KR20190045958A - 돼지의 고급육 선발을 위한 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 및 이의용도 - Google Patents

돼지의 고급육 선발을 위한 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 및 이의용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 돼지의 고급육 선발을 위한 평균 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 및 이의 용도에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 돼지의 고급육 선발을 위한 평균 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 조성물, 키트 및 돼지의 등지방두께를 판별하는 방법을 제공하는 것으로, 본 발명에서 규명한 돼지 등지방두께와 연관된 단일염기다형성 마커는 돼지의 성장과 관련된 원인유전자 검출 및 육종가 추정을 통한 돼지 종돈 선발에 유용하게 사용할 수 있고 유전능력 개량에도 활용할 수 있는 효과가 있으며, 등지방두께는 현재 돼지의 성장 정도를 평가하는 중요한 기준으로 활용되고 있는 바, 우수 종돈의 국내 육성에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.

Description

돼지의 고급육 선발을 위한 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 및 이의용도{Single nucleotide polymorphism markers associated with backfat thickness trait in pig and use thereof}
본 발명은 돼지의 고급육 선발을 위한 신규한 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 조성물, 키트 및 돼지의 평균 등지방두께를 판별하는 방법에 관한 것이다.
가축 육종은 능력이 우수한 개체를 선발하고 선발된 가축을 이용하여 후대를 생산하고, 다시 이들 후대의 능력을 검정하여 우수한 가축을 선발하는 일련의 과정을 반복하여 수행하고 있다. 따라서 관련된 연속적 과정을 수행함에 있어 다양한 육종기술이 정해진 전략(breeding scheme)에 따라 투입되며 진행되는데 기존의 경우 통계적 방법에 따라 가축이 사육과정에서 발현되는 표현형 정보를 바탕으로 육종가치를 추정하고 이를 근거로 선발하는 것을 기본으로 설정되어 왔다.
따라서, 사람들에게 보다 효용성이 높은 가축을 얻기 위해서는 다음 세대의 가축을 생산하는데 쓰일 우수한 종축(breeding stock)을 잘 선발(selection)하여야 한다. 선발을 통한 개량 대상으로 하는 가축의 형질(산유량, 체중 등)은 대부분 많은 수의 유전자에 의해 영향을 받는 양적 형질(quantitative trait)이다. 양적 형질은 일반적으로 많은 수의 유전자에 의하여 영향을 받을 뿐만 아니라 여러 가지 환경요인에 의해서도 상당히 영향을 받는다. 따라서 양적 형질에 있어서는 이에 영향하는 개별적인 유전자 작용이나 특성과 같은 것을 구명하는 것이 질적 형질(qualitative trait)보다 극히 곤란하다. 때문에, 양적 형질의 유전을 연구하는데 통계적 방법이 강력한 수단으로 사용되고 있으며 양적 형질에 영향을 주는 유전적 요인을 여러 환경 요인으로부터 분리하여 효과적으로 추정하고자 하는 연구가 여러 학자들에 의해 수행되어 왔다.
특히 양돈 산업은 축산업의 총 생산액 중에서 매우 중요한 산업이다. 하지만 축산 선진국의 양돈 생산업은 열악한 구조를 가지고 있으며, 최근 10년간 생존자돈수는 9.9두에서 10.5두로 소량 증가에 그쳐 고품질을 갖는 품종의 개량도 시급한 실정이다. 우리나라의 경우, 성장능력 우선으로 개량이 집중되어 있어 급격한 성장 결과는 도출되었으나, 이로 인해 육질이 저하되고 폐사율이 증가하는 문제점이 대두되고 있다.
