본 연구에서는 국내 다양한 지역에서 홍해삼을 수거하였고, 그 중에서 울릉도와 SSRs가 일치한 울주 지역의 홍해삼을 연구 대상으로 설정하였다. 낮은 반복 단위의 SSRs는 분석 방법과 염색체 위치에 따라 다양하게 나타날 수 있으며 반복수가 낮은 편이었다. 높은 반복 단위 SSRs는 8반복에서 높게 검출되었으나 본 연구에서는 8반복이 낮게 관찰되는 특이점이 발견되었다.
<h1>결과 및 고찰</h1><h2>게놈 추출 및 유전체분석결과</h2><p>본 연구에서는 제주, 울릉도, 울진, 울주, 남해, 거제도 등 다양한 지역에서 홍해삼을 수거하였다. 그러나 울릉도_일반, 울릉도_토착, 제주, 울진, 울주 등의 영역을 제외하고, 나머지 영역에서는 유전체 추출이 효과적으로 수행되지 못했다(data not shown). 유전체 분리가 완전하지 못한 것은 홍해삼을 수거 운반하는 과정에서 보관이 잘못되었거나, 잘 알려지지 않은 원인에 기인하여 유전체 분리가 제대로 수행되지 못해서 나타나는 현상으로 추정된다. 울릉도 일반을 포함하는 5 국내지역에서 분리된 홍해삼 유전체는 비교적 양호한 상태로 나타났지만, 울진 홍해삼 게놈 추출물에서 약간 낮은 정제도를 나타내는 것으로 관찰되었다. 다른 한편으로 제주에서는 다른 지역에 비교하여 약간 낮은 게놈 농도 및 정제도(260/230)를 나타내었다. 유전체 분석결과 울릉도_일반, 울릉도_토착, 울주 등은 제주나 울진에 비교하여 각각 2.8배와 5.2배 이상의 read수가 차이가 나타났다. 따라서 게놈의 정제도는 게놈 정량과 상관관계가 있는 것으로 추정되었다. 분석된 서열의 질적인 양상은 >Q30 bases가 93.58이상으로 높게 형성되어 read가 효과적으로 진행된 것으로 나타났다. 다른 한편으로 SSRs의 분석 결과, 울릉도_토착과 울주는 모든 SSRs가 일치하는 것으로 나타났기 때문에 동일한 유전체 서열을 가지는 것으로 추정되었다.</p><p>유전체 분석결과를 종합하면, 울릉도_일반 및 토착을 제외하고 나머지는 대체적으로 전체 유전체 분석 수가 낮은 관계로 본 연구에서는 다른 지역의 유전체 정보를 제외하였고, 울주는 울릉도_토착과 SSRs가 일치한 관계로 이후 연구에서 울릉도_일반 및 토착 두 영역에 해당하는 것만을 추가 연구의 대상으로 하였다. 울릉도 일반 및 토착 지역에 해당하는 SSRs의 분석 결과 di->tri->te-tra->penta->hexa-nucleotide 반복 수의 개수로써 양쪽 지역의 SSRs의 특성이 유사한 양상을 나타내었다. 본 연구에 사용된 울릉도 일반에 포함된 SSRs에 대한 유전자 부위 조사에서 intergenic 영역과 intron이 각각 \(38 \% \)와 \( 56 \% \)로 두 영역에 포함된 SSRs가 \( 94 \% \) 이상인 것으로 나타났다(data not shown). Exon 및 유전자 발현과 연관된 영역은 낮은 빈도로 SSRs가 존재하였다. 이와 같은 결과는 이전에 연구된 결과에서도 유사하게 intron 부위에서 높게 탐색 되는 것으로 관찰되었다.</p><h2>낮은 반복 단위 SSRs의 특성</h2><p>Di-와 tri-nucleotide SSRs은 일반적으로 stutter나 우선 증폭(preferential amplification)이 발생될 수 있기 때문에 법의학에서는 활용이 전혀 되지 않는다. Di-와 tri-nu-cleotides SSRs은 전체 SSRs에 대해 \( 96 \% \)를 차지하는 것으로 나타났으며, 특히 dinucleotides SSRs은 \( 81.3 \% \) 이상의 높은 비율을 차지하는 것으로 나타났다. 이와 같은 양상은 대부분의 유전체 분석에서 나타나는 일반적인 현상인 것으로 추정된다.</p><p>Dinucleotide SSRs는 AC, AG, AT, CG 등으로 구성되며, 이 중에서 AT가 울릉도_일반 및 토착에서 \( 57.3 \% \)로 가장 높게 구성되어 있다. AC와 AG는 각각 \( 22.7 \) 와 \( 19.7 \% \)로 나타난 반면에 CG는 0.1(울릉도_토착)과 \( 0.3 \% \) (울릉도_일반)로 관찰되었다. 이와 같은 결과는 Acipenser dabryanus의 전사체 분석결과에서 나타난 전체 SSRs에 대해 AC, AT, AG에 대해 각각 \( 25.7,22.2,17.3 \% \)로 나타난 것에 대해 다른 양상이었다. 다른 한편으로, 14종 어류의 경우에는 exon 내부에 AC와 AG가 비교적 높게 관찰되었다. 그러나 CG는 모두 낮게 조성되는 것으로 추정된다. 따라서 유전체 또는 전사체 등 분석 방법이나 존재하는 위치에 따라 SSRs의 패턴이 변경될 가능성이 높은 것으로 추정된다.