KR101603264B1 - 한우의 도체중량 예측용 유전자 마커 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 한우의 도체중량 예측용 유전자 마커, 키트, 마이크로어레이 및 이를 이용한 한우의 도체중량 예측방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 한우의 도체중량과 상관 관계가 있는 근내 지방 특이적 Matrix metallopeptidase 2 (MMP2), Matrix metallopeptidase 3 (MMP3), Collagen, type Ⅰ, alpha 1 (COL1A1), Laminin, beta 3 (LAMB3), Integrin, alpha 7 (ITGA7) 및 Integrin, alpha 5 (ITGA5) 유전자의 발현량을 측정하여 한우의 도체중량을 예측하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 한우의 도체중량 예측용 유전자 마커, 키트, 마이크로어레이 및 이를 이용한 한우의 도체중량 예측방법을 이용하여 한우의 도체중량을 조기에 예측 및 판별하는 것이 가능하며, 나아가 한우의 근내 지방조직에 특이적인 유전자의 발현량을 검출하기 위한 유전자 마커를 통해 생산되는 한우 개체의 지방 함량 조절이 가능할 수 있다.

Description

한우의 도체중량 예측용 유전자 마커{Genetic marker for prediction of carcass weight in Hanwoo}
본 발명의 한우의 도체중량 예측용 유전자 마커, 키트, 마이크로어레이 및 이를 이용한 한우의 도체중량 예측방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 한우의 도체중량과 상관 관계가 있는 근내 지방 특이적 Matrix metallopeptidase 2 (MMP2), Matrix metallopeptidase 3 (MMP3), Collagen, type Ⅰ, alpha 1 (COL1A1), Laminin, beta 3 (LAMB3), Integrin, alpha 7 (ITGA7) 및 Integrin, alpha 5 (ITGA5) 유전자의 발현량을 측정하여 한우의 도체중량을 예측하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 가축의 육종개량에 있어 종래의 양적 유전학적 방법은 가축의 표현형적 기록에 근거로 한다. 즉, 후보종모우는 혈통기록과 체형 발달 등의 당대기록으로 우선 선발하고 빈우와의 교배에 의해 생산되는 후대 검정우를 사육, 도축하여 성장 및 도체 형질등을 기록하고 가축이 사육되어진 환경 요인들을 최대한 배제하면서 가축의 진정한 육종가를 추정해 내기 위한 가장 적절한 통계 모델식을 고안하여 종축을 선발하게 되는데, 이러한 표현형적 관측치를 측정하는 데는 많은 시간이 소요되므로 종축의 선발을 지연하게 되어 세대 간격이 길어지고 많은 두수의 후보 종축을 사육하게 되므로 사료비, 시설 투자비 및 유지비, 인건비 등의 경제적 비용과 필요 이상의 노동력이 소요된다.
한편, 가축의 표현 형질을 지배하는 것은 환경에 의해서도 지배되어 지지만, 동일한 환경에서 사육된 어떤 한 집단에서도 표현 형질마다 개체간 차이가 존재한다. 이는 결국 개체가 지니는 유전자 수준의 차이에 기인 되며, 유전공학, 분자생물학 및 주변관련 과학기술의 급속한 발전으로 가축의 표현 형질 중 경제 형질에 관여하는 유전체의 정보를 이해하여 조기 선발에 의한 세대 간격 단축, 선발강도, 선발의 정확도 등의 향상시켜 연간 유전적 개량량을 증대시킬 수 있는 유전적 표지인자 개발 연구가 시도되고 있다.
