• Genes and Genomics
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• 제40권11호
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• pp.1119-1125
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• 2018

Melanocortin 4 receptor: (MC4R) and Myostatin (MSTN) are two important growth trait-related genes in animals. In this study, we showed that two SNPs, MC4R-719A>G and MSTN-519C>T, found in the promoters of the MC4R and MSTN genes, respectively, are both associated with growth traits in Spinibarbus hollandi. Furthermore, we observed that there were significant associations between the expression levels of the MC4R and MSTN genes and these two growth trait-related SNPs. The expression level of MC4R gene in brain was lower in GG genotype fish with extremely high growth performance than that in AA genotype fish with extremely low growth performance. Expression level of the MSTN gene in muscle was lower in TT genotype fish with extremely high growth performance than that in CC and CT genotype fish with lower growth performance. The results indicated that these SNPs located in the promoters of MC4R and MSTN are associated with growth-related traits through modification of gene expression levels. The MSTN and MC4R SNPs may have useful application in effective marker-assisted selection aimed to increase output in S. hollandi.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제13권4호
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• pp.263-271
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• 2010

G protein-coupled receptors (GPCR) constitute the largest superfamily of cell membrane receptors, mediating diverse signal-transduction pathways. The melanocortin 4 receptor (MC4R) has been of interest for its physiological role and size, one of the smallest among the GPCRs, which makes it a good model system for the structural study of GPCRs. To study the molecular structure and tissue-specific expression of MC4R in olive flounder (Paralichthys olivaceus), the full-length MC4R gene was obtained using PCR amplification of genomic DNA as well as cDNA synthesis. Sequence analysis of the gene indicates that 978 bp of the MC4R gene encodes 325 amino acids without introns. Sequence alignment with the MC4Rs from other fish shows the highest degree of identity (96%) between Paralichthys olivaceous and Verasper moseri, followed by Takifugu rubripes and Tetraodon nigroviridis (89%). RNA was isolated from various tissues to examine the tissue distribution of MC4R by using RT-PCR. The results showed major expression of MC4R in the liver, brain, and eye, which is consistent with the expression pattern in other fish belonging to the order Pleuronectiformes.

• 한국동물위생학회지
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• 제31권3호
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• pp.369-374
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• 2008

The objective of this study was to differentiate the beef species between Hanwoo and Holstein from a total of 1,081 beef samples using PCR-RFLP of MC1R gene. When a PCR product of 403 bp specific band amplified from bovine MC1R gene sequence was digested with restriction enzyme MspA1I, Hanwoo type showed 2 bands, 220 bp and 183 bp size bands. Holstein type, however, showed three bands, 220 bp, 138 bp and 45 bp size band, respectively. The results of the differential test for beef species were as following; 7 samples (0.64%) were determined to Holstein type, of which 4 were submitted from administrative authorities, other 3 from self-collection planing, and none from civilian clients including school.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제19권6호
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• pp.763-768
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• 2006

Genetic and pharmacological studies in mice have demonstrated a complementary role for the melanocortin 4 receptor (MC4R) in the control of food intake, energy balance and body weight. This study was designed to investigate the associations of a MC4R gene polymorphism on chicken growth and body composition traits in broiler lines divergently selected for abdominal fat. A SNP (G54C) was found in CDS region of chicken MC4R gene. The analysis of the least squares and variance revealed a significant association between the G54C SNP and BW, CW and SL at 7 wk of age, and there were significant differences in different genotypes (p<0.05). The results from protein secondary structure prediction and tertiary structure prediction showed that it appeared a helix in $13^{th}$ amino acid and two strands at $14^{th}$ and $15^{th}$ amino acid in mutant protein, respectively. It maybe induce the change of the activity or function of MC4R gene in poultry.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권4호
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• pp.437-442
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• 2007

본 연구는 축산과학원에서 보유중인 듀록 품종내에서 MC4R 유전자의 SNP 발현 특성과 육종가에 의한 선발 후 MC4R 유전자 빈도의 변화 및 경제형질에 대한 유전자형간 육종가의 차이를 구명하고자 수행하였다. 1999년부터 2005년까지 검정된 검정성적을 바탕으로 일당증체량, 등지방두께, 90kg 도달일령 및 사료요구율에 대하여 유전력과 유전상관 및 육종가를 추정하였으며, 2003년과 2004년에 출생한 660두에 대한 혈액을 채취하여 MC4R 유전자에 대한 유전자형 및 대립유전자 분석을 실시하였다. 또한 육종가에 의한 선발 후 유전자의 빈도변화를 세대별 그리고 선발군 및 도태군에 대하여 분석하였으며, 육종가의 분석결과를 이용하여 MC4R의 유전자형 효과를 보았다. 분석결과 육종가를 근거하여 선발한 MC4R 유전자형은 세대당 그리고 선발군과 도태군에서 차이를 보였으며, 각 형질별 육종가의 분산분석결과 사료요구율을 제외한 기타 경제형질에서 유의적으로 MC4R 유전자의 효과가 있는 것으로 나타났다. MC4R 유전자의 효과에 대한 보고는 상이한 부분도 있지만 자체 축군에 대한 다형성 분석 및 경제형질과의 연관성 분석에 의하여 축군 및 개량하고자 하는 경제형질에 따라 표지 유전인자로 활용하여 선발반응 및 정확도를 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.34-45
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• 2012

