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한국생명공학연구원 유전체자원센터 박홍석 박사팀은 유전체 해독을 통해 진돗개가 순수 계통을 가진 고유 품종이란 사실이 밝혀냈습니다.

개는 전 세계적으로 400여 종류의 품종이 있는데, 유전체가 해독된 것은 2005년 복서(Boxer)라는 품종 이후 세계에서 두 번째입니다.

전세계 79개의 개 품종 계통도. 진돗개의 미토콘드리아 DNA (빨강화살표)를 79 품종과 계통도를 분석한 결과, 진돗개는 고유한 품종임을 입증하고 있음.

복서(Boxer)는 독일이 원산지인 품종으로 군견, 호신견, 애완견 등 다양한 용도로 사육되며, 2005년 미국 MIT와 영국 생거 센터(Sanger Center)에 의해 유전체가 해독되었습니다.

연구팀은 진돗개 유전체를 해독한 후 복서 유전체와 비교 분석해 진돗개만의 유전학적 특징을 밝혀내었습니다.

연구결과 진돗개와 복서의 유전체 염기서열 변이는 약 0.2%로, 사람의 인종 간 변이가 0.1%점을 감안할 때 두 품종 간에 큰 유전적 차이가 있는 것으로 분석됐습니다.

이는 개의 경우 품종마다 오랜 시간동안 인위적인 선발과 교배에 의해 유전적 격리가 있었기 때문으로 해석됩니다.

또한 진돗개와 복서의 유전자 구조를 비교한 결과, 전체 유전자 구조 차이가 0.84%인 반면 후각 기능과 관련한 유전자 변이는 무려 20%로 약 24배의 차이가 발생했습니다.

이는 개의 후각 유전자 부분에 활발한 변이가 일어나고 있다는 점을 시사합니다.

최근 개의 품종 간 안면골격 형태가 다양한 것이 후각 유전자 변화에서 비롯된 것으로 추정하는 연구결과들이 보고되고 있는데, 이번 연구 결과는 이에 대한 분자생물학적 근거를 제시한 셈입니다.

연구팀은 또 진돗개의 미토콘드리아 염기서열을 해독한 후 계통 분류학적 비교를 통해 진돗개가 순수 계통을 가진 고유 품종이라는 것을 입증했습니다.

연구팀이 전 세계 79개 품종을 대상으로 미토콘드리아 DNA 구조 분석과 계통분류학적 분석을 수행한 결과 진돗개는 전 세계 다른 품종과 확연하게 다른 순수 계통을 가진 품종이라는 것이 입증되었습니다.

진돗개 미토콘드리아 DNA 구조. 진돗개 미토콘드리아 구조를 전 세계 79 품종과 비교한 결과 9개의 영역에서 진돗개만의 특이적인 변이가 발견됨(화살표).


이번 연구를 통해 규명된 진돗개 유전체 해독 결과는 향후 진돗개의 순수혈통 보존은 물론 진돗개 고유 유전체 자원을 활용한 우수 품종 개발 등에 중요한 유전 정보를 제공할 전망입니다.

또 개는 암, 백내장, 면역 질환, 심장 질환 등 인간과 360가지 이상의 공통된 유전병을 가지고 있는 모델생물로서, 향후 이와 관련된 유전자 연구에도 유용한 정보를 제공할 전망입니다.

이번 연구결과는 유전체 분야의 권위 있는 전문 학술지 'DNA 연구(DNA Research)'지 4월 4일자 온라인 속보판에 게재되었습니다.
(논문명 : Genome Analysis of the Domestic Dog (Korean Jindo) by Massively Parallel Sequencing)

이번 연구에 사용한 진돗개 :
이름 - 금강 / 생년월일 2008.1.10 / 성별 - 수컷 / 등록번호  JD-08-0138863-ROK(한국애견연맹)


<박홍석 박사>

1. 인적사항
 ○ 성 명 : 박 홍 석 (50세, 교신저자)
 ○ 소 속 : 한국생명공학연구원 유전체자원센터장
      (겸) 과학기술연합대학원대학 교수

2. 학력
  1981 - 1985  전남대학교 자연과학대학 생물학과(학사)   
  1985 - 1987  성균관대학교 이과대학 유전학과(석사) 
  1992 - 1995  일본 Kyoto Institute of Technology 분자세포유전학(박사)   

