메타게놈 샷건 시퀀싱을 이용한 혼합어란의 정량적 종 조성 분석

Abstract

대부분의 해양경골어류가 번식을 위해 대량으로 방출하는 어란은 어류의 산란장과 산란시기 탐색의 지표이다.

대량 어란의 종 수준의 동정을 위한 소요 시간과 비용 절약을 위한 방법으로 DNA 메타바코딩이 있다. 이 방법으로 혼합 어란의 분석을 통해 종 조성과 종별 염기서열 개수를 확보한다.

본 연구에서는 혼합 어란 DNA 메타바코딩의 종 탐지율 향상과 정량 평가의 전제 조건인 미토콘드리아(mtDNA) copy수의 일정함 검증을 위하여 특정 DNA 영역의 증폭이 필요 없는 샷건 시퀀싱을 이용하였다. 기존에 DNA 메타바코딩을 적용하였던 표본을 샷건 시퀀싱하여 두 방법의 종 탐지율을 비교하였다. COI 메타 바코딩으로 탐지한 종 수의 평균 28%만을 샷건 시퀀싱으로 탐지하였다. 정량 평가의 전제 조건 검증을 위하여 발생단계별 정어리알의 mtDNA 16S 리드수 대 핵 DNA 18S 리드수의 비(16S/18S)를 비교하였다. 16S/18S는 발생 단계가 증가할수록 감소하였다. 이는 어란이 발생함에 따라 핵 DNA는 증가하지만 mtDNA는 일정함을 의미한다. 본 연구를 통해 DNA 메타바코딩의 높은 종 탐지능과 정량 평가 가능성을 확인하였다. 혼합어란의 종 분석과 정량 평가에 적합한 방법은 DNA 메타바코딩일것이다.