Food and agricultural production sector, especially livestock production is vital for Mongolia’s economic and social development. Domestic sheep play key roles for Mongolians, providing food (meat, milk) and raw materials (wool, sheepskin), but genetic diversity, origin of sheep populations in Mongolia have not been well studied. Studies of population genetic diversity is important research field in conservation and restoration of animal breeds and genetic resources. Therefore, this study aimed to investigate genetic characteristics and estimate origin through the analysis of mitochondrial DNA control region D-loop and Cytochrome b of Mongolian indigenous sheep (Mongolian native, Orkhon and Altanbulag) and one Europe sheep (Suffolk). As a result of there were found, 220 SNPs (Single nucleotide polymorphism) in the D-loop region, 28 SNPs in the Cytochrome B region, furthermore, 77 Haplotypes. The nucleotide diversity was only found in D-loop region (n = 0.0184). Phylogenetic analysis showed that 3 (A, B, and C) of 5 haplogroups of sheep have been identified in our research. Haplogroup C was only found in Mongolian indigenous sheep. Haplogroup D and E were not observed. As a result of haplogroups, haplogroup A was dominant (n = 46 of 94 sheeps), followed by haplogroup B (n = 36) and haplogroup C (n = 12). Sequence analysis showed that T deletion, insertion and heteroplasmy in D-loop region occurred at a high rate in Mongolian indigenous sheep population (T insertion = 47, T deletion = 83). The heteroplasmy, which has never been found in Mongolian sheep, has been newly discovered in this study. As a result, the Mongolian sheep varieties, which mainly derived from Asia, were in hybridization with European sheep varieties.

본 연구에서는 멸종위기종이 서식하는 4개 하천 (금강, 지천, 황지천, 섬진강)에서 환경유전자 (environmental DNA, eDNA)와 보편적 어구를 이용한 조사 방법을 적용하여 지점별 종 다양성을 확인하고, 이를 통해 eDNA의 활용을 고찰 하였다. eDNA 조사를 통해서 확인된 종 수는 지점 평균 (± 표준편차) 19종 (±4.4)이며, 이는 어구를 이용한 정량 조사의 10종 (±4.8)과 비교하여 높게 나타났다. 대부분의 지점에서 eDNA 조사가 어구를 이용한 조사보다 효율이 높게 나타났다. 반면 eDNA 조사 결과 고유종 및 근연종에 대해서 동정의 오류가 확인되어, universal primer (MiFish primer set)에 대한 국내 적용의 한계를 확인하였다. 또한 멸종위기종의 서식 여부도 일부 종에 대해서 eDNA 조사 결과가 현장 조사 및 문헌과의 차이를 보였다. 현재 개발된 universal primer는 국내에서 서식하는 모든 담수종의 서식을 확인 하는 데 있어서 결과의 신뢰성을 담보할 수 없기 때문에 universal primer의 보완 및 개발이 필요하며, 멸종위기종과 같은 특정종의 서식 확인을 위해서는 종특이적 마커 개발을 통한 적용이 고려되어야 한다. 마지막으로 eDNA의 현장 조사 방법에 대한 매뉴얼이 개발될 경우, 수생태계 조사에 대한 활용성이 증대될 수 있을 것이다.

본 연구는 원주시 내 대형 초밥 뷔페에서 제공되는 초밥, 회 등 26개 수산물 가공품을 대상으로 DNA 바코드를 분석하여 원재료의 종을 동정하였다. DNA 바코드 증폭을 위하여 미토콘드리아의 16S ribosomal RNA 및 cytochromec oxidase subunit I 유전자 부위를 증폭하는 프라이머 세트를 이용하여 증폭된 PCR 산물의 염기서열을 분석하였다. 확보한 염기서열은 BLAST Search를 이용하여 미국국 립보건원 GenBank에 등록되어있는 생물 종의 염기서열과 비교하여 염기서열 유사도와 매칭 점수를 고려하여 최종 종을 동정하였다. 모니터링 결과 분석 제품의 58%는 제품명과 사용된 원재료가 일치하였지만, 27%에서는 불일치가 관찰되었다. 초메기초밥에는 가이양(Pangasianodon hypophthalmus)이 꽃돔회에는 붉평치(Lampris guttatus)가 사용되었으며, 날치알군함 및 청어알무침에는 열빙어 (Mallotus villosus) 알이 사용되었음을 확인하였다. 타코와 사비군함 및 오징어간장소스에 사용된 원재료는 주꾸미 (Amphioctopus fangsiao) 및 남방주꾸미(Amphioctopus membranaceus)로 각각 동정되었다.