Melanocortin-4 receptor (MC4R) subtype is associated with obese humans. Especially, in a patient with severe early-onset obesity, novel heterozygous mutation in the MC4R gene was detected, resulting in an exchange of aspartic acid to asparagine in $90^{th}$ amino acid residue located in the predicted second trans-membrane domain (TM2). Mutations in the melanocortin-4 receptor (MC4R) gene are the most frequent monogenic causes of severe obesity which have been described as heterozygous with loss of function. In order to compare structure difference between MC4R wild type (MC4R-TM2-wt) and mutant (MC4R-TM2-D90N), we designed both MC4R-TM2-wt and MC4R-TM2-D90N construct in pET 21b vector. In this study, we optimized high-yield purification procedure for recombinant TM2-D90N. Eluted recombinant protein was resolubilized under urea condition for thrombin cleavage reaction and we conducted the high-performance liquid chromatography (HPLC) with reverse phase column under 1% acetonitrile, 0.01% TFA buffer solution. The molecular size of purified target peptide was confirmed by Tricine-SDS page analysis. To characterize MC4R-TM2-D90N, we have performed $^{15}N$-isotope labeling of peptide using M9 media and purified labeled target peptide for hetero-nuclear NMR spectroscopy.

• 한국동물위생학회지
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• 제30권4호
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• pp.557-562
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• 2007

This study was carried out to discriminate Hanwoo from the milking and hybrid cattle by detection of MC1R gene related to bovine hair color. One hundred sixty six samples were collected from the abattoir (n = 106) and local market (n = 60). The beef from abattoir were originated from Hanwoo (n=27), Holstein (n=29), Hybrid (n=45) and imported cattle (n=5), respectively. The beef from market consisted of Hanwoo (n=36), Holstein (n=7) and imported ones (n=17). Commercialized screening kit (Kogenebiotec, Korea) was used for MC1R gene analysis. As a result, Hanwoo was discriminated from Holstein. However, 9 of 45 hybrid and 11 of 22 imported beef samples were indistinguishable from Hanwoo. It could be explained by second generation of crossing of Hanwoo with Holstein or the cattle with silver or yellow hair. This results suggest that additional tests as well as MC1R gene detection be needed to confirm Hanwoo beef among cattle beef.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권5호
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• pp.569-576
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• 2007

임의적으로 선정된 비육돈 집단에서 melano- cortin-4 receptor(MC4R) 유전자의 유전적 변이와 도체형질의 연관성을 조사하였다. 돼지 MC4R 유전자형은 Asp298Asn(nt. 892G>A) 돌연변이를 PCR-RFLP 방법으로 결정하였다. 비육돈 집단에서 유전자형 A/A, A/G, G/G가 모두 출현하였고, 빈도는 각각 28.8, 48.4, 22.8%를 나타내었다. 전체 비육돈에서 유전자형 A/-은 G/G에 비해 근내지방도가 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 동형접합자 A/A와 G/G가 이형접합자 A/G인 도체에 비해 육색도는 더 낮고 수분삼출도는 높은 것으로 확인되었다(P<0.01). 반면, -/G인 거세돈의 도체중이 A/A에 비해 도체중이 유의적으로 무겁게(약 2.5kg) 나타났다(P<0.05). 각 유전자형의 도체형질에 대한 효과는 미경산돈에서는 전체 비육돈 집단에 대한 효과와 유사하나, 거세돈 집단과는 다소 차이가 있었고, 이는 도체형질에 대한 현재까지 알려지지 않은 성-관련 효과로 추정된다. 본 연구에서 비육돈 생산에 있어 MC4R A/- 유전자형이 육질을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 하지만, MC4R 유전자형들이 성과 관련되어 차별적으로 도체형질에 영향을 주고 있기 때문에, 비육돈 생산을 위한 marker-assisted selection을 위해서는 성과 유전자형 모두가 고려되어져야 할 것이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제44권2호
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• pp.207-212
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• 2002

