한국 해양생물의 DNA 바코딩과 이를 이용한 해양 시료의 종판별 가능성 분석

Abstract

다양한 미소생물로 구성된 해양 시료에서 각 각의 생물종을 판별하기란 쉽지 않다. 미토콘드리아 COI 유전자의 650여개 DNA염기서열로 이루어지는 DNA 바코드는 형태로써 식별이 어려운 생물시료의 종판별에 유용하게 쓰인다. 본 연구는 우리나라 주변 바다에 서식하는 주요 해양생물의 DNA바코드를 분석하여 데이터베이스를 만들고, 여러 종이 혼합된 해양현장의 생물시료에서 각 종을 판별하는 방법을 개발하고자 수행되었다. 현재, 미세조류35종, 어류 183종, 연체동물 60종, 절지동물 28종, 극피동물 50종, 환형동물 25종을 포함하여 440여종의 해양생물 DNA바코드가 분석되었다. 분석된 자료는 한국해양생물지리정보시스템(KOBIS)와 한국해양생물다양성정보시스템(KOMBIS)에 수록되어 인터넷 웹사이트와 모바일 앱으로도 제공된다. 네트로 채집된 해양 시료에 포함된 생물은 현장시료의 DNA추출, PCR에 의한 COI DNA증폭, 염기서열 분석과 데이터베이스 비교 검색의 방법으로 종이 판별되었다. 염기서열 분석에 걸리는 시간을 줄이고 해양 시료에 포함된 다수의 종을 현장에서 파악하기 위하여 올리고뉴클레오티드 기반의 DNA칩 방법과 종 특이적인 프라이머를 이용하는 실시간 PCR 방법의 적용 가능성을 분석하였다. 여러 종의 게놈 DNA가 혼합된 시료를 만들어 각 종의 판별을 시도한 결과, 변성곡선 분석을 통해 양성 오류(false positive)를 구분할 수 있는 실시간 PCR방법이 더 정확한 것으로 드러났다. 최근 개발된 다수의 시료를 동시에 여러 종의 프라이머로 분석하는 다중 PCR 방법은 해양시료의 신속한 종판별에 새로운 기회를 제공한다.