본 발명 전체에 걸쳐 다수의 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 발명에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
한국공개특허공보 제2009-0087216호
본 발명의 목적은 한우의 도체중량 예측용 유전자 마커, 키트, 마이크로어레이 및 이를 이용한 한우의 도체중량 예측방법을 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해,
본 발명의 일 측면에 따르면, 서열번호 1 및 2로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 서열번호 3 및 4로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 서열번호 5 및 6으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 서열번호 7 및 8로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 서열번호 9 및 10으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 및 서열번호 11 및 12로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트;를 포함하는 한우의 도체중량 예측용 유전자 마커가 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 서열번호 1 및 2로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Matrix metallopeptidase 2 (MMP2) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고, 상기 서열번호 3 및 4로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Matrix metallopeptidase 3 (MMP3) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고, 상기 서열번호 5 및 6으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Collagen, type Ⅰ, alpha 1 (COL1A1) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고, 상기 서열번호 7 및 8로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Laminin, beta 3 (LAMB3) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고, 상기 서열번호 9 및 10으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Integrin, alpha 7 (ITGA7) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고, 상기 서열번호 11 및 12로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Integrin, alpha 5 (ITGA5) 유전자에 특이적으로 혼성 결합할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 유전자 마커를 포함하는 한우의 도체중량 예측용 키트가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 유전자 마커를 포함하는 한우의 도체중량 예측용 마이크로어레이가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 한우 근내 지방조직으로부터 총 RNA를 추출하고, 역전사효소를 이용하여 cDNA를 합성하는 단계; 상기 cDNA를 주형으로 하고, 제1항 또는 제2항에 따른 유전자 마커를 이용하여 Realtime-PCR에 의한 증폭 반응을 수행하는 단계; 및 상기 증폭 반응을 통해 Matrix metallopeptidase 2 (MMP2), Matrix metallopeptidase 3 (MMP3), Collagen, type Ⅰ, alpha 1 (COL1A1), Laminin, beta 3 (LAMB3), Integrin, alpha 7 (ITGA7) 및 Integrin, alpha 5 (ITGA5) 유전자의 발현량을 측정하는 단계;를 포함하는 한우의 도체중량 예측 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 한우의 도체중량 예측용 유전자 마커, 키트, 마이크로어레이 및 이를 이용한 한우의 도체중량 예측방법을 이용하여 한우의 도체중량을 조기에 예측 및 판별하는 것이 가능하며, 나아가 한우의 근내 지방조직에 특이적인 유전자의 발현량을 검출하기 위한 유전자 마커를 통해 생산되는 한우 개체의 지방 함량 조절이 가능할 수 있다.
본 발명을 더 쉽게 이해하기 위해 편의상 특정 용어를 본원에 정의한다. 본원에서 달리 정의하지 않는 한, 본 발명에 사용된 과학 용어 및 기술 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 가질 것이다. 또한, 문맥상 특별히 지정하지 않는 한, 단수 형태의 용어는 그것의 복수 형태도 포함하는 것이며, 복수 형태의 용어는 그것의 단수 형태도 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서열번호 1 및 2로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 서열번호 3 및 4로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 서열번호 5 및 6으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 서열번호 7 및 8로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 서열번호 9 및 10으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 및 서열번호 11 및 12로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트;를 포함하는 한우의 도체중량 예측용 유전자 마커가 제공될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "프라이머"는 카피하려는 핵산 가닥에 상보적인 단일 가닥 올리고뉴클레오티드 서열을 의미하며, 프라이머 연장 산물의 합성을 위한 개시점으로서 작용할 수 있다. 상기 프라이머의 길이 및 서열은 연장 산물의 합성을 시작하도록 허용해야 한다. 프라이머의 구체적인 길이 및 서열은 요구되는 DNA 또는 RNA 표적의 복합도(complexity)뿐만 아니라 온도 및 이온 강도와 같은 프라이머 이용 조건에 의존할 것이다.
