초록 |
사과(Malus × domestica)는 가장 중요한 온대 과일 중 하나이다. 사과의 분자 생물학적 기초를 더욱 잘 이해하기 위하여, 기존에 발표된 사과 엽록체의 전유전체 서열에 대하여 구조 특징 분석을 진행하였다. 연구 결과, 사과의 엽록체 게놈의 전체 길이는 160,068bp이며 전형적인 속씨식물(Angiosperm)의 엽록체 게놈의 환형 사분체 구조를 갖고 있다. LSC(large single copy region), SSC(small single copy region)과 두 개의 역상보 반복 부위(two inverted repeats, IRs)를 포함하고 있으며 길이는 각각 88,184bp, 19,180bp, 26352bp이다. 게놈에는 총 135개의 유전자(20개의 유전자가 역상보 반복 부위에 분포되어 있으며 이로 인하여 전체 게놈에는 115개의 다양한 유전자가 포함되어 있음)가 있다. 기능에 따라 분류한 결과, 115가지 유전자는 81개의 단백질 인코딩 유전자와 4개의 rRNA 인코딩 유전자, 30개의 tRNA 유전자를 포함하고 있다. 그중 ycf15, ycf68와 infA 3가지 유전자는 여러 개의 종결코돈을 포함하고 있으며 거짓 유전자일 가능성이 있다. 사과의 게놈 구조, 유전자 서열, GC 함량과 코돈 편향성은 전형적인 속씨식물 엽록체 게놈과 비슷하다. 사과의 엽록체 게놈에서 크기가 30bp 이상인 반복 서열을 총 30개 측정해냈으며, 그중 21개의 직렬 반복과 6개의 직접 반복(Direct repeat), 3개의 역방향 반복 서열이 포함되어 있다. 또한 237개의 간단한 반복 서열(SSR) 사이트를 측정하였는데, 대부분의 SSR 사이트는 A혹은 T구성에 편향되어 있다. 또한 10,000bp의 비인코딩 구역에는 평균적으로 24개의 SSR 사이트가 분포되어 있으며 인코딩 구역에는 평균 5개의 SSR 사이트가 분포되어 있다. 이는 SSRs가 엽록체 게놈에서의 분포는 불균형적이라는 것을 말해준다. 본 논문에서는 사과 엽록체의 게놈 서열 특성에 대하여 보고하였는데, 이는 사과의 개체군 유전학, 계통 발육과 엽록체 유전 공학 연구를 촉진하는데 도움이 되었다. |