본 연구에서는 제주 재래흑돈의 모색에 관여하는 MC1R 유전자를 이용하여, 모색유전자 빈도를 조사함으로써, 제주 재래흑돈군 확보를 위한 선발계획 수립에 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 공시동물은 랜드레이스, 대요크셔, 듀록 각 품종별 20두와 제주흑돈 93두 등 총 153두를 공시하여 수행하였다. 품종별 MC1R 유전자형을 설정하기 위하여 genbank에 등록되어 있는 돼지 MC1R 유전자(AF181964)를 참고로 하여 두 쌍의 primer (MERL1-EPIG2, EPIG1-EPIG3)를 제작 PCR 증폭을 수행하였다. 먼저 primer MERL1-EPIG2를 이용하여 428bp의 PCR 산물을 얻었으며, primer EPIG1-EPIG3를 이용하여 405bp의 PCR산물을 얻었다. 이들 증폭된 PCR 산물은 서로 다른 2개의 제한효소를 이용하여 PCR-RFLP를 실시하였다. 먼저 primer MERL1-EPIG2를 이용하여 증폭한 428bp의 PCR산물은 제한효소 BspHⅠ(TCATG|A)을 이용하여 절단하였으며, primer EPIG1-EPIG3으로 증폭한 405bp의 PCR산물은 제한효소 AccⅡ(CGC|G)를 이용하여 절단하였다. 이들 절단된 DNA 단편은 TBE buffer에서 전기영동 후 EtBr로 염색하거나 Silver stain 염색을 하여 다형현상을 관찰하였으며, 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 제한효소 BspHⅠ을 이용하여 PCR-RFLP을 수행한 결과 백색의 랜드레이스와 대요크셔는 전 개체 모두가 2개의 밴드(256bp, 172bp)가 확인되었으며, 듀록은 절단되지 않은 하나의 밴드(428bp)가 확인 되었다. 그러나 제주 흑돈에서는 3개의 서로 다른 형태의 밴드가 발견되었는데, 전체 93두중 밴드가 하나인 개체는(428bp)는 29두(31.2%), 밴드가 두 개인 개체는(256bp, 172bp)는 19두(20.4%), 밴드가 3개인(428bp, 256bp, 172bp) 개체는 전체의 절반 정도인 45두(48.4%)이었다. 2. AccⅡ를 이용하여 PCR-RFLP를 실시한 결과 랜드레이스와 대요크셔 종에서는 2개의 밴드(222bp, 183)가 확인 되었으며, 듀록은 한 개의 밴드(405bp)만이 관찰되었다. 그러나 제주흑돈에서는 3개의 서로 다른 형태의 밴드가 확인되었으며, 분포빈도는 BspHⅠ을 이용한 PCR- RFLP 결과와 동일하였다. 3. 이상의 결과를 MC1R 유전자형으로 분류하면 백색품종인 랜드레이스와 대요크셔 품종은 MC1R*3 allele이었으며, 적색의 듀록은 MC1R*4 allele로서 도입종의 모색유전자는 한가지 형태로 고정되어 있었다. 그러나 제주 재래흑돈에 있어서 MC1R*2 allele과 MC1R*3 allele 모두 다 나타났으며, 대부분은 이들의 헤테로 형태였다. 따라서 제주 재래흑돈의 모색고정을 위하여 종모돈 선정시 MC1R 유전자를 이용하면, 짧은 기간 내에 모색이 고정될 것으로 추정되며, 명확한 유전양상 구명을 위해서는 agouti 유전자의 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제15권6호
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• pp.968-971
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• 2005

본 연구는 Duroc, Landrace, Berkshire, Yorkshire를 기초 축으로 이용한 1003두에 대해 MC4R유전자의 PCR-RFLP를 이용하여 그 다형성을 조사하고 돼지의 일당증체량, 등지방 두께, 사료 요구율, 정육율과 그 유전자형 간의 연관성을 규명하고자 실시하였다. MC4R유전자에 대해 PCR-RFLP를 이용하여 226bp산물을 증폭한후 Taq I 체한효소로 사용하였다. 얻어진 MC4R gene의 유전자 빈도는 품종별로 다르게 나타났다. 통계적 분석을 통하여 각 유전자형에 대한 경제형질과 관련성을 분석한 결과 일당 증체량과 사료요구량은 NN 유전자형을 가진 개체들이 DN이나 DD유전자형을 가진 개체들에 비해 유의적으로 우수한 능력을 보였다(P < 0.05). 하지만 D 대립유전자는 높은 정육율과 낮은 등지방두께에 연관성이 있음을 관찰하였다. 따라서 돼지의 성장과 정육율과 관련된 선발력을 높이기 위해서 MC4R유전자의 다형성분석에서 검증된 PCR marker를 우량돼지육종 계획에 있어 분자생물학적 선발 marker로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.