일 실시예에 있어서, 프라이머로서 이용된 올리고뉴클레오티드는 또한 뉴클레오티드 유사체(analogue), 예를 들어, 포스포로티오에이트(phosphorothioate), 알킬포스포로티오에이트 또는 펩티드 핵산(peptide nucleic acid)를 포함할 수 있거나 또는 삽입 물질(intercalating agent)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 서열번호 1 및 2로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Matrix metallopeptidase 2 (MMP2) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고, 상기 서열번호 3 및 4로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Matrix metallopeptidase 3 (MMP3) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고, 상기 서열번호 5 및 6으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Collagen, type Ⅰ, alpha 1 (COL1A1) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고, 상기 서열번호 7 및 8로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Laminin, beta 3 (LAMB3) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고, 상기 서열번호 9 및 10으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Integrin, alpha 7 (ITGA7) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고, 상기 서열번호 11 및 12로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Integrin, alpha 5 (ITGA5) 유전자에 특이적으로 혼성 결합할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 유전자 마커를 포함하는 한우의 도체중량 예측용 키트가 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유전자 마커는 서열번호 1 및 2로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 서열번호 3 및 4로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 서열번호 5 및 6으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 서열번호 7 및 8로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 서열번호 9 및 10으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 및 서열번호 11 및 12로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트;를 포함하며, 상기 키트는 증폭반응을 수행하기 위한 시약을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 증폭반응을 수행하기 위한 시약은 DNA 중합효소, dNTPs 및 완충액 등을 포함할 수 있으며, 최적의 반응 수행 조건을 기재한 사용자 설명서를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 유전자 마커를 포함하는 한우의 도체중량 예측용 마이크로어레이가 제공될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "마이크로어레이"는 기판 상에 폴리뉴클레오티드의 그룹이 높은 밀도로 고정화되어 있는 것으로서, 상기 폴리뉴클레오티드 그룹은 각각 일정한 영역에 고정화되어 있는 마이크로어레이를 의미한다. 이러한 마이크로어레이는 본 발명이 속하는 기술분야에 잘 알려져 있다. 마이크로어레이에 관하여는 예를 들면, 미국특허 제5,445,934호 및 제5,744,305호에 개시되어 있으며, 이들 특허의 내용은 참조에 의하여 본 명세서에 포함된다.
