[연구] 세계 최초 참 고등어 국제 표준 참조유전체 완성

Chromosome-level genome assembly of chub mackerel (Scomber japonicus) from the Indo-Pacific Ocean

서울대 농생대 농생명공학부 김희발 교수팀이 2023년 12월 8일, 세계 최초로 국내산 참고등어의 고품질 유전체를 구축했음을 네이처(Nature) 저널의 자매지이자 유전체 분야 권위학술지 사이언티픽 데이터(Scientific Data)에 발표했다. 국내에 중요한 생물종의 개체수 보존을 위한 발판이 마련된 것이다.

연구팀은 미국 록펠러대학을 중심으로 국제 공동연구를 진행 중인 척추동물 유전체 프로젝트(Vertebrate Genomes Project·VGP) 콘소시움의 유일한 한국일원이다. 2017년 시작된 VGP는 유전자원 보전을 목적으로 10년에 걸쳐 99% 이상의 정확도로 지구상의 대표 척추동물 7만여 종의 유전체를 구축하는 것을 목표로 하고 있다. 연구팀은 VGP와 협동연구 경험을 바탕으로 이번 참고등어 참조유전체 조립 과정에도 최신 알고리즘과 방법론을 적용해 고해상도의 유전체를 제공하고자 했다.

본 연구로 구축된 참고등어 유전체는 24개의 염색체와 3만2천여 개의 유전자로 이루어졌고 총 길이 828,681,152 bp에 달하며 전체 서열 중 읽혀지지 못한 부분(Gap)을 제외하고도 총 길이의 99.92%가 남았다. N50, BUSCO 점수 등 다양한 생물정보학적 평가지표를 통해 높은 정확도와 연결성이 검증되었다.
또한 유전체 전장에 걸쳐 후성유전학적 각인을 읽어 오메가-3 생성에 관여하는 것으로 알려진‘FADS2’ 유전자가 활성화되어 있는 것도 확인했다.
완성된 참조유전체는 미국 국립생물정보센터(NCBI)를 통해 후속 연구에 널리 사용 가능하도록 공개되었다.

본 연구는 해양수산과학기술진흥원(KIMST)과 한국연구재단(NRF) 지원에 의해 주로 이루어졌다.