본 연구에서는 가축분퇴비에 존재할 수 있는 식중독균 의 검출을 위하여 기존의 배양을 이용한 방법을 대체할 수 있는 real-time PCR을 적용하고자 하였으며, 이에 따라 유전자 증폭에 영향을 미치는 DNA 추출 방법에 따른 식중독균 검출 효율을 비교하였다. 적용한 방법은 가열 처리, 유기용매 및 흡착제 처리, 효소 처리의 3가지로 구분 할 수 있으며, 각 방법에 따른 DNA의 검출 효율을 실험 결과로 나타내었다. 가열 처리 방법에서는 가열 시간의 증가에 따라 DNA 검출 효율이 높아지는 경향을 나타냈으며, 유기용매 및 흡착제는 효과를 나타내지 않았고, 효소 처리의 경우에는 그람 양성균 보다는 그람 음성균의 DNA가 추출 효율이 더 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 퇴비에서 30분 이상의 가열 처리와 효소의 처리를 통한 DNA 추출 방법은 real-time PCR을 적용한 식중독균 검출에 적합한 것으로 판단된다.

Chironomid communities are indicators of water pollution because of their ability to thrive under freshwater conditions. However, it is difficult to distinguish between chironomid larvae based on morphology. DNA barcoding, based on nucleotide sequences of marker genes, can be used to identify chironomid larvae. Samples of chironomid larvae were collected from Gwangju Stream and Pungyeongjeong Stream, tributaries of the Yeongsan River in South Korea. We identified 3 subfamilies, 13 genera, 16 species, and 1 cryptic species. There were 7 genera and 10 species from the subfamily Chironominae, 5 genera and 5 species from subfamily Orthocladiinae, 1 genus and 1 species from subfamily Tanipodinae, and the cryptic chironomid species of the family Chironomidae. There were 21 individuals from, 7 species and 1 cryptic species from the Gwangju Stream and 24 individuals, belonging to 10 species from the Pungyeongjeong Stream. The only species detected in both streams was Cricotopus bicinctus. The relationship between water quality and the species detected was difficult to explain, but the number of species showed a tendency to increase at sites where water quality was poor. Additional investigations and studies are needed to understand the relationship between water quality and the chironomid species occurring in these two streams.

본 연구는 국내에 유통되는 두족류 제품에 대한 모니터링을 수행하였다. 문어와 오징어로 표기되어 판매되는 28개 제품을 대상으로 DNA 바코드를 분석하여 원재료의 종을 동정하였다. DNA 바코드 증폭을 위하여 미토콘드리아의 16S ribosomal RNA 및 cytochrome c oxidase subunit I 유전자 부위를 증폭하는 두 종류의 프라이머 세트를 선정하였으며, 이를 이용하여 증폭된 PCR 산물의 염기서열을 분석하였다. 확보한 염기서열은 ‘BLAST Search’를 이용하여 미국국립보건원 GenBank에 등록되어있는 생물 종의 염기서열과 비교하여 유사도와 매칭 점수를 고려하여 최종 종을 동정하였다. 동정결과, 원재료를 오징어로 표기 한 12개 제품은 아메리카대왕오징어(Dosidicus gigas, n=3), 살오징어(Todarodes pacificus, n=9) 종으로 확인되었다. 반면 문어를 원재료로 표기한 16개 제품의 경우, 6개 제품에서 대만주머니낙지(Cistopus taiwanicus, n=1), 하이야주 꾸미(Amphioctopus marginatus, n=1), Scaeurgus unicirrhus (n=1), 아메리카대왕오징어(Dosidicus gigas, n=3)로 동정되어 표기된 원재료와 불일치하였으며, 이 중 3개의 제품은 알레르기 유발 원재료인 오징어가 사용되었음을 확인하였다.

This study was investigated to test whether the zygote recognized the topoisomerase II beta (TOP2B) mediated DNA fragmentation in epididymal spermatozoa or the nuclease degradation in vas deferens spermatozoa by testing for the presence of gammaH2AX (γH2AX). The γH2AX is phosphorylation of histone protein H2AX on serine 139 occurs at sites flanking DNA double-stranded breaks (DSBs). The presence of γH2AX in the pronuclei of mouse zygotes which were injected with DNA broke epididymal spermatozoa was tested by immunohistochemistry at 5 and 9 h post fertilization, respectively. Paternal pronuclei that arose from epididymal spermatozoa treated with divalent cations did not stain for γH2AX at 5 h. On the other hand, in embryos injected with vas deferences spermatozoa that had been treated with divalent cations, γH2AX was only present in paternal pronuclei, and not the maternal pronuclei at 5 h. Interestingly, both pronuclei stained positively for γH2AX for all treatments and controls at 9 h after sperm injection. In conclusion, the embryos recognize DNA that is damaged by nuclease, but not by TOP2B because H2AX in phosphorylated in paternal pronuclei resulting from spermatozoa treated with fragmented DNA from vas deferens spermatozoa treated with divalent cations, but not from epididymal spermatozoa treated the same way.

