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Smell of Success: Garlic Study Validates New Approach to Transcriptome Association

2018-11-14 15:30:12

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전장유전체상관성분석은(GWAS) 복합형질의 근간을 이루는 유전자를 확인하는 강력한 도구일 수 있지만, 참조서열이 필요한 분석 방법이기 때문에 서열이 밝혀진 선조종이 없거나 관련종을 찾을 수 없는 경우에는 분석이 어렵습니다. 이런 문제를 해결하기 위해 중국 농업 과학원 연구팀은 PacBio Iso-Seq 방법을 이용하는 전사체 참조 상관성분석(Transcriptome –Referenced Association Study - TRAS)을 제안하는 논문을 발표하였습니다. 

 

이 논문에서는 Pacbio SMRT Sequencing을 이용하여 transcriptome을 생성하고 transcript sequence와 expression level에서의 population variation 분석에서 reference로 활용하였습니다. 

 

향신료 및 약용 식물로 5,000 년 이상 전 세계적으로 재배되고있는 마늘(Allium sativum L.)은 거대한 게놈(15.9 Gb – 쌀의 32배)을 가진 이배체 종입니다. 가장 널리 사용되는 부분은 구근이며, 여러 쪽(clove)로 이루어진 기형적인 곁눈은(axillary bud) 다른 관다발식물에서는(vascular plants) 거의 발견되지 않습니다. 이런 마늘쪽의 모양은 경제적으로 중요한 양적 특성이지만, 이것에 대한 유전 메커니즘은 잘 알려져 있지 않습니다.

 

식물의 양적 특성은 일반적으로 복잡한 조절 구조를 구성하고 있으며, 이러한 형질 제어 유전자들을 클로닝하고 분석하는 전통적인 방법을 사용할 경우 많은 시간과 노동력이 소요됩니다. 이전 연구에서 마늘 전사체의 de novo assembly를 수행한 결과 120,000개 이상의 전사체를 생성하였지만, 대부분은 평균 길이가 600bp 미만이었고 그 중 35-42 %만 기능적 해독이 되었던 불완전한 결과였습니다. 

 

본 연구팀은 TRAS 방법을 적용하여 102개의 재래종에서 마늘쪽의 형태를 특성화하고, 상호작용을 보이는 22 개의 후보 전사체를 구분하였습니다. 이중 8 개의 전사체는 긴 non-coding RNA (lncRNA)였고 나머지는 주로 탄수화물 대사, 단백질 분해 등에 관여하는 단백질이었습니다. 

 

TRAS 방법은 참조 서열없이 연관성 연구를 할 수 있는 효율적인 도구로서 다양한 종의 연관성연구에 적용할 수 있습니다.

 

 

Transcriptome-referenced association study of clove shape traits in garlic 

Shiyong Mei et.al. DNA Research, dsy027, https://doi.org/10.1093/dnares/dsy027 

06 August 2018