배경: 유전 표지는 유전체 자원이 부족한 종에서도 분자 육종을 촉진하는 도구가 될 수 있다. 중요한 유전 표지의 한 범주는 상동(orthologous) 유전자에 기반한 표지이며, 이는 보존된 유전자 기능에 관한 가설을 제시하는 데 기여할 수 있는데, 이러한 상황은 여러 농업형질에 대해 잘 문서화되어 있다. 연구가 충분치 않은 종에서 유전자 기반 표지 개발의 핵심 병목은, 잘 특성화된 기준 종(reference species)의 유전체와 상동성을 갖는 유전자를 신뢰성 있게 포착할 수 있는 분자 도구(예: 올리고뉴클레오타이드 프라이머)를 개발해야 한다는 점이다. 결과: 본 연구에서는 콩과(legumes)에서 종간(cross-species) 유전자 유래 표지 설계를 위한 효율적인 플랫폼을 보고한다. 자동화 플랫폼인 CSGM Designer(URL: http://tgil.donga.ac.kr/CSGMdesigner)는 종간 유전자성(genic) 표지의 신속하고 체계적인 설계를 가능하게 한다. 그 기반 데이터베이스는 유전체가 실질적으로 특성화된 5종의 콩과 종의 유전체 데이터로 구성된다. CSGM의 활용은 질의 결과의 그래픽 표시로 강화되며, 이를 ‘circular viewer’ 및 ‘search-within-results’ 기능으로 기술한다. CSGM은 각 프라이머 쌍의 특이성을 여러 유전체에서 동시에 예측하는 가상 PCR 표현(eHT-PCR)을 제공한다. CSGM Designer의 출력물은 galegoid 및 phaseoloid 분지(clade)에 분포한 12개 작물 및 모델 콩과 종을 대표하는 16개 유전형(genotype)에서 상동 유전자의 증폭에 대해 실험적으로 검증되었다. PCR 프라이머 조합의 85.3%에서 종간 증폭이 성공적으로 얻어졌다. 결론: CSGM Designer는 잘 특성화된 작물 및 모델 콩과 종과, 상대적으로 덜 특성화된 그 근연 종 사이의 간극을 아우른다. 그 결과는 다형성(polymorphism) 탐색을 위한 매우 보존된 유전자를 표적으로 하는 PCR 프라이머이며, 기능적 추론을 가능하게 하고 궁극적으로 형질 관련 분자 육종을 촉진한다.
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