오우옥(Lophophora williamsii) 변이개체의 종(種) 식별 Marker 분석 및 계통학적 데이터베이스 확립
Constructing DNA barcode and phylogenetic database among Lophophora williamsii individuals
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초록
메스칼린 (Mescaline)을 포함하고 있는 오우옥 (Lophophora williamsii) 종은 ‘마약류 관리에 관한 법률’에 의거 하여 국내뿐 아니라 국제적으로도 수입 및 유통이 금지되어있는 품종이나, 형태학적으로 구별이 어려운 다양한 아종 및 변종 또는 개량종으로 인해 불법적인 유통이 지속적으로 증가하고 있는 실정이다. 최근 국립과학수사연구원에 접수된 감정물에서도 메스칼린이 검출되지 않는 오우옥 종이 발견됨에 따라 메스칼린 함유 여부에 따른 오우옥의 종간 차이를 확인하기 위해 6개의 범용성 DNA 바코드 마커 (rbcL, matK, 18S, psbA-trnH, trnL-trnF, trnL-trnF Intron)를 이용하여 염기서열 분석을 진행하였다. 염기서열 확보를 위한 PCR 증폭 단계에서 ITS 마커의 경우, 모든 시료에서 비특이적인 증폭이 관찰됨에 따라 ITS 마커를 제외한 6개의 DNA 바코드 마커에서 염기서열 분석을 수행하였다. 시퀀싱을 이용한 염기서열 분석 결과, 메스칼린 함유 여부와 연관 지어 DNA 바코드 마커내에서 활용 가능한 SNP 구간을 찾을 수 없었지만 trnL-trnF Intron을 통하여 얻은 염기서열에서 특이적인 TA repeats 구간이 있음을 확인하였다. 기존에 보고된 TA repeats 구간과는 다른 패턴들이 확인됨에 따라 새로 발견된 패턴과 기존의 패턴을 비교하여 그룹화하였다. 또한 기존 NCBI GeneBank에 등록되어있지 않았던 여러 DNA 바코드 마커에 대한 186개의 DNA 바코드 염기서열을 등록함으로써, 추후 오우옥 종 식별 기술 개발에 활용 가능한 게놈 DNA 염기서열 기반의 DNA 바코드 데이터베이스 (DB)를 수립하였다.
Abstract
In this study, 6 universal DNA barcodes (rbcL, matK, 18S, psbA-trnH, trnL-trnF, trnL Intron) were used for identification of Lophophora williamsii according to presence of mescaline. Sequence analysis was performed on 6 barcodes except ITS as non-specific amplification was detected among all samples using ITS. Confirmation of obtained sequences was conducted through BLAST search. As a result, there was no sequence variant that could be used as a DNA barcode in relation to the presence of mescaline. However, it was confirmed that there was a specific TA repeats zone in the trnL Intron region. Three different TA repeats patterns were newly presented through this study. Total 186 sequences of L.willamsii were registered at NCBI GeneBank. By registering sequences of L.williamsii, that were not existing in the NCBI GeneBank, it was possible to establish a barcode database (DB) based on genomic DNA sequences that is likely to be used in the development of L.williamsii identification technology in the future.
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