본 발명에서 사용되는 용어 "기판"은 혼성화 특성을 보유하고, 혼성화의 배경 수준이 낮게 유지되는 조건하에 유전자 프로브가 부착될 수 있는 임의의 기판을 말한다. 통상적으로, 상기 기판은 미세역가(microtiter) 플레이트, 막(예를 들면, 나일론 또는 니트로셀룰로오스) 또는 미세구(비드) 또는 칩일 수 있다. 막에 적용 또는 고정 전에, 핵산 프로브를 변형시켜 고정화를 촉진시키거나 혼성화 효율을 개선시킬 수 있다. 상기 변형은 단독중합체 테일링(homopolymer tailing), 지방족기, NH2 기, SH 기 및 카르복실기와 같은 상이한 반응성 작용기와의 커플링, 또 는 바이오틴, 합텐 또는 단백질과의 커플링을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 한우 근내 지방조직으로부터 총 RNA를 추출하고, 역전사효소를 이용하여 cDNA를 합성하는 단계; 상기 cDNA를 주형으로 하고, 제1항 또는 제2항에 따른 유전자 마커를 이용하여 Realtime-PCR에 의한 증폭 반응을 수행하는 단계; 및 상기 증폭 반응을 통해 Matrix metallopeptidase 2 (MMP2), Matrix metallopeptidase 3 (MMP3), Collagen, type Ⅰ, alpha 1 (COL1A1), Laminin, beta 3 (LAMB3), Integrin, alpha 7 (ITGA7) 및 Integrin, alpha 5 (ITGA5) 유전자의 발현량을 측정하는 단계;를 포함하는 한우의 도체중량 예측 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 한우 근내 지방조직으로부터 상기 시료에서 총 RNA를 추출하는 방법은 본 발명이 속하는 기술분야에 공지된 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면, CTAB 방법을 이용할 수도 있고, wizard prep 키트(Promega 사)를 이용할 수도 있다. 상기 추출된 총 RNA로부터 cDNA를 합성하고, 상기 cDNA를 주형으로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트를 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭할 수 있다. 표적 서열을 증폭하는 방법은 중합효소연쇄반응(PCR; Realtime PCR을 포함), 리가아제 연쇄반응(ligase chain reaction), 핵산 서열 기재증폭(nucleic acid sequence-based amplification), 전사 기재 증폭 시스템(transcription-basedamplification system), 가닥 치환 증폭(strand displacement amplification) 또는 Qβ 복제효소(replicase)를통한 증폭 또는 본 발명이 속하는 기술분야에 알려진 핵산 분자를 증폭하기 위한 임의의 기타 적당한 방법이 있다. 상기 PCR은 중합효소를 이용하여 표적 서열에 특이적으로 결합하는 프라이머 쌍으로부터 표적 서열을 포함하는 유전자를 증폭하는 방법이다. 이러한 PCR 방법은 본 발명이 속하는 기술분야에 잘 알려져 있으며, 상업적으로 이용가능한 키트를 이용할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 증폭된 표적 서열은 검출가능한 표지 물질로 표지될 수 있다. 예를 들어, 상기 표지 물질은 형광, 인광 또는 방사성을 발하는 물질일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는, 상기 표지 물질은 Cy-5 또는 Cy-3이다. 표적 서열의 증폭시 프라이머의 5'-말단에 Cy-5 또는 Cy-3를 표지하여 PCR을 수행하면 표적 서열이 검출가능한 형광 표지 물질로 표지될 수 있다. 또한, 방사성 물질을 이용한 표지 는 PCR 수행시 32P 또는 35S 등과 같은 방사성 동위원소를 PCR 반응액에 첨가하면 증폭 산물이 합성되면서 방사성이 증폭 산물에 혼입되어 증폭 산물이 방사성으로 표지될 수 있다. 표적 서열을 증폭하기 위해 이용된 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트는 상기에 기재된 바와 같다.
일 실시예에 있어서, 본 발명은 상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 증폭 산물의 검출은 DNA 칩, 겔 전기영동, 방사성 측정, 형광 측정 또는 인광 측정을 통해 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 증폭 산물을 검출하는 방법 중의 하나로서, 겔 전기영동을 수행할 수 있다. 겔 전기영동은 증폭 산물의 크기에 따라 아가로스 겔 전기영동 또는 아크릴아미드 겔 전기영동을 이용할 수 있다. 또한, 형광 측정 방법은 프라이머의 5'-말단에 Cy-5 또는 Cy-3를 표지하여 PCR을 수행하면 표적 서열이 검출가능한 형광 표지 물질로 표지되며, 이렇게 표지된 형광은 형광 측정기를 이용하여 측정할 수 있다. 또한, 방사성 측정 방법은 PCR 수행시 32P 또는 35S 등과 같은 방사성 동위원소를 PCR 반응액에 첨가하여 증폭 산물을 표지한 후, 방사성 측정기구, 예를 들면, 가이거 계수기(Geiger counter) 또는 액체섬광계수기(liquid scintillation counter)를 이용하여 방사성을 측정할 수 있다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다 할 것이다.
실시예
공시재료
한우 26두 (거세우, 수소 및 암소)에서 도체중량이 높은 그룹 (530.50 ± 46.47), 중간그룹 (436.14 ± 33.16) 및 낮은 그룹 (432.20 ± 15.07)으로 분류하여 실험을 수행하였다. 하기의 표 1을 통해 분석에 사용된 시료의 도축연령 및 형질 특성을 참고할 수 있다.