따라서 돼지의 고급육 및 번식과 관련된 특정 마커를 발굴하여 우수한 돼지 품종을 선발하고 번식할 수 있는 새로운 기술 개발이 필요한 시점이나, 아직까지 돼지 전체 게놈 상에 존재하는 무수한 단일염기다형성 중에서 형질, 특히 돼지의 등지방두께와 유의미한 연관성 여부를 판단 및 분석할 수 있는 방법이 개발되지 못하고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1236298호
이에 본 발명자들은 모계의 대표품종인 요크셔종의 SNP Breadchip(60k)에서 생성된 유전체정보 및 형질에 대한 표현형을 수집하여 유전체 선발을 위한 참조집단(reference population)을 구축하고 표현형 혈통을 기반으로 추정한 육종가(estimated breeding value)의 정확도와 유전체 혈통을 기반으로 추정한 육종가(genomic estimated breeding value)의 정확도를 비교함과 동시에 요크셔 품종의 등지방두께와 유의적인 연관성을 갖는 단일염기다형성을 발굴하여 돼지의 표지인자 도움 선발에 활용할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 돼지의 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 본 발명의 단일염기다형성 마커를 이용한 돼지의 등지방두께 확인용 키트를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 본 발명의 단일염기다형성 마커를 이용한 돼지의 등지방두께를 확인하는 정보제공 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 본 발명의 단일염기다형성 마커를 이용한 종돈 선발 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 돼지의 평균 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 돼지의 품종은 요크셔일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 A/C의 단일염기변이가 존재하고; 서열번호 2,3,5 및 13의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 각각의 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 C/T의 단일염기변이가 존재하고; 서열번호 4의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 15번째에 A/G의 단일염기변이가 존재하고; 서열번호 6의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 23번째에 C/G의 단일염기변이가 존재하고; 서열번호 7의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 A/T의 단일염기변이가 존재하고; 서열번호 8의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 C/G의 단일염기변이가 존재하고; 서열번호 9의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 10번째에 C/T의 단일염기변이가 존재하고; 서열번호 10~12 및 서열번호 14~17의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 각각의 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 A/G의 단일염기변이가 존재하고; 서열번호 13의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 C/T의 단일염기변이가 존재하며; 및 서열번호 18의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 G/T의 단일염기변이가 존재할 수 있다.
또한 본 발명은 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드 또는 상기 폴리뉴클레오티드에 존재하는 단열염기다형성의 염기타입 검출제제를 유효성분으로 포함하는, 돼지의 평균 등지방두께 확인용 키트를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 검출제제는 상기 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드를 증폭할 수 있는 프라이머 또는 프로브일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 돼지의 품종은 요크셔일 수 있다.
또한, 본 발명은, 돼지로부터 핵산분자를 분리하는 단계; 및 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드에 존재하는 단일염기다형성의 염기타입을 상기 분리된 핵산분자에서 검출하는 단계를 포함하는, 돼지의 평균 등지방두께를 확인하는 정보제공 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 돼지의 품종은 요크셔일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 염기타입을 검출하는 단계는, 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 A 또는 C인지 분석하고; 서열번호 2,3,5 및 13의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 각각의 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 C 또는 T인지 분석하고; 서열번호 4의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 15번째에 존재하는 염기가 A 또는 G인지 분석하고; 서열번호 6의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 23번째에 존재하는 염기가 C 또는 G인지 분석하고; 서열번호 7의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 A 또는 T인지 분석하고; 서열번호 8의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 C 또는 G인지 분석하고; 서열번호 9의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 10번째에 존재하는 염기가 C 또는 T인지 분석하고; 서열번호 10~12 및 서열번호 14~17의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 각각의 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 A 또는 G인지 분석하고; 서열번호 13의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 C 또는 T인지 분석하고; 및 서열번호 18의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 G 또는 T인지 분석하는 것일 수 있다.
나아가 본 발명은, 돼지로부터 핵산분자를 분리하는 단계; 및 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드에 존재하는 단일염기다형성의 염기타입을 상기 분리된 핵산분자에서 검출하는 단계를 포함하는 종돈 선발 방법을 제공한다.
본 발명은 돼지의 고급육 선발을 위한 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 조성물, 키트 및 돼지의 등지방두께를 판별하는 방법을 제공하는 것으로, 본 발명에서 규명한 돼지 등지방두께와 연관된 단일염기다형성 마커는 돼지의 성장과 관련된 원인유전자 검출 및 육종가 추정을 통한 돼지 종돈 선발에 유용하게 사용할 수 있고 유전능력 개량에도 활용할 수 있는 효과가 있으며, 등지방두께는 현재 돼지의 성장 정도를 평가하는 중요한 기준으로 활용되고 있는 바, 우수 종돈의 국내 육성에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 돼지의 고급육 선발을 위한 평균 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 조성물을 제공하는 점에 특징이 있으며, 구체적으로 본 발명은 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 돼지의 평균 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 조성물을 제공함에 특징이 있다.
