[논문]토종닭 품종 간 텔로미어 길이 및 생존율 비교 분석

조은정; 김보경; 손시환

doi:10.5536/kjps.2022.49.1.15

토종닭 품종 간 텔로미어 길이 및 생존율 비교 분석
Comparison of Telomere Length and Vitality among Korean Native Chicken Breeds 원문보기

한국가금학회지 = Korean journal of poultry science, v.49 no.1, 2022년, pp.15 - 23

조은정 (경상국립대학교 동물생명과학과) , 김보경 (경상국립대학교 동물생명과학과) , 손시환 (경상국립대학교 동물생명과학과)

초록
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본 연구는 국내 토착화된 닭 12개 품종(재래종 5계통, 한국형 로드종 2계통, 한국형 레그혼종 2계통, 한국형 코니시종 2계통 및 한국오계)의 생리적 활성 정도를 비교하고 자품종 간 텔로미어 길이 및 생존 능력을 분석하였다. 분석에 총 466수를 공시하고 텔로미어 길이는 양적 형광접합보인법을 이용하여 각 개체의 백혈구 세포 내 telomeric DNA의 상대적 함량을 분석하였다. 각 품종의 생존 능력은 발생 후부터 50주령까지의 생존율로 분석하였다. 분석 결과, 모든 품종에서 공히 연령이 증가함에 따라 텔로미어 길이의 선형적 감소를 나타내었고, 품종 간 텔로미어 길이는 20주령 이후부터 유의한 차이를 보이고 동일 기간에 텔로미어 길이의 단축율에도 차이가 있는 것으로 나타났다(P<0.01). 품종 간에 있어서는 한국형 로드-D종이 가장 긴 텔로미어 길이와 가장 낮은 텔로미어 단축율을 보였고, 반면 한국형 코니시 갈색종은 가장 짧은 텔로미어 길이와 가장 높은 단축율을 나타내었다. 텔로미어의 단축 정도는 50주령 텔로미어 길이는 8주령 길이의 절반 정도에 불과한 것으로 나타났다. 생존율에서도 품종 간 유의한 차이를 보이며 한국형 로드종과 오계가 상대적으로 높은 생존율을 보이고, 한국형 코니시종이 가장 저조한 생존율을 나타내었다. 생존율과 텔로미어길이 간에는 유의한 정(+)의 상관을 보이고 성장 초기보다는 노년의 텔로미어 길이가 생존율과 더 높은 상관관계를 나타내었다. 따라서 특정 시기의 텔로미어 길이보다는 일정기간 동안 텔로미어 길이의 단축율이 생존율과 더욱 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다. 이상의 텔로미어 역동성과 생존 능력 분석 결과를 바탕으로 토종닭 품종 중 한국형 로드종의 생리활성도가 가장 높고, 한국형 코니시종의 생리활성도가 가장 낮다고 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

We compared the degrees of vitality of 12 Korean native chicken breeds, such as Jaeraejong, Korean Rhode Island Red (Rhode), Korean White Leghorn, Korean Cornish (Cornish), and Korean Ogye breeds. The survival rate and telomere length were measured as vital markers. Telomere length was analyzed via quantitative fluorescence in situ hybridization method using the lymphocytes of 466 chickens. We found that the telomere length decreased linearly with increasing chronological age in all chicken breeds. Telomere length and telomere shortening rates (TSR) were significantly different among the chicken breeds after 20 weeks of age (P<0.01). Rhode had the longest telomere length and the lowest TSR, whereas Cornish had the shortest telomere length and the highest TSR. In terms of TSR, the telomere length of 50-week-old chickens was half of that of 8-week-old chickens. There was also a significant difference in survival rates among the breeds. Both Rhode and Korean Ogye had the highest survival rates, while Cornish had the lowest. There was a significant positive correlation between survival rate and telomere length, and telomere length in old age showed a higher correlation with survival rate than that in young age. Therefore, it is considered that TSR is more closely related to survival rate than the telomere length. Based on the telomere dynamics and survival rates of 12 Korean native chicken breeds, it was concluded that the Rhode breed and Cornish breed had the highest and lowest vitality, respectively.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. The amount of telomeric DNA in Korean native chicken breeds by age
그림 Fig. 1. Changes in telomeric DNA content according to age in Korean native chicken breeds. ^a~d The different letters in 50 weeks indicate significant differences (P<0.01).
표 Table 2. Telomere shortening rates in Korean native chicken breeds according to rearing period
그림 Fig. 2. Survival rates from day to 50 weeks of age in Korean native chicken breeds. ^a,b The means with different superscripts significantly differ (P<0.01).
그림 Fig. 3. Relationship of telomeric DNA content and survival rate.
그림 Fig. 4. Relationship of telomere shortening rate and survival rate