그룹 개체 연령
(개월)
도체
중량
그룹 개체 연령
(개월)
도체
중량
그룹 개체 연령
(개월)
도체
중량
높은
그룹


29249 30 443 중간
그룹
28257 32 507 낮은
그룹
28259 33 512
29241 30 448 29019 30 383 29242 30 527
28049 32 337 29024 30 408 29240 30 535
28261 32 404 28043 32 429 29236 30 548
28271 32 422 28046 32 432
28258 32 439 29020 30 435
29234 30 525 29232 31 459
28057 32 419 28291 31 432
28256 32 437 29247 30 453
28260 32 448 28300 31 461
27258 32 471
28298 31 479
유전자 공발현 네트워크 분석
(1) 도체중량과 관련된 후보유전자군을 탐색하기 위해 Animal QTL database (http://www.genome.iastate.edu/cgi-bin/QTLdb/BT/index)를 활용하여 상기 형질과 연관될 가능성을 보이는 유전자들을 추출하였다. NCBI의 GEO (Gene Expression Omnibus) 데이터베이스를 활용하여 소의 마이크로어레이 정보를 다운로드하였다. 모든 어레이는 통계패키지 'R'에서 제공하는 RMA (Robust Multiarray Average) 기법으로 발현값에 대한 표준화 처리를 수행하였다. 상기 추출된 유전자의 발현값은 추후 분석을 위해 log2로 변환하였다.
(2) 선발된 유전자의 발현값은 공발현 네트워크(co-expression network) 구축을 위해 각 유전자에 대하여 Pearson's correlation coefficient (r) 값을 구하고, 공발현 네트워크의 연결 정도에 가중치를 적용하기 위해 soft thresholding 기법 및 power adjacency 함수를 사용하여 유전자간의 연결정도의 세기를 계산하였다. 또한, 유전자 네트워크는 거듭제곱 함수(Power-law function)인 P(k)~k -r 분포를 따르기 때문에 유전자의 발현값이 거듭제곱 법칙에 알맞도록 지수값을 선택한다. 유전자 네트워크에서 유전자 각각은 노드(node)라 불리우며, 각 노드간 연결정도는 엣지(edge)를 통해 알 수 있다.
(3) 상기 유전자에 대하여 pair-wise correlation 값을 계산하고, 각 유전자에 대한 네트워크 토폴로지(topoloty)를 살펴보기 위하여, 중심성(Centrality) 분석을 하였다. node degree는 네트워크를 구성하는 하나의 node와 이것과 직접적으로 연결된 다른 노드들과의 연결정도를 계산하여 각각의 노드들이 네트워크에서 얼마나 중심에 위치하는지 측정할 수 있는 값이다. 또한, betweeness centrality (BC)값을 계산하였다. BC는 네트워크를 구성하는 한 노드와 다른 노드를 연결시키는 특정 node 매개 정도로 중심성을 측정한다. 특정 node의 betweenness centrality는 특정 노드를 제외한 다른 모든 노드의 쌍(pair)들의 최단거리(shortest path)의 수와 실제 그 최단거리에 특정 노드가 존재하는 수의 비율로 계산한다.
Realtime PCR법을 이용한 유전자 발현량 분석 방법
조직에서의 total RNA (2ug)는 Trizol Reagent (Molecular Research Center)를 이용하여 추출한다. 260nm 흡광도에서 정량하고 1% agarose gel을 이용하여 전기영동을 실시한다. 28S와 18S band는 ethidium bromide (EtBr)로 염색하여 관찰한다. 추출한 total RNA는 iScript cDNA Synthesis kit (Bio-rad, Hercules, CA)를 이용하여 cDNA를 합성한다. Real time-PCR은 QuantiTect SYBR green RT-PCR Master mix (Qiagen, Valencia, CA)와 Opticon sequence detection system (MJ research, USA)를 이용하여 수행한다. 간략하게 실험 방법을 아래에 소개한다. cDNA 12.5 ㎕ (300ng)에 SYBR Green RT-PCR Master Mix 10 ㎕와 10 μM primers를 각각 1.25 ㎕ 넣고 혼합한다. 94℃에서 15초, 62℃에서 30초, 72℃에서 30초 반복하여 총 40 cycles을 돌린다. 모든 프라이머 디자인은 National Center for Biotechnology Information (NCBI)에 등록된 sequences를 이용한다. Ct 방법을 이용하여 상대적인 발현량을 비교하고, housekeeping gene으로 ribosomal protein S9 (RPS9)을 이용하여 noramlization한다.
