차세대유전체해독 기법을 이용한 소 유전체 해독 연구현황 (Current Status of Cattle Genome Sequencing and Analysis using Next Generation Sequencing)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 25권 / 3호 / 349 ~ 356페이지
· 저자명 : 최정우, 임다정, 채한화, 유다영, 이경태, 조용민

초록

최근 차세대염기서열해독법(Next Generation Sequencing, NGS)의 급속한 발전에 힘입어, 다양한 가축 종에 대한 전장유전체 수준의 해독 및 분석 연구수행이 가능하게 되었다. 소의 경우 현재 한우, 칡소, 흑우, 제주흑우 4품종의 재래소가 국제연합식량농업기구 가축다양성 정보시스템에 등록돼 있는 상태이다. 이러한 재래유전자원은 최근 NGS 기술을 이용 전장유전체에 걸친 대용량의 단일염기다형성 정보를 얻는데 성공하였으며, 또한 한국 재래소품종이 유럽기원의 소 품종들과 유전학적으로 차이가 있다는 점이 밝혀졌다. 또한 소 유전체학 분야에서 이 NGS의 응용은 유전체의 구조적 변이 특히 종전 대용량으로 정확한 발굴이 어려웠던 전장유전체에 널리 퍼진 복제수변이의 발굴에 성공적으로 적용되었다. 이러한 일련의 성공에도 불구하고 최근 NGS를 이용한 연구는 내재적인 한계점이 있었는데, 이는 연구 당시 고가의 연구비용 및 분석의 난해함으로 인해 각 대표 소 품종의 단수 또는 소수 개체에 대해서만 적용되었다는 점이 그 대표적 예라 할 수 있을 것이다. 즉, NGS에서 파생된 데이터의 보다 정확한 생물학적 의의를 찾기 위해서는 추가 실험적 검증과 더불어 면밀한 해석이 필요하다는 점을 시사하는 것이다. 최근 차세대염기서열 해독 비용이 지속으로 하락하고 있으며, 이는 단수개체가 아닌 집단수준에서의 NGS 적용이 가능해 짐에 따라 다양한 집단유전체학적 이론이 접목된 연구가 가능해지고 있다. 현재 국내 재래소 품종에 대한 집단수준에서의 연구는 극히 미흡한 상태이나, 이러한 상황은 최근 고밀도 칩, 차세대염기서열 자료와 같은 대용량 유전정보를 생산, 분석 중에 있어 재래가축에 대한 집단수준에서의 연구가 일부 해소될 것으로 기대된다.

영어초록

Thanks to recent advances in next-generation sequencing (NGS) technology, diverse livestock species have been dissected at the genome-wide sequence level. As for cattle, there are currently four Korean indigenous breeds registered with the Domestic Animal Diversity Information System of the Food and Agricultural Organization of the United Nations: Hanwoo, Chikso, Heugu, and Jeju Heugu. These native genetic resources were recently whole-genome resequenced using various NGS technologies, providing enormous single nucleotide polymorphism information across the genomes. The NGS application further provided biological such that Korean native cattle are genetically distant from some cattle breeds of European origins. In addition, the NGS technology was successfully applied to detect structural variations, particularly copy number variations that were usually difficult to identify at the genome-wide level with reasonable accuracy. Despite the success, those recent studies also showed an inherent limitation in sequencing only a representative individual of each breed. To elucidate the biological implications of the sequenced data, further confirmatory studies should be followed by sequencing or validating the population of each breed. Because NGS sequencing prices have consistently dropped, various population genomic theories can now be applied to the sequencing data obtained from the population of each breed of interest. There are still few such population studies available for the Korean native cattle breeds, but this situation will soon be improved with the recent initiative for NGS sequencing of diverse native livestock resources, including the Korean native cattle breeds.

참고자료

· 없음