AI 본문요약
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제안 방법

각 품종에 대한 생존율의 분석은 발생 후부터 50주령까지 생존 수와 폐사 수를 매일 조사하고 검정 개시 수수 대비 분석 주령 생존 수수의 비율로서 계산하였다.

대상 데이터

분석은 품종별 암컷 30수와 수컷 10수를 대상으로 총 480수를 공시하였고 시험 중 폐사를 제외한 466수에 대하여 8주, 20주 및 50주 때 각 개체의 혈액을 채취하여 분석 시료로 이용하였다. 공시계들은 국립축산과학원이 보유하고 있는 품종으로 국가 가축유전자원의 중복분산보존을 목적으로 발생 후 경상국립대학교 종합농장으로 한 벌을 이송하여 이를 62주령까지 사육하였다. 공시계의 사양관리는 발생 후부터 12주령까지 강제환기와 자동급이 및 자동온도조절시스템이 완비된 케이지형 육추사(660 cm2 /1수)에서 사육하였고, 이후 62주령까지는 자동급이 및 자동집란시스템이 완비된 평사식 펜형 종계사(2,370 cm2 /1수)에서 사육하였다.
본 연구에 공시한 닭 품종으로는 순수 재래토착종인 한국재래닭(Korean Native Chicken-Jaeraejong; KNC) 적갈색종(KNC-Red), 황갈색종(KNC-Yellow), 흑색종(KNC-Black), 백색종(KNC-White) 및 회갈색종(KNC-Gray)과 토착화된 외래종으로 한국형 로드종 2계통(Korean Rhode Island Red; Rhode-C, D), 한국형 레그혼종 2계통(Korean White Leghorn: White Leghorn-F, K), 한국형 코니시종2계통(Korean Cornish; Cornish-Black, Brown) 및 한국오계(Korean Ogye)로 총 5품종 12계통이다. 분석은 품종별 암컷 30수와 수컷 10수를 대상으로 총 480수를 공시하였고 시험 중 폐사를 제외한 466수에 대하여 8주, 20주 및 50주 때 각 개체의 혈액을 채취하여 분석 시료로 이용하였다.
본 연구에 공시한 닭 품종으로는 순수 재래토착종인 한국재래닭(Korean Native Chicken-Jaeraejong; KNC) 적갈색종(KNC-Red), 황갈색종(KNC-Yellow), 흑색종(KNC-Black), 백색종(KNC-White) 및 회갈색종(KNC-Gray)과 토착화된 외래종으로 한국형 로드종 2계통(Korean Rhode Island Red; Rhode-C, D), 한국형 레그혼종 2계통(Korean White Leghorn: White Leghorn-F, K), 한국형 코니시종2계통(Korean Cornish; Cornish-Black, Brown) 및 한국오계(Korean Ogye)로 총 5품종 12계통이다. 분석은 품종별 암컷 30수와 수컷 10수를 대상으로 총 480수를 공시하였고 시험 중 폐사를 제외한 466수에 대하여 8주, 20주 및 50주 때 각 개체의 혈액을 채취하여 분석 시료로 이용하였다. 공시계들은 국립축산과학원이 보유하고 있는 품종으로 국가 가축유전자원의 중복분산보존을 목적으로 발생 후 경상국립대학교 종합농장으로 한 벌을 이송하여 이를 62주령까지 사육하였다.