본 발명에서 “단일염기다형성(single nucleotide polymorphism; SNP)”은 유전체 상에서 A, T, C, G로 구성되는 염기서열의 한 개가 다른 염기서열로 변한 것을 의미한다.
본 발명에서 “마커”란 돼지 품종의 번식능력 및 고급육을 판별할 수 있는 물질로서, 구체적으로 돼지의 형질 중에서 평균 등지방두께를 판별할 수 있는 물질을 의미한다.
상기 본 발명에 따른 단일염기다형성 마커는 단일 마커로서 돼지의 평균 등지방두께을 판별하기 위한 마커로서 유용하며, 상기 마커들을 조합하여 마커수를 많이 포함할수록 판별의 정확도가 높아질 수 있다.
본 발명에서 규명한 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 돼지의 평균 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 조성물은, 돼지 품종의 고급육 판별을 위한 평균 등지방두께 분석에 사용될 수 있다.
보다 구체적으로 본 발명에서 규명한 돼지의 평균 등지방두께 판별을 위한 단일염기다형성 마커는, 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 A/C의 단일염기변이가 존재하고, 서열번호 2,3,5 및 13의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 각각의 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 C/T의 단일염기변이가 존재하고, 서열번호 4의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 15번째에 A/G의 단일염기변이가 존재하고, 서열번호 6의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 23번째에 C/G의 단일염기변이가 존재하고, 서열번호 7의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 A/T의 단일염기변이가 존재하고, 서열번호 8의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 C/G의 단일염기변이가 존재하고, 서열번호 9의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 10번째에 C/T의 단일염기변이가 존재하고, 서열번호 10~12 및 서열번호 14~17의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 각각의 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 A/G의 단일염기변이가 존재하고, 서열번호 13의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 C/T의 단일염기변이가 존재하며, 서열번호 18의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 G/T의 단일염기변이가 존재한다는 점에 특징이 있다.
나아가 본 발명자들은 단일염기다형성 마커를 포함하는 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드에 대해, 돼지의 평균 등지방두께와 유의적인 관련성이 있음을 확인하였고, 상기 18개의 규명된 단일염기다형성 마커의 정보를 하기 표 3에 나타내었다.
또한 본 발명에서 규명한 돼지 품종의 고급육 판별을 위한 평균 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커에 대한 18개의 구체적인 염기서열도 하기 실시예의 표 4에 기재하였으며, 하기 표 4에 기재된 염기서열에서 예컨대, “N/M”의 표기는 해당위치에 존재하는 염기가 N 또는 M일 수 있다는 것이고, N 염기가 M 염기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명에 따른 18개의 돼지 평균 등지방두께 판별을 위한 단일염기다형성 마커에 대한 폴리뉴클레오티드는 서열번호 1 내지 18로 기재되어 있고, 각 서열번호로 표시되는 폴리뉴클레오티드에 존재하는 단일염기다형성의 위치 및 염기변이는 하기 표 1에 기재된 바와 같다.
하기 표 1에서 예컨대 서열번호 1의 SNP는 서열번호 1의 염기서열에서 26번째의 염기가 A 또는 C일 수 있으며, 26번째의 염기가 A 에서 C로 점돌연변이된 것이 더 높은 확률로 존재함(Major로 존재)을 의미한다.
Figure pat00001
나아가 본 발명은, 상기와 같은 본 발명에 따른 단일염기다형성 마커를 이용한 돼지의 평균 등지방두께를 확인하는 정보제공 방법을 제공할 수 있다.
바람직하게 상기 방법은, 돼지로부터 핵산분자를 분리하는 단계; 및 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드에 존재하는 단일염기다형성의 염기타입을 상기 분리된 핵산분자에서 검출하는 단계를 포함한다.