3. 경력사항
  2000 - 현 재  한국생명공학연구원, 선임연구원, 책임연구원
  2004 - 현 재  한국생명공학연구원 유전체연구단장/센터장
  2004 - 현 재  (겸) 과학기술연합대학원대학 교수
    2007 - 현 재     교과부?유전체정보생산연구사업, 연구책임자
  2001 - 2004   침팬지게놈국제공동연구 한국대표
  1998 - 2000   일본 이화학연구소 선임연구원 (인간게놈프로젝트 팀리더)
  1997 - 1998   일본 국립유전학연구소 연구원
   
4. 학회활동
  2008 - 현재   Genomics & Informatics 편집위원
  2003 - 현재   HUGO (Human Genome Organization) 정회원

5. 전문 분야 정보
  - 인간을 포함한 동/식/미생물 유전체 연구

6. 인간과 침팬지 관련 주요발표논문 :
  - 인간 21번 염색체 해독 (Nature, 2000)
  - 인간 게놈 해독 (Nature, 2002)
  - 인간과 침팬지 게놈 비교 물리지도 완성 (Science, 2002)
  - 침팬지 21번 염색체 해독 (Nature, 2004)
  - 침팬지 Y 염색체 해독 (Nature Genetics, 2005)
  - 인간 11번 염색체 해독 (Nature, 2006)
  - 한국인 유전자 영역 선택적 게놈 해독 (Genome, 2010)
  - 인간과 침팬지 유전자 변화 (Functional & Integrative Genomics, 2011)
  - 이웃간 융합유전자 형성 메커니즘 규명 (Functional & Integrative Genomics, 2012)
   ※ 기타, 한우, 돼지, 식물, 미생물등 유전체 연구 논문 80편

 

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우주식품은 몸에 이로운 젖산균 같은 미생물이라 할지라도 우주 공간에서는 우주인의 건강을 위협할 수 있기 때문에 무균 상태로 제조돼야 합니다.

또 국제우주정거장 내에서는 물의 최대 온도가 70℃에 불과하기 때문에 낮은 온도의 물로도 쉽게 복원해서 먹을 수 있어야 합니다.

한국형 우주식품 중 하나인 우주비빔밥 제조 기술이 우주식품 관련 기술로는 처음으로 민간에 이전돼 우주식품 제조 기술 상용화의 길이 열렸습니다.

 

■ 한국원자력연구원 방사선실용화기술부 이주운 박사팀이 개발한 우주비빔밥 제조 기술이 전주비빔밥생산자연합회에 이전됩니다.

우주비빔밥은 우리나라 전통 음식인 전주비빔밥의 조리법을 기초로, 비빔밥을 수분 6% 이하인 건조 블록 형태로 만들어 우주에서 섭취할 수 있도록 물만 부어 먹을 수 있게 만든 음식입니다.

한국원자력연구원은 지난 2010년 우주비빔밥을 개발해 러시아 연방 국립과학센터(SSCRF) 산하 생의학연구소(IBMP)로부터 우주식품 인증을 받은 바 있습니다.

비빔밥에 첨가되는 고추장에는 발효를 돕지만 부패를 유발할 수 있는 바실러스 균이 있기 때문에 우주식품으로 만들려면 살균 과정이 필수입니다.

그런데 비빔밥을 장기 저장하기 위해 건조된 블록 형태로 제조할 경우 가열 살균 처리가 어렵다는 문제가 발생합니다.

한국원자력연구원은 방사선 조사 기술을 이용해 블록 형태의 전주비빔밥에 감마선을 조사함으로써 고추장 및 밥, 야채 등에 존재하는 미생물을 제거했습니다.

또 밥을 지을 때 팽창제를 첨가해 쌀의 기공을 크게 함으로써, 70℃의 물에서도 15분 이내에 먹기 쉬운 형태로 복원되도록 만들었습니다.

전주비빔밥생산자연합회는 이전 받은 기술을 이용해 우주비빔밥을 기내식으로 만들어 공급하고, 향후 한국원자력연구원 및 ㈜코오롱인더스트리와 공동으로 장기 저장이 필요한 국가 재난 대비용 비상식량과 스포츠 레저용 식품으로 상품화를 추진할 계획입니다.

한편 지금까지 한국원자력연구원이 우주식품으로 개발한 식품은 김치, 라면, 비빔밥, 불고기 등 총 17종이며, 이 중 김치, 라면, 생식바, 수정과 등 4종이 지난 2008년 한국 최초의 우주인 이소연씨에게 제공됐습니다.

<관련글 : 우리나라가 만든 우주식품 http://daedeokvalley.tistory.com/252>

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