데이터처리

Cary, NC, USA)의 one-way ANOVA procedure를 이용하여 품종 간 차이에 대한 유의성을 검정하였고, 유의적 차이가 인정되는 경우 각 품종 평균값 간의 비교는 Tukey’s HSD 검정 방법으로 분석하였다
Cary, NC, USA)의 one-way ANOVA procedure를 이용하여 품종 간 차이에 대한 유의성을 검정하였고, 유의적 차이가 인정되는 경우 각 품종 평균값 간의 비교는 Tukey’s HSD 검정 방법으로 분석하였다. 텔로미어 길이와 생존율 간의 상관도 분석은 동일 패키지의 CORR procedure를 이용하여 상관계수를 추정하고 유의성을 검정하였다.

이론/모형

사료 급여는 사육단계별로 어린병아리, 중병아리, 산란전기, 산란 초기 및 산란 중기로 나누어 상업용 시판 사료로서자유 급이하였다. 점등 관리 및 백신 접종은 국립축산과학원의 종계 사양관리 지침에 따라 실시하였으며, 그 밖의 닭의 일반 사양관리는 경상국립대학교 닭 사육관리기준에 따랐다. 시험에 관련된 닭의 관리 및 취급은 본 대학 동물실험윤리위원회의 승인을 득한 후 본 규정을 준수하여 시행하였다(IACUC Approved No.