상기 본 발명에 따른 돼지의 평균 등지방두께를 확인하는 정보제공 방법에서 상기 염기타입을 검출한다는 것은, 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 A 또는 C인지 분석하고, 서열번호 2,3,5 및 13의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 각각의 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 C 또는 T인지 분석하고, 서열번호 4의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 15번째에 존재하는 염기가 A 또는 G인지 분석하고, 서열번호 6의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 23번째에 존재하는 염기가 C 또는 G인지 분석하고, 서열번호 7의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 A 또는 T인지 분석하고, 서열번호 8의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 C 또는 G인지 분석하고, 서열번호 9의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 10번째에 존재하는 염기가 C 또는 T인지 분석하고, 서열번호 10~12 및 서열번호 14~17의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 각각의 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 A 또는 G인지 분석하고, 서열번호 13의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 C 또는 T인지 분석하고, 또는 서열번호 18의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 G 또는 T인지를 분석하는 것을 의미한다.
뿐만 아니라 본 발명은 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드 또는 상기 폴리뉴클레오티드에 존재하는 단열염기다형성의 염기타입 검출제제를 유효성분으로 포함하는, 돼지의 평균 등지방두께 확인용 키트를 제공한다.
상기 검출제제는 상기 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드를 증폭시킬 수 있는 프라이머 또는 프로브일 수 있다.
상기 “증폭시킬 수 있는 프라이머”란 짧은 자유 3말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 염기 서열로 상보적인 템플레이트(template)와 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 주형 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 서열을 의미하며, 적절한 버퍼 중의 적절한 조건 (예를 들면, 4개의 다른 뉴클레오시드 트리포스페이트 및 DNA, RNA 폴리머라제 또는 역전사 효소와 같은 중합제) 및 적당한 온도 하에서 주형-지시 DNA 합성의 시작점으로서 작용할 수 있는 단일가닥 올리고뉴클레오티드를 말한다. 상기 프라이머의 적절한 길이는 사용 목적에 따라 달라질 수 있으나, 통상 15 내지 30 뉴클레오티드이다. 짧은 프라이머 분자는 일반적으로 주형과 안정한 혼성체를 형성하기 위해서는 더 낮은 온도를 필요로 한다. 프라이머 서열은 주형과 완전하게 상보적일 필요는 없으나, 주형과 혼성화 할 정도로 충분히 상보적이어야 한다.
상기 "프로브"는 특정 뉴클레오타이드 서열에 혼성화될 수 있는 디옥시리보뉴클레오타이드 및 리보뉴클레오타이드를 포함하는 자연 또는 변형되는 모노머 또는 결합을 갖는 선형의 올리고머를 의미한다. 본 발명에 이용되는 프로브는 본 발명의 SNP를 포함하는 서열에 완전하게 (perfectly) 상보적인 서열이 이용될 수 있으나, 특이적 혼성화를 방해하지 않는 범위 내에서 실질적으로 (substantially) 상보적인 서열이 이용될 수도 있다.
상기 키트에는 본 발명의 마커를 증폭시킬 수 있는 프라이머 뿐만 아니라, 중합 반응에 필요한 시약, 예를 들면 dNTP, 각종의 중합효소 및 발색제 등을 포함할 수 있다. 한편, 본 발명의 키트는 DNA 칩, 마이크로어레이 등으로 응용될 수도 있다.
또한 본 발명은 돼지 품종의 평균 등지방두께를 판별하는 방법을 제공할 수 있으며, 상기 방법은, 돼지로부터 핵산분자를 분리하는 단계; 및 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드에 존재하는 단일염기다형성의 염기타입을 상기 분리된 핵산분자에서 검출하는 단계를 포함한다.
보다 구체적으로 상기 폴리뉴클레오티드에 존재하는 단일염기다형성의 염기타입 검출은 상기 표 1에서 각 폴리뉴클레오티드의 SNP 위치에 해당하는 염기를 확인하는 것이다.
