Characterization of Adenylate kinase 3 as a candidate gene regulating QTL for fat traits : Characterization of Adenylate kinase 3 as a candidate gene regulating QTL for fat traits
- 발행기관 고려대학교
- 발행년도 2007
- 학위수여년월 2007. 2
- 학위명 박사
- 학과 대학원 생명유전자원공학과 동물생명유전공학전공
- 식별자(기타) DL:000018552472
- 서지제어번호 000045357675
초록/요약
본 연구의 목적은 유전자 발현분석 및 구조유전체 분석을 통하여 돼지 6번 염색체내 근내지방함량 (IMF; Intramuscular fat content) 과 연관된 양적형질 유전자좌위 (Quantitative traits loci; QTL) 영역내에서 지방형질을 조절하는 후보유전자를 확인하는 것이다. 첫 번째 연구로서, 인간과 돼지의 비교유전체 분석을 통하여 얻은 돼지 염색체 6번 근내지방함량과 연관된 양적형질 유전자좌위 영역으로부터 선정된 261개의 유전자에 대해서 Gene Ontology 분석하였다. Gene Ontology 분석결과지방 및 에너지 대사와 관련된 17개의 유전자를 선발하였고, 등심, 간, 등지방의 세 조직으로부터 차등 발현되는 9개의 유전자를 선정하였다. 특히 등심 조직에서 AK3 유전자는 근내지방함량이 상이한 두 집단에서 유의적인 차등발현양상을 확인하였다. 이러한 결과에 근거하여 AK3 유전자를 근내지방함량과 연관된 양적형질 유전자좌위와 연관성이 있는 잠재적인 위치후보유전자 (positional candidate gene)로 선정하였다. 선정된 후보유전자 AK3의 게놈 구조 및 다형성 분석을 실시한 결과 프로모터 (promoter) 영역의 -196C/T 다형성은 듀록집단에서 근내지방함량과 95% 수준에서 유의하였고, 재래돼지와 랜드레이스를 교잡한 기준집단에서는 보수력 (WHC), drip loss, 육색과 같은 육질형질과 유의성을 확인하였으나 근내지방함량과는 유의하지 않았다. 그러나 일반적으로 근내지방햠량과 보수력간에는 정의 상관관계가 존재하며 근내지방함량이 높은 유전자형 TT 에서 보수력도 높음을 확인할 수 있었다. 또한 -196C/T 다형성은 돼지 AK3 유전자 프로모터 영역내 잠재적인 전사요소인 Sp1의 결합 영역에 위치하고 있었다. 이것은 mRNA 프로세스와 유전자 발현에 영향을 미치는 cis-acting 변이로 평가되며 AK3 유전자 -196C/T 변이에 따른 AK3 유전자 발현양상 분석결과, 근내지방함량이 높은 -196 변이의 유전자형 TT보다 근내지방함량이 낮은 -196 변이의 유전자형 CC에서 높게 나타났다. 결론적으로 돼지 AK3 유전자 프로모터 영역 -196 변이는 근내지방함량, drip loss와 같은 육질형질과 유의적으로 연관성이 있었으며 유전자의 발현양에도 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 따라서 AK3 유전자는 돼지의 지방형질을 조절하는 잠재적인 후보유전자로 사료되며, AK3 유전자 프로모터 영역내 -196 원인변이는 염색체 6번 양적형질 유전자좌위와 연관성이 있을 것으로 사료된다. 그러나 양돈산업의 표지선발 마커 (MAS; marker-assisted selection)로 활용하기 위해서는 추가적인 유전자 기능연구가 필요하다고 사료된다.
more목차
CONTENTS
Abstract
List of Tables
List of Figures
List of Abbreviations
Chapter I. General Introduction
1. 1 Pig Genome
1. 2 Trend in pig genomics
1. 2. 1 Pig Genome sequencing project
1. 2. 2 Genome mapping
1. 2. 3 Database activities
1. 2. 4 Functional genomics
1. 3 Discovery of genes controlling quantitative traits in farm animals
1. 3. 1 Genome scan study
1. 3. 1. 1 QTL mapping
1. 3. 1. 2 Comparative mapping
1. 3. 1. 3 From QTL to QTN
1. 3. 2 Candidate gene study
1. 3. 3 Expression QTLs
1. 4 Gene Ontology
1. 5 Importance of intramuscular fat content in the pig industry -
1. 6 References
Chapter II. Expression profiling of genes associated with lipid metabolism between SW71 and SW1881 on pig chromosome
2. 1 Introduction
2. 2 Materials and Methods
2. 2. 1 Extraction of putative candidate genes in the IMF QTL region -
2. 2. 2 Gene Ontology annotation and bioinformatics analysis
2. 2. 3 Tissue preparation and total RNA isolation
2. 2. 4 Real-time RT-qPCR assay
2. 3 Results
2. 3. 1 Gene extraction from human genome based on comparative map -
2. 3. 2 Gene Ontology analysis
2. 3. 3 Screening of differentially expressed genes by Real-time RT-qPCR assay
2. 3. 4 Identification of potential candidate gene
2. 4 Discussion
2. 5 Summary
2. 6 References
Chapter III. Molecular cloning and bioinformatics analysis of the pig AK3 gene
3. 1 Introduction
3. 2 Materials and methods
3. 2. 1 Isolation of a BAC clone containing the pig AK3 gene
3. 2. 2 Identification of genomic structure and analysis of promoter region
3. 3 Results
3. 3. 1 Genomic organization of the pig AK3gene
3. 3. 2 Investigation of transcription factors in 5’ regulatory region of the pig AK3 gene
3. 4 Discussion
3. 5 Summary
3. 6 References
Chapter IV. Identification of single nucleotide polymorphism in the 5’ regulatory region of the AK3 gene associated with IMF trait on pig chromosome
4. 1 Introduction
4. 2 Materials and methods
4. 2. 1 Identification of single nucleotide polymorphism
4. 2. 2 Genotyping
4. 2. 3 Traits Measured
4. 2. 4 Statistical analysis
4. 2. 5 Real-time RT-qPCR analysis
4. 3 Results
4. 3. 1 Discovery of SNPs
4. 3. 2 Association analysis
4. 3. 3 Expression analysis
4. 4 Discussion
4. 5 Summary
4. 6 References
General discussion
Abstract in Korean
Appendix