성능/효과

이는 텔로미어 길이가 길수록 생존 능력이 높아짐을 의미하나 성장 초기보다는 노년의 텔로미어 길이가 생존율에 더 큰 영향을 미친다는 것을 시사한다. 그러므로 개체가 지닌 고유의 텔로미어 길이보다는 발생 후 일정기간 텔로미어 길이의 단축 정도가 더욱 생존율과 밀접한 관계가 있는 것으로 사료된다. 따라서 텔로미어 길이의 단축율과 생존율 간의 관계를 Fig.
01). 더불어 20주령 텔로미어 길이와 생존율의 상관계수는 0.157, 8주령 길이와는 0.049로 추정되어 연령이 증가할수록 이들 간의 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 이는 텔로미어 길이가 길수록 생존 능력이 높아짐을 의미하나 성장 초기보다는 노년의 텔로미어 길이가 생존율에 더 큰 영향을 미친다는 것을 시사한다.
, 2019). 따라서 본 연구 결과, 닭에서도 후기 텔로미어 길이와 이의 단축율은 생존율과 밀접한 관련이 있는 생리활성표지라 사료된다.
2에 제시하였다. 분석 결과, 공시계 전체의 20주령까지 평균 생존율은 95.2%, 21주에서 50주까지 94.1%이고 전 기간 생존율은 89.6%로 확인되었다. 품종 간 생존율에 있어서는 재래닭 회갈색종이 95.
공시된 품종의 8주령, 20주령 및 50주령 텔로미어 길이의 분석 결과는 Table 1과 같고, 같은 기간 동안 텔로미어 길이의 단축율은 Table 2와 같다. 분석 결과, 모든 품종에서 공히 연령이 증가함에 따라 텔로미어 길이의 선형적 감소를나 타내었다(Fig. 1).
분석 결과, 생존율과 텔로미어 길이 간에는 유의한 정(+)의 상관을 보이고 상관계수 (r)는 0.281로 추정되었다(P<0.01)
049로 추정되어 연령이 증가할수록 이들 간의 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 이는 텔로미어 길이가 길수록 생존 능력이 높아짐을 의미하나 성장 초기보다는 노년의 텔로미어 길이가 생존율에 더 큰 영향을 미친다는 것을 시사한다. 그러므로 개체가 지닌 고유의 텔로미어 길이보다는 발생 후 일정기간 텔로미어 길이의 단축 정도가 더욱 생존율과 밀접한 관계가 있는 것으로 사료된다.
재래종과 한국형 레그혼종의 경우에는 계통 간 생존율의 차이가 다소 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과는 한국 토종닭 5품종 12계통의 생산능력에 관한 연구에서 품종 간 생존율을 비교한 결과 품종 간에 유의한 차이가 있었으며 한국형 로드종이 가장 우수하였고, 한국형 코니시종이 가장 저조하였다는 결과와 거의 같은 양상이었다(Kim et al., 2019; Cho et al., 2020).
, 2010). 이상의결과들은 텔로미어 길이가 동일 종 내에서 품종이나 계통과 같은 유전적 요인에 따라 차이가 있음을시사하는 것으로 닭에 있어서도 텔로미어 길이는 연령이 증가할수록 뚜렷한 선형적 감소를 보이고, 텔로미어 길이 및 역동성은 품종 간에 뚜렷한 차이가 있다고 판단된다.
텔로미어 길이의 단축율과 생존율 간에는 —0.282로 부(—)의 상관이 추정되어 단축율이 높을수록 생존 능력이 낮아지는 것으로 나타났다
6%로 확인되었다. 품종 간 생존율에 있어서는 재래닭 회갈색종이 95.5%로 가장 높은 생존율을 보이고, 한국형 코니시 갈색종이 79%로 가장 낮았으며, 한국형 로드종과 오계가 상대적으로 높은 생존율을 보이고, 한국형 코니시종이 가장 저조한 생존율을 나타내었다. 재래종과 한국형 레그혼종의 경우에는 계통 간 생존율의 차이가 다소 큰 것으로 나타났다.
품종 간에 있어 20주령과 50주령 모두 한국형 로드-D종이 가장 긴 텔로미어 길이를 보였으며 이 기간 텔로미어 단축율도 가장 낮음을 확인하였다
반면, 한국형 코니시갈색종은 다른 품종에 비하여 상대적으로 짧은 텔로미어 길이와 가장 높은 단축율을 나타내었다. 품종 내 계통 간 텔로미어 길이의 차 이는 거의 없는 것으로 나타났고, 품종 간 텔로미어 길이는 로드종, 레그혼종, 오계와 한국재래종, 코니시종의 순으로 길었고 단축율은 이와 역순으로 나타났다. 이는 발생 때 닭 의 텔로미어 길이는 품종 또는 개체 간 거의 차이가 없으나 성장하면서 텔로미어의 단축 정도가 다름을 의미한다.

참고문헌 (46)

Allsopp RC, Vaziri H, Patterson C, Goldstein S, Younglai EV, Futcher AB, Greider CW, Harley CB 1992 Telomere length predicts replicative capacity of human fibroblasts. Proc Natl Acad Sci USA 89(21):10114-10118.

