토종닭, 수출국 환경에 적응하며 유전자 발현 달라져
토종닭, 수출국 환경에 적응하며 유전자 발현 달라져
  • 윤희진 기자
  • 승인 2021.02.17 15:25
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수출국‧국내 토종닭 비교…물질대사, 면역 기능 관여 유전자 특이 발현-토종닭, 수출국 환경에 따라 유전자 발현 차이 보여

면역 기능, 물질대사 관여하는 유전자 차등 발현 확인
닭 조직별 차등 발현 유전자 수

농촌진흥청은 한국 토종닭이 수출국의 기후 환경에 적응하는 과정에서 생물학적 기능에 영향을 끼치는 유전자 무리(군)가 발현된다고 밝혔다.

최근 중앙아시아 키르기스스탄에 수출하는 한국 토종닭에서 현지 기후 환경에 적응하기 위해 면역 기능이나 물질대사에 관여하는 유전자가 차등 발현되는 것을 확인했다.

키르기스스탄은 평균 해발고도가 2500m 정도며, 습도 40%인 고산 기후로 온대 계절풍 기후인 한국과는 기후 환경이 다르다.

농촌진흥청은 두 국가에서 사육한 우리나라 토종닭 4개 조직(간, 가슴근, 맹장, 모래주머니)에서 유전자 발현 양상을 비교·분석했다.

그 결과, 차등 발현하는 유전자 무리는 간 315개, 가슴근 197개, 맹장 167개, 모래주머니 198개인 것으로 확인했다. 이 유전자 무리는 물질대사 과정, 촉매 활성, 생물학적 조절 등 기능을 하는 것으로 나타났다.

대표적으로 젖산탈수효소 (LDHA/B), 포스포글루코무타아제4) (PGM1) 등을 합성하는 유전자 무리는 세포 주기, 신진대사, 면역 기능5) , 등 체내 대사 과정 신호경로6) 에 관여하는 것으로 분석됐다.

이번 연구는 농촌진흥청 국립축산과학원과 키르기스스탄 왕립학술원이 공동으로 추진했으며, 네이처(Nature) 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 10권7) 온라인 판에 실렸다.

농촌진흥청 국립축산과학원 김태헌 동물유전체과장은 “기후 환경에 따라 차등 발현하는 유전자를 통해 닭이 환경에 적응하는 작용원리를 이해하면, 적응력이 뛰어난 집단 육성 연구에 활용할 수 있다.”라고 말했다.

 

(참고자료)

 

 사육 국가에 따른 토종닭 차등 발현 유전자 구명

 

1. 수출국과 국내 환경의 토종닭 조직별 차등 발현 유전자 발굴

그림입니다. 원본 그림의 이름: 조직별 차등발현 유전자 수 벤다이어그램1.JPG 원본 그림의 크기: 가로 736pixel, 세로 548pixel

<그림1> 닭 조직별 차등 발현 유전자 수

-수출국(키르기스스탄) 국내에서 사육한 토종닭의 , 가슴근육, 맹장, 모래주머니 4곳의 유전자 발현 양상을 비교·분석한 결과 간은 315, 가슴근은 197, 맹장은 167, 모래주머니는 198개의 차등 발현 유전자무리가 확인됐다.

 

2 토종닭 차등발현 유전자군의 기능

그림입니다. 원본 그림의 이름: 조직별 유전자 기능.JPG 원본 그림의 크기: 가로 603pixel, 세로 474pixel

<그림2> 닭 조직별 차등 발현 유전자군의 기능

 

-행: 4 조직 / : 주요 기능(Gene Ontology):

-기능의 유의 수준에 따라, 색이 진할수록 유의함 (낮은 p-value)

-예를 들어, 세포주기(cell cycle) 관련된 기능을 하는 유전자들은 맹장과 간에서 차등 발현하는 양상을 보임 (하단)

 

3 토종닭 차등발현 유전자군의 상호작용

그림입니다. 원본 그림의 이름: 차등발현 유전자의 상호작용.JPG 원본 그림의 크기: 가로 521pixel, 세로 411pixel

<그림3> 닭 조직별 차등 발현 유전자군의 상호작용

-바깥 : 조직 / 안쪽 차등발현 유전자

-같은 기능(Gene Ontology) 속하는 유전자들은 선으로 연결.

-안쪽 원에서 짙은 주황색과 보라색 연결선은 조직에서 공통적인 기능을 공유하는 유전자


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