 연구의 대상종인 Satsuma myomphala (거제외줄달팽이) 는 한국, 일본 등의 동북아시아 지역에 분포하는 대형 육산 패류종이다. 그러나, 국내에서는 경상남도 거제도에서만 발견 되는 고립종으로, 멸종위기 야생생물 관찰종이며, 국가적색목록 평가결과 위급종으로 지정되어 있다.
	Matallothionein은 무엇이며 어떤 성질을 가지고 있는가?	Matallothionein (MT) 은 약 60여 개의 아미노산으로 구성되고, 분자량이 6-7 kDa 인 단백질로서, 아연 (Zn), 구리 (Cu) 와 같은 생리학적 중금속이나 카드뮴 (Cd), 수은 (Hg), 은 (Ag) 과 같은 생체이물 중금속과 결합하는 성질을 가지고 있다 (Lee et al., 2008; Baek et al.
	MT는 체내에서 어떤 역할을 하는가?	, 1987; Kagi and Kojima, 1987; Kagi and Schaffer, 1988). 또한 체내에 유입된 금속의 농축에 의해 세포 내 발현이 유도되고, 중금속의 조절과 세포보호에 관여하는 것으로 알려져 있다 (Kagi and Vallee, 1960; Kagi and Vallee, 1961). 이러한 MT는 중금속 오염에 대한 환경 모니터링 마커로서 사용 가능성이 제시된 바 있으며 (Simes et al.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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