상기 돼지로부터 핵산분자를 분리할 수 있는 부위는 이에 제한되지는 않으며, 근육, 표피, 혈액, 뼈, 장기로부터 얻을 수 있고, 바람직하게는 근육 또는 혈액으로부터 얻을 수 있다.
본 발명의 일례로, 출발물질이 gDNA인 경우, gDNA의 분리는 당업계에 공지된 통상의 방법에 따라 실시될 수 있으며 (참조: Rogers & Bendich (1994)), 출발물질이 mRNA인 경우에는, 역전사효소를 이용하여 cDNA로 합성될 수 있다.
또한, 본 발명은 돼지로부터 핵산분자를 분리하는 단계; 및 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드에 존재하는 단일염기다형성의 염기타입을 상기 분리된 핵산분자에서 검출하는 단계를 포함하는, 종돈 선발 방법을 제공할 수 있다.
상기 기술된 본 발명에서 규명한 단일염기다형성 마커 및 상기 마커에 존재하는 특정 위치의 점돌연변이의 염기를 분석함으로써, 평균 등지방두께가 우수한 우수 종돈을 선발할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 돼지는 당업계에 알려진 돼지의 각종 품종을 모두 포함할 수 있으며, 바람직하게는 요크셔일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<시료준비>
하기 실시예의 분석을 위한 시료로서 농협 종돈 요크셔 집단에서 1,579두에 대한 도체 및 번식 형질들을 수집하여 사용하였다.
< 실시예 1>
요크셔 돼지품종에서 등지방두께와 관련된 단일염기다형성 마커 발굴
상기 시료준비 과정에서 수집한 요크셔를 대상으로 고밀도 Illumina porcine 62,123 SNPs 어레이 분석을 수행하였다. SNPs에 대해 4가지 QC(Quality control)를 수행하였고, Hardy-Weinberg equilibrium(HWE) test를 통해 log(p-value)가 6 이하, Minor allele frequecny 0.05 이하에 해당하는 SNP들은 제거하였다. 마지막으로 Call rate는 각 개체와 각 SNPs 별로 수집된 유전자형의 오류 데이터(missing data) 빈도를 기준으로 90%를 넘지 않을 경우 해당 개체와 SNPs를 제거하였다. 이러한 과정을 거쳐, 총 1,579두의 개체와 41,104 SNPs가 최종적으로 이용되었으며, 각각의 SNP에 대하여 두 단계로 전장연관분석(GWAS)을 수행하였다.
먼저, 표현형 보정을 위해, 검정종료주차, 산차, 순종 여부, 농장을 고정효과로 복번호를 공변이로 하고 유전체 정보를 이용한 혈연관계(IBS)에 근거한 G matrix를 이용한 Animal model를 적용하여 ASREML software로 분석하였다. 그 후 잔차, 즉 보정한 표현형 값을 각 SNP에 대해 Plink version 4.0을 이용하여 연관분석을 수행하였고, 상기 시료들은 임의로 선택된 시료이기에 유전적 관계는 독립적이라 가정하였다.
각 형질별 연관분석 결과, 유의수준이 1x10- 2이하인 P 값을 가진 SNP에서 상위 20 SNPs 중 rs번호가 할당된 SNP를 해당 형질과 통계적으로 유의적인 연관성을 갖는 것으로 판단하고 이를 선별하였다.
또한, 상기 8개의 형질분석을 위한 기초통계량을 하기 표 2에 나타내었다.
형질기초통계량
형질 N 평균값 표준편차 최소값 최대값 C.V.
ADG 1,627 0.66 0.05 0.49 0.85 0.08
ABF 1,627 1.47 0.25 0.83 2.31 0.17
90kg_days 1,627 141.86 9.28 116.00 178.00 0.07
PCL 1,627 56.15 3.09 43.20 63.60 0.06
tnb 1,580 13.02 2.24 5 23 0.17
nba 1,580 12.09 1.99 3 20 0.16
wen 1,580 11.34 0.76 6 14 0.07
w2e 1,580 5.96 2.70 2 21 0.45
본 발명에 따른 분석을 통해 일당증체량(adg), 평균 등지방두께(abf), 90kg 도달 일령(90kg_days), 정육율(PCL), 총산자수(tnb), 생존 산자수(nba), 이유후 산자수(wen), 이유 2주후 산자수(w2e)의 8개 항목에 대해, 번식 및 도체/고급육 형질과 관련된 110개의 SNP를 확인하고 선별하였으며, 이 중에서 평균 등지방두께(abf)와 유의적으로 관련성이 높은 하기 표 3의 단일염기다형성 마커를 발굴하였다.