</p><p>본 연구에서 4 종류의 di-nucleotide SSRs는 모두 5 반복수의 개수가 가장 높게 관찰되었고, 반복수의 증가에 따라 점차 관찰되는 개수가 감소되는 양상을 보였다. 그러나 이전 연구의 Little millet의 경우에서 6 반복수가 가장 높게 나타났고, 다음에 8 반복수가 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 현상은 little millet에 나타나는 고유한 현상일 수도 있지만, 이 연구가 전사체 분석으로 나타난 SSRs에 기인하여 나타나는 패턴일 수도 있을 것으로 추정된다.</p><p>Trr-nucleotide SSRs는 10 종류가 존재했으며, 두 유전체의 SSRs 사이에는 동일한 SSRs 타입을 보유한 것으로 나타났다. Tri-nucleotide SSRs 중에서 AAT가 \( 41 \% \)로 울릉도 두 샘플에서 모두 가장 높은 것으로 관찰되었다. Acipenser dabryanus 의 전사체 분석결과에서 AAT가 전체 SSRs에 대해 \( 17.25 \% \)로 tri-nucleotide 중에서 가장 높은 것으로 평가된 것과 동일한 양상을 보였지만, 본 연구에서 AAT가 tri-nucleotide 중에서 보다 높은 빈도로 검출되는 현상을 볼 수 있었다. 그 외에 tri-nucleotide SSRs의 빈도는 AAG>AAC>ATC 등의 순서로 나타났다. tri-nucleo-tide SSRs의 반복수는 5 반복수가 가장 높았고, 그 이후에는 점차적으로 감소되는 경향성을 보였다. 그러나 이전 연구의 Little millet의 경우에서 8 반복수가 가장 높게 나타났고, 다음에 6 반복수가 높은 것으로 나타났다.</p><p>종합적으로 낮은 반복 단위 SSRs은 특정 서열의 SSRs이 분석 방법이나 염색체 위치에 따라 다양하게 나타날 가능성을 보였고, 낮은 반복수가 많이 존재하는 것으로 나타났다.</p><h2>높은 반복 단위 SSRs의 특성</h2><p>4~6 SSRs는 포렌식에 일반적으로 활용되어 오고 있지만, 취급 방법이나 보존된 상태에 따라 분해에 취약한 단점을 가지고 있다. Tetra-nucleotides는 울릉도 일반과 토착에서 각각 32와 31 SSR 타입들을 보유하고 있다. 울릉도_일반에서 특이적으로 보유된 SSR 타입은 ACCG, CCGG인 반면에 울릉도_토착에서는 AGCG가 특이적으로 존재했다. 낮은 반복 단위에 비교하여 대체적으로 각 SSR들은 낮은 빈도로 분포되어 있었으며, ATTT>ACAT>AGGG>AATG 등의 순서로 분포되어 있었다. 이와 같은 결과는 Acipenser dabryanus의 전사체 분석결과에 ATTT가 가장 높게 나타났지만, ATTT>ACAG>AAAC 등의 순서와는 약간 상이한 것으로 관찰되었다. Penta- 및 hexa-nucleotide SSR은 모두 각각 \( 5 \% \) 미만으로 존재하는 것으로 나타났다. Penta-nucleotide SSR은 울릉도_일반과 토착에서 각각 76과 66개 타입으로 존재했다. 울릉도 일반에서는 AAACG, AACCG, AACCT, AAGAG, AAGGT, AAGTG, AATCG, ACACG, ACACT, ACCCG, ACCGT, ACGCT, ACTAG, AGCCG, AGCGC, AGCTC, ATCGC 등 17 SSRs가 특이적으로 존재했다. 반면에 울릉도_토착에서는 AAGCT, AATGT, AATCC, ACAGC, ACGAG, ACGCC, ACGGC 등 7 SSR들이 특이적으로 존재하는 것으로 나타났다. Hexa-nucleotide SSR은 39개로 동일한 것으로 관찰되었지만, 실재로 구성된 SSR 타입은 매우 다양한 것으로 관찰되었다. 울릉도_일반에서는 AAATAT, AAATGC, AACCCG, AACCTC, AATATG, AATGAT, ACATGT, ACCATG, ACGAGG, ACGCCC, ACGGGG, ACTCCC, AGCCAT, AGCCTG, ATCCGC, ATCGGC 등 16 SSR들이 특이적으로 존재했다. 반면에 울릉도_토착에서는 AAAAGC, AAAATT, AAACAC, AAATAT, AAGACT, AAGAGG, AATAGG, ACACCG, ACCCTC, ACTATG, AGATCG, AGCAGG, AGGGCG, ATATGC, ATCATG, ATCCCC 등 16 SSR들이 특이적으로 나타났다. 높은 반복단위 SSR들은 5~7 반복 단위에 집중적인 것으로 관찰되었다. 이런 결과는 Acipenser dabrya-nus의 전사체 분석결과에서 5~8 사이에 집중으로 나타나는 결과와 유사하였다. 그러나 이전 연구에서는 높은 반복 단위 SSR들이 8 반복에서도 높게 검출되는 데 비교하여 본 연구에서는 8 반복이 낮게 관찰되는 것이 상이하였다.</p>