<h1>결과 및 고찰</h1><h2>감자 야생종 S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체</h2><p>S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체는 앞서 NGS (Next-Generation Sequencing) 기술에 의해 완성되어 간략히 보고 된바 있다(Park 2019). 이에 더해, S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체에 대한 세부적인 정보를 기술하자면 Illumina의 PE 표준 프로토콜에 의해 얻은 총 염기서열은 약 \( 3,176 \mathrm{Mbp} \) 로, 그 평균 길이는 \( 291.5 \mathrm{bp} \) 였으며, CLC genome assembler package version 4.2.1 (CLC Inc, Rarhus, Denmark) 내의 CLC quality trim 프로그램을 통한 전처리 과정을 거쳐, 이후 Phred score 20 이 상의 high-quality 서열로 평균 길이 \( 258.0 \mathrm{bp} \) 인 염기서열 정보 약 \( 2,458 \mathrm{Mbp} \) 를 얻을 수 있었다. 이 염기서 열을 같은 패키지의 CLC de novo assembler 프로그램을 이용한 dnaLCW 방법으로 de novo assembly하고, 이후 엽록체 유래의 contig만을 선별하고, contig를 확장, 통합, 그리고 gap-filling 과정을 거쳐 엽록체 전장 유전체를 완성하였다. 완성된 전체 염기서열의 길이는 \(155,531 \mathrm{bp} \)이며(KY419708, Park 2019), aligned read의 수는 약 55 만 6 천 개로, 엽록체 유전체 평균 coverage는 약 897.9x로 나타났다. 전체 trimmed read를 완성된 유전체 서열에 mapping 하여 확인한 read depth는 최소 400 이상으로 확인되었다. 그 구조는 대부분의 다른 식물의 엽록체 전장 유전체 구조와 같이 원형의 이중가닥 분자로 LSC (Large Single Copy), SSC (Small Single Copy), 그리고 한 쌍의 IRa/IRb(Inverted Repeat a/b)로 이어저 있으며, 영역별로 각각 85,981\( \mathrm{bp}, 18,352 \mathrm{bp}, 25,599 \mathrm{bp} \) 의 크기로 나누어져 있었다. 완성된 염기서열을 S. berthaultii 엽록체 전장 유전체 염기서열(KY419708, Kim et al. 2018; Park 2017)과 비교하고 BLASTZ 분석(Schwartzet al. 2003)을 실시한 결과 유사 구조를 확인할 수 있었다(Fig. 1).S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체 전체 염기서열을 NCBI에서 Blastn 분석 결과 S. spegazzinii ( \( \mathrm{MH} 021562) \), S. kurtzianum \( (\mathrm{MH} 021495) \) 와 각각 \( 99.99 \%, 99.89 \% \) 의 높은 유사도를 보였으며, Solamum 속의 다른 종들과 비교해 보면 전체 길이는 모두 유사했고, GC비율도 \( 37.87 \% \) 로 거의 비슷하게 나타났다. ( Table.1)</p><p>S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체에는 105 개의 단백질 코딩, 45 개의 tRNA, 8 개의 rRNA를 포함해 총 158 개의 유전자가 분포하고 있었으며, 그중 11 개의 단백질 코딩 유전자, 9개의 tRNA, 4 개의 rRNA를 포함하는 24 개가 한 쌍의 IR 영역에서 역배열로 중복되어 있었다(Table 1, Fig. 2). 전체 염기서열 중 \( 59.2 \% \) 가 고딩 영역으로 평균 길이가 약 \( 583.0 \mathrm{bp} \) 로, 이중 단백질 코딩 유전자, tRNA, rRNA가 각각 평균 \( 764.6 \mathrm{bp} \), \( 62.1 \mathrm{bp}, 1130.8 \mathrm{bp} \) 의 크기로 \( 51.6 \%, 1.8 \%, 5.8 \% \) 의 비율로 분포되어 있었으며, Solamum 속의 다른 종들과 비교해 보면 유전자, tRNA, rRNA 등의 개수, 순서 등이 모두 유사한 것으로 나타났다(Table 1)(Cho et al. 2016, 2019; Cho and Park 2016; Kim et al. 2018; Kim and Park, 2019, 2020a, 2020b).</p><h2>엽록체 전장유전체 비교 및 계통수</h2><p>S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체는 계통수 작성을 위해 Solanaceae 과에 속하는 다른 11 종의 엽록체 전장 유전체의 코딩 서열과 비교 분석되었다(Fig. 3). 분석에 이용된 Maximum likelihood 방법은 체계적인 분류의 결과를 보여주었으며, 높은 bootstrap 값은 계통수의 결과를 뒷받침해 주었다. 결과적으로 S. brevicaule 는 계통수에서 S. tuberosum 을 포함한 다수의 Solamum 종들과 매우 근접한 수준으로 같은 그룹으로 분류되었다.</p><p>S. brevicaule의 엽록체 전장 유전체의 염기서열 정보를 이용하여 S. brevicaule와 다른 Solanum 속에 속하는 종들을 구분할 수 있는 S. brevicaule 특이적 분자마키를 개발하기 위해 EMBL의 ClustalW2 (https://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalw2) 를 이용하여 S. brevicaule 및 다른 7개 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 전체를 대상으로 다중 정열을 수행하였다(Fig. 4). 그 결과, 앞서 보고된 바와 같이 다수의 InDel과 SNP 영역을 발견할 수 있었으며(Cho and Park 2016; Chung et al. 2006; Kim et al. 2018; Kim and Park 2019, 2020a, 2020b, Park 2021b), S. brevicaule 특이적인 InDel은 삽입과 삭제 각각 4개, 2개씩 총 6개의 영역으로 나타났으며, SNP는 총 27 개를 확인하였다. InDel 영역 6개 중 5개는 앞서 다른 종들의 InDel에서 주로 확인된 바와 같이 비코딩 영역에 분포하고 있었으며, SNP는 27개 중 13 개는 비고딩 영역 14 개는 고딩 영역에 분포하고 있었다(Cho and Park 2016; Chung et al. 2006; Kim and Park 2019, 2020b; Park 2021b).</p>
brevicaule의 엽록체 전장 유전체에 대한 세부적인 정보를 기술하자면 Illumina의 PE 표준 프로토콜에 의해 얻은 그 평균 길이는 얼마인가?
291.5