등지방 두께와 연관된 SNP
SNP_id SNP( MinorA /
MajorB ) 		SSC bp estimate stderr -logP σ2 (SNP)/σ2(trait)
ASGA0098481 [A/C] 2 920,370 0.252 0.074 3.181 0.005
ALGA0011460 [G/A] 2 3,606,836 0.208 0.058 3.447 0.006
ALGA0011652 [C/T] 2 6,791,822 0.244 0.069 3.376 0.005
MARC0018949 [C/T] 2 8,997,005 0.179 0.057 2.763 0.004
ALGA0107834 [C/T] 3 139,812,530 0.201 0.064 2.749 0.004
ALGA0066945 [A/G] 3 139,930,024 0.341 0.100 3.148 0.005
ASGA0043235 [A/T] 9 61,110,302 -0.175 0.054 2.907 0.004
ASGA0095599 [G/C] 10 8,362,313 -0.180 0.055 2.980 0.004
ALGA0111309 [G/A] 12 45,901,663 0.215 0.063 3.186 0.005
ALGA0082467 [G/A] 14 142,222,520 -0.174 0.058 2.595 0.004
ALGA0083078 [A/G] 14 148,025,185 -0.219 0.069 2.793 0.004
M1GA0019738 [C/T] 14 149,409,558 -0.271 0.088 2.657 0.004
INRA0048453 [A/G] 14 149,911,431 0.182 0.058 2.757 0.004
M1GA0023302 [T/C] 18 51,495,397 0.382 0.113 3.143 0.005
INRA0056007 [T/C] 18 51,572,402 0.382 0.113 3.143 0.005
ASGA0080142 [G/A] 18 51,644,236 0.405 0.124 2.961 0.005
ALGA0120564 [A/G] 18 52,862,142 0.443 0.130 3.163 0.005
ASGA0080220 [A/C] 18 53,090,433 0.199 0.061 2.983 0.005
또한 상기 실시예에서 발굴한 요크셔의 평균 등지방두께와 관련성을 갖는 각 SNP들에 대한 염기서열은 하기 표 4에 기재된 바와 같으며, 하기 표에서 [A/B]란 염기 A가 염기 B로 점돌연변이된 SNP를 갖는다는 것을 의미하는 것이다.
SNP 염기서열
SNP rs_number 염기서열 서열번호
ASGA0098481 rs81318741 CTCCGTGCAGTTCGGCTCCATTGGC[A/C]GCTACTAAG 1
ALGA0011460 rs81368683 TTCCTATGCCTTGGGCCTGGCCCCA[C/T]GTCAGCTTTCACCTGGAATTCTGCA 2
ALGA0011652 rs81359081 CACCCACTGCTCTTGTCACTATTAT[C/T]GTGAGCTTGGCTGCTGTTCAGTGGG 3
ALGA0107834 rs81335643 CTGGAGAAACAGCA[A/G]CAGGACCTGAGTGAAGGTCAGAGAG 4
ALGA0066945 rs81436793 TGCTGGGCAGGCCCTGGCTTCAGCA[C/T]ACTGGACAACATTAGCTACTTATTT 5
M1GA0026456 rs81315264 CTCACAAAACCTCCCCGGAGAA[C/G]ACAAGTCTGAACTGATCCTGCAGGT 6
ASGA0043235 rs81411615 AACTCCAGCTATTTAKTTATAATAT[A/T]TGCATCTAAAACATAAGGATACAGA 7
ASGA0095599 rs81315040 AAGTTAAAGGAAAGCGATGGAGTTC[C/G]TTTCACACACTTGTACTAG 8
ALGA0111309 rs81339722 CTAAAGGAC[C/T]GAAGGCCATAGACAGAAAGTCTCTG 9
ALGA0082467 rs80835167 CTCTTCAGTGTACTGCTCCTCAATC[A/G]ATAGCATTATATTCAGCTCATCAAA 10
ALGA0083078 rs80867239 GGGTTTTGCGCTCCAGGATGGCCAC[A/G]CAGGGACCCGGATGCATAGCTCTCT 11
M1GA0019738 rs80794466 CCCTGTGCCTCTTAATCCTCCTTGT[A/G]GGGCAAAATGCAGATGAAGCCGGCT 12
INRA0048453 rs340251721 AGTATTGCCTTATGCTAGTCTTAAA[C/T]GTCTTAAGAATACATCAATTGTGGA 13
M1GA0023302 rs81470437 TTAACCACAGAGCCAGAGCCTGGCA[A/G]TTTGCTGAAATCAAGCTGGCTGCTG 14
INRA0056007 rs330472367 ATATTTCAGTTTTGAAAATAAGTAC[A/G]AGATGCTCTGTTCAAAATTTAAATC 15
ASGA0080142 rs81470477 AGATTTCAACCTGCGCTGCCAGACA[A/G]AATCTGAGGGTAAATTTCTGATCCC 16
ALGA0120564 rs81479422 GTGACCTGGGCATATCTCAAAGGCA[A/G]TGTAAACCCAG 17
ASGA0080220 rs81470697 TGTGTCACCAATGGGAAGTCCTGTC[G/T]GTGAATTTTAACACACCAGCTTAAG 18
상기에서 발굴된 단일염기다형성 마커는 돼지의 평균 등지방두께를 예측하는데 활용이 가능하여 등지방두께 판정을 통한 우수한 종돈 선발을 위한 DNA 마커로서 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