하기의 표 2에는 한우 근내 지방 조직에서 특이적 또는 유의적인 발현 차이를 나타내는 Matrix metallopeptidase 2 (MMP2), Matrix metallopeptidase 3 (MMP3), Collagen, type Ⅰ, alpha 1 (COL1A1), Laminin, beta 3 (LAMB3), Integrin, alpha 7 (ITGA7) 및 Integrin, alpha 5 (ITGA5) 유전자의 발현량을 분석하기 위해 제작된 프라이머의 염기서열이 기재되어 있다.
유전자 방향 서열
MMP2 cctaaacaccttctacggctg
atggtctcaatggtgctctg
MMP3 gtccaaaagattcaagagatgcag
tccagagtgtcagagtccag
COL1A1 atatcagcaagaaccccaagg
ccatactcgaactggaatccg
LAMB3 ccaagtggagaacgtggttt
gaatttcctgtccaggtcca
ITGA7 gcagaaggagagtaaggagaac
gtgcacaggtaacaatcttgc
ITGA5 ataaactctccccgattcacatc
gatctgagccttgtcctctatg
상기 프라이머 세트를 이용한 Realtime-PCR의 결과는 SAS 프로그램의 GLM 분석법을 통해 통계적으로 처리되었으며, 유전자 발현과 한우의 도체중량 사이의 상관 관계는 CORR 분석법을 통해 처리되었다.
실험 결과
한우 거세우, 수소 및 암소의 근내 지방조직에서 세포외 기질 (extracellular matrix: ECM)과 관련한 유전자 발현수준을 비교분석하였다. 26마리 한우 근내 지방조직에서 ECM 관련 유전자의 mRNA 발현 수준과 도체중량을 조사하였다. 또한 도체중량과 mRNA 발현 사이의 상관관계를 분석하였다.
상기와 같은 통계적인 방법을 통해 얻어진 상기 Matrix metallopeptidase 2 (MMP2), Matrix metallopeptidase 3 (MMP3), Collagen, type Ⅰ, alpha 1 (COL1A1), Laminin, beta 3 (LAMB3), Integrin, alpha 7 (ITGA7) 및 Integrin, alpha 5 (ITGA5) 유전자의 발현량과 한우의 도체중량 사이의 상관 관계는 하기의 표 3에 기재되어 있다.
유전자 한우 도체중량
MMP2 0.53**
MMP3 -0.61**
COL1A1 0.56**
LAMB3 0.56**
ITGA7 0.65***
ITGA5 0.54**
상관계수(P) *, P < 0.05; **, P < 0.01; ***, P < 0.001, N = 26
본 실시예에서는 한우 거세우, 수소 및 암소의 근내 지방조직에서 세포외 기질(extracellular matrix: ECM)과 관련한 유전자 발현수준을 비교분석하였으며, 26마리 한우 근내 지방조직에서 ECM 관련 유전자의 mRNA 발현 수준과 도체중량을 조사하였다. 또한 도체중량과 mRNA 발현 사이의 상관관계를 분석하였다. 지방조직의 세포 수 및 양의 증가는 지방 침착 및 제거 사이의 균형에 의해 나타난다. ECM에 관여하는 30개의 유전자의 발현은 mRNA에 대해서 상관관계를 보였다. 특히 Matrix metallopeptidase 2 (MMP2; r = 0.53, P < 0.01), Collagen, type I, alpha 1 (COL1A1; r = 0.56, P < 0.01), Laminin, beta 3 (LAMB3; r = 0.56, P < 0.01), Integrin, alpha 7 (ITGA7; r = 0.65, P < 0.001) 및 Integrin, alpha 5 (ITGA5; r = 0.54, P < 0.01)은 유전자 모두 양의 상관관계를 보였으며, ITGA7은 강한 양의 상관관계를 보였다. 반대로 Matrix metallopeptidase 3 (MMP3; r = -0.61, P < 0.01)은 강한 음의 상관관계를 보였다.