해외 수입농산물의 양이 점차적으로 증가하여 다양한 병해충의 유입 가능성이 증가함에 따라, 이들을 신속하고 정확하게 판별하기 위하여 DNA 염기서열을 이용하여 형태학적 동정을 보완하고 있다. 현재 바구미과의 Sternochetus속 에 속하는 관리해충은 S. mangiferae와 S. frigidus, 그리고 S. olivieri가 있으며, 태국에서 수입된 망고에서 2018년 9월부터 2019년 1월까지 7차례에 걸쳐 바구미류가 검출되었고, 형태학적 형질 및 DNA 바코드를 이용하여 S. olivieri로 동정하였다. 추가로, Sternochetus속에 속하는 종들의 분류학적 형질을 이용하여 동정의 수단을 제공하였다. 본 연구결 과는 수입 및 반입되는 망고에서 검출되는 바구미류의 신속하고 정확한 진단에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Due to rapid increase of international trade, many invasive and exotic pests have been introduced in Korea. One of typical example is Solenopsis invicta found in harbor and nearby areas unexpectedly triggering alerts of invasive and exotic pests. Practically, critical limitation to identify these species based on morphology exists because of lack of experts, so that it is very important to develop fast and accurate methods to identify these species. Molecular marker is one of candidates for satisfying these requirements of invasive and exotic pests: usually COI gene has been used for identifying insect species efficiently. Here, we developed web-based integrated platform for identifying invasive and exotic pests. As a first step, we collected 71,146 COI sequences from 529 species which are potentially invasive and exotic pests in Korea. In addition, we are collecting their complete mitochondrial genome sequences for evaluating additional marker regions which can be more effective for identifying species. Web-based interfaces are under development to access these raw data as well as bioinformatic analysis function to identify species based on mitochondrial sequences. Our platform will be a fundamental resources not only to identify invasive and exotic pests effectively but also to understand ecology of these species to find anticipative policies to prevent invasion of these species.

In this study, we developed 11 microsatellite markers specific to A. crataegi using NGS to investigate the genetic relationships of A. crataegi populations from South Korea to circumferential Asian countries (China, Russia, Mongolia, and Japan). Further, two mitochondrial DNA (mtDNA) gene segments (COI and CytB) were sequenced from the samples. The population- and individual-based Principal Coordinates and STRUCTURE analyses collectively suggested that the South Korean population of A. crataegi is most differentiated from the Japanese population, whereas it was closer to Mongolian and Chinese populations. These results collectively suggest that northern populations, in particular, Mongolian populations can be considered as the most genetically compatible one as donee population, when the reintroduction program is launched. †These authors contributed equally to this paper.

During the last couple of decades, molecular techniques are widespread tools for the species diversity. However, their application to taxonomy provoked intense debates between traditional and molecular taxonomists. To prevent every kind of disagreement, it should be required to a threshold for standarizing the species delimitation. Here, we tested three species delimitation methods (ABGD, PTP and bPTP) and compared their results with morphospecies on the widest DNA barcoding dataset. Moreover, a possible threshold for species determination within the superfamily has been suggested. It is believed that it could be an important criterion in detection for hidden or cryptic species, tracing of variation, and can help in identification on immature stages of pests.

한국산 나문재속 식물에 대한 계통학적 유연관계를 밝히고, 분자계통학적 연구를 통해 나문재속 종간 유연관계를 확인할 수 있는 분자마커를 찾아내기 위해 연구를 수행하였다. 핵 리보솜 DNA ITS와 엽록체 DNA matK, psbA-trnH 그리고 trnL-trnF를 분자마커로 사용하였다. ITS 영역은 칠면초와 해홍나물 그리고 해홍나물과 방석나물을 구분하지 못하였다. psbA-trnH와 trnL-trnF 영역의 염기서열은 칠면초와 방석나물을 구분하지 못하였다. 그러나 4종의 분자마커 영역을 조합하여 분석한 결과 나문재속 식물 5종이 각각 독립적인 계통을 형성하는 것을 확인하였다. 따라서 나문재속 계통관계 분석을 위해서 여러 개의 분자마커 조합이 유용할 것으로 판단된다. 나문재속 내 분류군 간의 계통관계를 명확히 밝히기 위해 차후에 좀 더 많은 생태학적, 형태학적 자료를 조사해야 할 것으로 보인다.