<110> Jung P&C Institute, Inc. <120> Single nucleotide polymorphism markers associated with backfat thickness trait in pig and use thereof <130> NPDC64682 <160> 18 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ASGA0098481 SNP <400> 1 ctccgtgcag ttcggctcca ttggcagcta ctaag 35 <210> 2 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ALGA0011460 SNP <400> 2 ttcctatgcc ttgggcctgg ccccacgtca gctttcacct ggaattctgc a 51 <210> 3 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ALGA0011652 SNP <400> 3 cacccactgc tcttgtcact attatcgtga gcttggctgc tgttcagtgg g 51 <210> 4 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ALGA0107834 SNP <400> 4 ctggagaaac agcaacagga cctgagtgaa ggtcagagag 40 <210> 5 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ALGA0066945 SNP <400> 5 tgctgggcag gccctggctt cagcacactg gacaacatta gctacttatt t 51 <210> 6 <211> 48 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> M1GA0026456 SNP <400> 6 ctcacaaaac ctccccggag aacacaagtc tgaactgatc ctgcaggt 48 <210> 7 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ASGA0043235 SNP <400> 7 aactccagct atttakttat aatatatgca tctaaaacat aaggatacag a 51 <210> 8 <211> 45 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ASGA0095599 SNP <400> 8 aagttaaagg aaagcgatgg agttcctttc acacacttgt actag 45 <210> 9 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ALGA0111309 SNP <400> 9 ctaaaggacc gaaggccata gacagaaagt ctctg 35 <210> 10 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ALGA0082467 SNP <400> 10 ctcttcagtg tactgctcct caatcaatag cattatattc agctcatcaa a 51 <210> 11 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ALGA0083078 SNP <400> 11 gggttttgcg ctccaggatg gccacacagg gacccggatg catagctctc t 51 <210> 12 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> M1GA0019738 SNP <400> 12 ccctgtgcct cttaatcctc cttgtagggc aaaatgcaga tgaagccggc t 51 <210> 13 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INRA0048453 SNP <400> 13 agtattgcct tatgctagtc ttaaacgtct taagaataca tcaattgtgg a 51 <210> 14 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> M1GA0023302 SNP <400> 14 ttaaccacag agccagagcc tggcaatttg ctgaaatcaa gctggctgct g 51 <210> 15 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> INRA0056007 SNP <400> 15 atatttcagt tttgaaaata agtacaagat gctctgttca aaatttaaat c 51 <210> 16 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ASGA0080142 SNP <400> 16 agatttcaac ctgcgctgcc agacaaaatc tgagggtaaa tttctgatcc c 51 <210> 17 <211> 37 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ALGA0120564 SNP <400> 17 gtgacctggg catatctcaa aggcaatgta aacccag 37 <210> 18 <211> 51 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ASGA0080220 SNP <400> 18 tgtgtcacca atgggaagtc ctgtcggtga attttaacac accagcttaa g 51

Claims (10)

  1. 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 돼지의 평균 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돼지의 품종은 요크셔인 것을 특징으로 하는, 돼지의 평균 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    서열번호 1의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 A/C의 단일염기변이가 존재하고,