따라서, 상기 결과에 따라 본 발명에 따른 유전자 마커는 상기 Matrix metallopeptidase 2 (MMP2), Matrix metallopeptidase 3 (MMP3), Collagen, type Ⅰ, alpha 1 (COL1A1), Laminin, beta 3 (LAMB3), Integrin, alpha 7 (ITGA7) 및 Integrin, alpha 5 (ITGA5) 유전자의 발현량으로부터 한우 개체의 도체중량을 예측할 수 있는 유전자 마커로서 사용될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
SEQUENCE LISTING <110> RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION <120> Genetic marker for prediction of carcass weight in Hanwoo <130> NPF-25336 <160> 12 <170> PatentIn version 3.2 <210> 1 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> forward primer for MMP2 <400> 1 cctaaacacc ttctacggct g 21 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> reverse primer for MMP2 <400> 2 atggtctcaa tggtgctctg 20 <210> 3 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> forward primer for MMP3 <400> 3 gtccaaaaga ttcaagagat gcag 24 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> reverse primer for MMP3 <400> 4 tccagagtgt cagagtccag 20 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> forward primer for COL1A2 <400> 5 atatcagcaa gaaccccaag g 21 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> reverse primer for COL1A2 <400> 6 ccatactcga actggaatcc g 21 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> forward primer for LAMB3 <400> 7 ccaagtggag aacgtggttt 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> reverse primer for LAMB3 <400> 8 gaatttcctg tccaggtcca 20 <210> 9 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> forward primer for ITGA7 <400> 9 gcagaaggag agtaaggaga ac 22 <210> 10 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> reverse primer for ITGA7 <400> 10 gtgcacaggt aacaatcttg c 21 <210> 11 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> forward primer for ITGA5 <400> 11 ataaactctc cccgattcac atc 23 <210> 12 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> reverse primer for ITGA5 <400> 12 gatctgagcc ttgtcctcta tg 22

Claims (5)

  1. 서열번호 1 및 2로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트;
    서열번호 3 및 4로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트;
    서열번호 5 및 6으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트;
    서열번호 7 및 8로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트;
    서열번호 9 및 10으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트; 및
    서열번호 11 및 12로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트;를 포함하는 한우의 도체중량 예측용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서열번호 1 및 2로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Matrix metallopeptidase 2 (MMP2) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고,
    상기 서열번호 3 및 4로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Matrix metallopeptidase 3 (MMP3) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고,
    상기 서열번호 5 및 6으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Collagen, type Ⅰ, alpha 1 (COL1A1) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고,
    상기 서열번호 7 및 8로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Laminin, beta 3 (LAMB3) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고,
    상기 서열번호 9 및 10으로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Integrin, alpha 7 (ITGA7) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하고,
    상기 서열번호 11 및 12로 표시되는 정방향 및 역방향 프라이머 세트는 Integrin, alpha 5 (ITGA5) 유전자에 특이적으로 혼성 결합하는 것을 특징으로 하는 한우의 도체중량 예측용 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 따른 조성물을 포함하는 한우의 도체중량 예측용 키트.
  4. 제1항 또는 제2항에 따른 조성물을 포함하는 한우의 도체중량 예측용 마이크로어레이.
  5. 한우 근내 지방조직으로부터 총 RNA를 추출하고, 역전사효소를 이용하여 cDNA를 합성하는 단계;
    상기 cDNA를 주형으로 하고, 제1항 또는 제2항에 따른 조성물을 이용하여 Realtime-PCR에 의한 증폭 반응을 수행하는 단계; 및
    상기 증폭 반응을 통해 Matrix metallopeptidase 2 (MMP2), Matrix metallopeptidase 3 (MMP3), Collagen, type Ⅰ, alpha 1 (COL1A1), Laminin, beta 3 (LAMB3), Integrin, alpha 7 (ITGA7) 및 Integrin, alpha 5 (ITGA5) 유전자의 발현량을 측정하는 단계;를 포함하는 한우의 도체중량 예측 방법.
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