상세보기
Beloor J, Kang HK, Kim YJ, Subramani VK, Jang IS, Sohn SH, Moon YS 2010 The effect of stocking density on stress related genes and telomeric length in broiler chickens. Asian-Aust J Anim Sci 23(4):437-443.
Blackburn EH 1991 Structure and function of telomere. Nature 350(6319):569-573.
Blackburn EH, Chan S, Chang J, Fulton TB, Krauskopf A, McEachern M, Prescott J, Roy J, Smith C, Wang H 2000 Molecular manifestations and molecular determinants of telomere capping. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 65:253-263.
Blackburn EH, Gall JG 1978 A tandemly repeated sequence at the termini of the extrachromosomal ribosomal RNA genes in Tetrahymena. Mol Biol 120(1):33-53.
Cho EJ, Choi ES, Jeong HC, Kim BK, Sohn SH 2020. Production traits and stress responses of five Korean native chicken breeds. Korean J Poult Sci 47(2):95-105.
Cho EJ, Choi ES, Sohn SH 2005 The amount of telomeres and telomerase activity on chicken embryonic cells during developmental stages. J Anim Sci Technol 47(2):187-194.
Cho EJ, Park JA, Choi ES, Sohn SH 2016 Comparison of stress response in diallel crossed Korean domestic chicken breeds. Korean J Poult Sci 43(2):77-88.
Choi ES, Cho EJ, Jeong HC, Kim BK, Sohn SH 2020 Comparison of production performance and stress response of White Leghorns kept in conventional cages and floor pens. Korean J Poult Sci 47(3):189-197.
Choi NE, Kim HS, Choe CY, Jeon GJ, Sohn SH 2010 Cattle age prediction by leukocytes telomere quantification. J Anim Sci Technol 52(5):367-374.
de Haas EN, Kemp B, Bolhuis JE, Groothuis T, Rodenburg TB 2013 Fear, stress, and feather pecking in commercial white and brown laying hen parent-stock flocks and their relationships with production parameters. Poult Sci 92(9):2259-2269.
Delany ME, Daniels LM, Swanberg SE, Taylor HA 2003 Telomeres in the chicken: genome stability and chromosome ends. Poult Sci 82(6):917-926.
Delany ME, Krupkin AB, Miller MM 2000 Organization of telomere sequences in bird: evidence for arrays of extreme length and for in vivo shortening. Cytogenet Cell Genet 90(1):139-145.
Epel ES, Blackburn EH, Lin J, Dhabhar FS, Adler NE, Morrow JD, Cawthon RM 2004 Accelerated telomere shortening in response to life stress. Proc Natl Acad Sci USA 101(49):17312-17315.

상세보기
Faragher RG, Kipling D 1998 How might replicative senescence contribute to human ageing? Bioessays 20(12):985-991.

상세보기
Fick LJ, Fick GH, Li Z, Cao E, Bao B, Heffelifinger D, Parker HG, Ostrander EA, Riabowol K 2012 Telomere length correlates with life span of dog breeds. Cell Rep 2(6):1530-1536.

상세보기
Harley CB 1991 Telomere loss: mitotic clock or genetic time bomb? Mutat Res 256(2):271-282.
Harley CB, Futcher AB, Greider CW 1990 Telomere shorten during ageing of human fibroblasts. Nature 345(6274):458-460.
Jung GS, Cho EJ, Choi DS, Lee MJ, Park C, Jeon IS, Sohn SH 2006 Analysis of telomere length and telomerase activity of tissues in Korean native chicken. Korean Poult Sci 33(2):97-103.
Kim HS, Kim SD, Lee SS, Kang BS, Lee JK, Cho KH 2010 Estimation of genetic parameters for economic traits in Korean native chickens. Korean J Poult Sci 37(2):125-130.
Kim KG, Choi ES, Kwon JH, Jung HC, Sohn SH 2019 Production performance of 12 Korean domestic chicken varieties preserved as national genetic resources. Korean J Poult Sci 46(2):105-115.
Kim YJ, Subramani VK, Sohn SH 2011 Age prediction in the chickens using telomere quantity by quantitative fluorescence in situ hybridization technique. Asian-Australas J Anim Sci 24(5):603-609.
Kipling D, Cooke HJ 1990 Hypervariable ultra-long telomeres in mice. Nature 347(6291):400-402.

상세보기
Kotrschal A, Ilmonen P, Penn DJ 2007 Stress impacts telomere dynamics. Biol Lett 3(2):128-130.
Kozik A, Bradbury EM, Zalensky Z 1998 Increased telomere size in sperm cells of mammals with long terminal (TTAGGG)n arrays. Mol Reprod Dev 51(1):98-104.