    서열번호 2,3,5 및 13의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 각각의 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 C/T의 단일염기변이가 존재하고,
    서열번호 4의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 15번째에 A/G의 단일염기변이가 존재하고,
    서열번호 6의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 23번째에 C/G의 단일염기변이가 존재하고,
    서열번호 7의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 A/T의 단일염기변이가 존재하고,
    서열번호 8의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 C/G의 단일염기변이가 존재하고,
    서열번호 9의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 10번째에 C/T의 단일염기변이가 존재하고,
    서열번호 10~12 및 서열번호 14~17의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 각각의 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 A/G의 단일염기변이가 존재하고,
    서열번호 13의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 C/T의 단일염기변이가 존재하며,
    서열번호 18의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 G/T의 단일염기변이가 존재하는 것을 특징으로 하는, 돼지의 평균 등지방두께 판별용 단일염기다형성 마커 조성물.
  4. 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드 또는 상기 폴리뉴클레오티드에 존재하는 단열염기다형성의 염기타입 검출제제를 유효성분으로 포함하는, 돼지의 평균 등지방두께 확인용 키트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 검출제제는 상기 서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드를 증폭할 수 있는 프라이머 또는 프로브인 것을 특징으로 하는, 돼지의 평균 등지방두께 확인용 키트.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 돼지의 품종은 요크셔인 것을 특징으로 하는, 돼지의 평균 등지방두께 확인용 키트.
  7. 돼지로부터 핵산분자를 분리하는 단계; 및
    서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드에 존재하는 단일염기다형성의 염기타입을 상기 분리된 핵산분자에서 검출하는 단계를 포함하는,
    돼지의 평균 등지방두께를 확인하는 정보제공 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 돼지의 품종은 요크셔인 것을 특징으로 하는, 돼지의 평균 등지방두께를 확인하는 정보제공 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    염기타입을 검출하는 단계는,
    서열번호 1의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 A 또는 C인지 분석하고,
    서열번호 2,3,5 및 13의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 각각의 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 C 또는 T인지 분석하고,
    서열번호 4의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 15번째에 존재하는 염기가 A 또는 G인지 분석하고,
    서열번호 6의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 23번째에 존재하는 염기가 C 또는 G인지 분석하고,
    서열번호 7의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 A 또는 T인지 분석하고,
    서열번호 8의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 C 또는 G인지 분석하고,
    서열번호 9의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 10번째에 존재하는 염기가 C 또는 T인지 분석하고,
    서열번호 10~12 및 서열번호 14~17의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 각각의 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 A 또는 G인지 분석하고,
    서열번호 13의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 C 또는 T인지 분석하고,
    서열번호 18의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드는 상기 폴리뉴클레오티드의 염기서열에서 26번째에 존재하는 염기가 G 또는 T인지 분석하는 것을 특징으로 하는, 돼지의 평균 등지방두께를 확인하는 정보제공 방법.
  10. 돼지로부터 핵산분자를 분리하는 단계; 및
    서열번호 1 내지 18의 염기서열로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리뉴클레오티드에 존재하는 단일염기다형성의 염기타입을 상기 분리된 핵산분자에서 검출하는 단계를 포함하는,
    종돈 선발 방법.
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