(최종목표)Rhodotorula toruloides 48988의 지방산 생합성 경로 및 조절 기작 규명, 유전체 편집 기술 개발 및 이를 이용한 정밀 균주 개량을 통해 맞춤형 지방 대체 소재를 생산할 수 있는 학술적 기반 지식을 제공하고자 함. * 본 연구의 최종 목표의 달성을 위해 아래의 구체적 연구 목표를 수립하였음. 연구목표 1: 돌연변이 유도를 통한...

(최종목표)참복속 근연종(자주복, 참복, 흰점참복) 간 표현형의 차이를 분자유전학 수준에서 규명함으로써 근연종 분류의 새로운 학술적 기반지식을 제공함? Microsatellite (MSAT) 및 mitochondrial DNA (mtDNA) 마커를 이용한 선행연구에서 '참복'과 '자주복' 간에는 유전적 차이가 없으며, '자주복'과 '흰점참복' 간에도 유전적...

집단유전학 분석을 통한 자주복, 참복, 흰점참복은 표현형이 다른 동일종 규명 ① 집단유전체학(population genomic analysis) 분석을 위한 마커 개발 ◦ 형태적으로 명확히 구별되는 자주복, 참복, 흰점참복 개체(paratype)를 선별하여 다양한 종류의 barcode 마커을 이용하여 참복속 복어류와의 계통분류를 수행함. ◦ 형태 및 계통분류를 마친 개체를 대상으로 차세대 염기서열 분석(next generation sequencing; NGS)을 적용하여 유전체를 분석한 후 집단유전체학 분석을 위한 MSAT 마커를 개발하고자 함. ‣ 개발된 MSAT 마커들을 참복속 근연종에 적용하여 마커의 유효성을 검증하고 집단유전체 분석에 사용할 마커를 최종 선정함. ◦ Genotyping-by-sequencing (GBS) 방법을 적용하여 SNP 변이를 발굴한 후 자주복, 참복, 흰점참복 간 SNP 변이가 통계적으로 유의한 outlier loci를 최종 선정하고자 함. ② 선별된 마커를 이용한 집단유전체학 분석 ◦ 참복속 3종의 유전체 분석을 통해 선별된 MSAT 및 SNP 마커를 이용하여 자주복, 참복, 흰점참복(30개체 이상)을 대상으로 유전적 유사성(genetic similarity), 거리(distance), 분화(differentiation) 등의 정도를 측정하고, 계통분석 및 집단의 구조분석을 수행(집단 간 또는 집단 내 차이 정도를 측정)하여 자주복, 참복, 흰점참복은 유전적으로 동일한 종임을 증명하고자 함. 표현형의 차이를 유발하는 유전적 변이 발굴 및 상관성 규명 ① 전사체 분석(RNA-Seq)을 통한 표현형과 상관성이 높은 후보 유전자 선별 ◦ 자주복, 참복, 흰점참복의 형태학적 구별의 기준이 되는 뒷지느러미, 피부 등의 조직에서 RNA를 추출한 후 cDNA library를 제작하고 RNA-Sequencing 방법을 적용하여 전사체의 염기서열을 분석하고자 함. ‣ 종별, 성장단계(치어, 중간성체, 성체 등)별로 RNA 추출 대상을 선정하여 종간, 종내 전사체 변화를 종합적으로 관찰하고자 함. ◦ 전사체 분석을 통하여 표현형과 상관성이 있는 유전자 변이 및 빈도, SNP, 발현량의 변화(allele-specific differential expression) 등을 선별하고, gene ontology 분석을 통해 각 타겟 유전자들의 생물학적 기능을 이해하고자 함(특정 유전자의 발현량 차이는 quantitative real-time PCR을 이용하여 최종 검증할 예정임). ② 유전체 분석을 통한 표현형과 상관성이 높은 후보 유전자 선별 ◦ 자주복, 참복, 흰점참복의 전체 염기서열을 NGS 방법으로 분석하고 유전체 비교를 통해 chromosome 별 변이의 종류, 빈도, 위치, 변이 유전자의 기능(annotation) 등의 정보를 바탕으로 변이의 중요도* 순으로 목적 유전자를 발굴하고자 함(그림 3). * 엑손 부위의 코돈 변이(missense, nonsense), chromosomal inversions, 조절 부위의 변이 등 ③ 선정된 유전자 또는 변이와 표현형과의 상관성 규명 ◦ 전사체 및 유전체 분석을 통하여 선정된 후보 유전자와 생물학적 기능 등을 종합하여 연구가설을 검증할 수 있는 후보 유전자(또는 변이군)를 최종 선정할 계획임. ◦ 선정된 후보 유전자를 ‘집단유전체학’ 분석에 사용된 자주복, 참복, 흰점참복(30개체 이상)을 대상으로 유전형 분석을 수행하여 표현형과의 상관성을 규명하고자 함.