상세보기
Lee MH, Lee SH, Kim YJ. Ko YH, Jang IS, Moon YS, Choi YH, Sohn SH 2008 Effect of dietary anti-oxidant supplementation on telomere length and egg quality in laying hens. Korean J Poult Sci 35(3): 267-274.
Levy MZ, Allsopp RC, Futcher AB, Greider CW, Harley CB 1992 Telomere end-replication problem and cell aging. J Mol Bio 225(4):951-960.
Park JA, Cho EJ, Choi ES, Hong YH, Choi YH, Sohn SH 2016 The relationship of the expressions of stress-related markers and their production performances in Korean domestic chicken breed. Korean J Poult Sci 43(3):177-189.
Shay JW 1999 At the end of the millennium, a view of the end. Nat Genet 23(4):382-383.

상세보기
Sohn SH, Cho EJ, Jang IS, Moon YS 2013 The effects of dietary supplementation of vitamin C and E on the growth performance and the stress response in broiler chickens. Korean J Poult Sci 40(1):31-40.
Sohn SH, Cho EJ, Park DB, Jang IS, Moon YS 2014 Comparison of stress response between Korean Native Chickens and Single Comb White Leghorns subjected to a high stocking density. Korean J Poult Sci 41(2):115-125.
Sohn SH, Cho EJ, Park JA, Hong YH, Kim CD 2015 Analysis of stress response of domestic chicken breeds for the development of a new synthetic parent stock. Korean J Poult Sci 42(2):157-167.
Sohn SH, Jang IS, Moon YS, Kim YJ, Lee SH, Ko YH, Kang SY, Kang HK 2008a Effect of dietary Siberian ginseng and eucommia on broiler performance, serum biochemical profiles and telomere length. Korean J Poult Sci 35(3):283-290.
Sohn SH, Jang IS, Son BR 2011 Effect of housing systems of cage and floor on the production performance and stress response in layer. Korean J Poult Sci 38(4):305-313.
Sohn SH, Jung HJ, Choi DS 2008b Amount of telomeric DNA on pig lymphocytes by quantitative fluorescence in situ hybridization. J Anim Sci Technol 50(4):465-474.
Sohn SH, Subramani VK 2014 Dynamics of telomere length in the chicken. World's Poult Sci J 70(4):721-735.

상세보기
Sohn SH, Subramani VK, Moon YS, Jang IS 2012 Telomeric DNA quantity, DNA damage, and heat shock protein gene expression as physiological stress markers in chickens. Poult Sci 91(4):829-836.
Soleimani AF, Zulkifli I, Omar AR, Raha AR 2011 Physiological responses of 3 chicken breeds to acute heat stress. Poult Sci 90(7):1435-1440.
Taylor HA, Delany ME 2000 Ontogeny of telomerase in chicken: impact of downregulation on pre-and postnatal telomere length in vivo. Dev Growth Differ 42(6):613-621.

상세보기
Tchirkov A, Lansdorp PM 2003 Role of oxidative stress in telomere shortening in cultured fibroblasts from normal individuals and patients with ataxia-telangiectasia. Hum Mol Genet 12(3):227-232.

상세보기
Tilesi F, Di Domenico EG, Pariset L, Bosco L, Wilems D, Valentini A, Ascenzioni F 2010 Telomere length diversity in cattle breeds. Diversity 2(9):1118-1129.

상세보기
von Zglinicki T 2002 Oxidative stress shortens telomeres. Trends Biochem Sci 27(7):339-344.

상세보기
Weng NP, Hodes RJ 2000 The role of telomerase expression and telomere length maintenance in human and mouse. J Clin Immunol 20(4):257-267.

상세보기
Whittemore K, Vera E, Martinez-Nevado E, Sanpera C, Blasco MA 2019 Telomere shortening rate predicts species life span. Proc Natl Acad Sci USA 116(30):15122-15127.

상세보기
Wright WE, Tesmer VM, Huffman KE, Levene SD, Shay JW 1997 Normal human chromosomes have long G-rich telomeric overhangs at one end. Gen Dev 11(21):2801-2809.
Zannolli R, Mohn A, Buoni S, Pietrobelli A, Messina M, Chiarelli F, Miracco C 2008. Telomere length and obesity. Acta Paediatr 97(7):952-954.

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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