유전질환 이야기

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유전질환 ; 분자의 클로닝과 염기 서열 결정

작성자 닥터코리아 조회수 6695
【 분자의 클로닝과 염기 서열 결정 】

 


수백 개의 유전인자가 클로닝되어 있으며, cystic fibrosis, Marfan syndrome, polyposis of colon, neurofibromatosis, myotonic dystrophy, fragile X mental retardation, Huntingtons disease등의 유전인자가 클로닝 되었다.

                                                                                        CLONING


유전인자가 일단 클로닝되면 정상과 질병 상태에서의 유전인자의 구조와 기능 등을 진단, 치료 및 연구 방면에서 이용할 수 있다.

DNA를 클로닝하기 위해서는 DNA 단편을 분리해내야 되고, 이를 조작하거나 증식시키기 위해서는 벡터라고 부르는 생물학적 기원이 다른 핵산 내에 삽입시키는 과정이 필요하다.


가장 많이 사용되는 벡터는 박테리아의 프라즈미드(plasmid) 혹은 phage λ나 M13 같은 박테리오파지(bacteriophage)이다.

 

단백질을 지정하는 유전인자는 유전체 DNA내에 exon과 intron으로 구분되어 있다.

mRNA는 exon만으로 구성되어 있어서 mRNA를 cDNA(DNA complementary to mRNA)로 복제시키는 것이 유전인자 분석과 클로닝에 유용한 경우가 많다. 수백 개의 유전인자에 대한 genomic DNA 클론이나 cDNA 클론이 분리되었다. 그 외에도 수백 개의 무명의 genomic DNA 클론이 널리 쓰이고 있다. 클로닝된 DNA절편으로부터 방사능, biotin 혹은 다른 방법으로 표시된 DNA 복사체는 특이적인 분자 표식자(probe)로 이용될 수 있다. 
                                                                                      RNA 구조


방사능 표지된 표식자는 자기방사사진법(autoradiography)으로, biotin 표지된 표식자는 avidin과 2차 검출법으로 검출할 수 있다.

DNA의 염기 서열 결정은 수동 혹은 반 자동법을 이용하여 할 수 있다.

cDNA의 염기 서열로부터 아미노산의 서열을 추정할 수 있고, 이로부터 유전인자의 기능을 짐작할 수도 있다.

일단 유전인자가 클로닝되면 환자의 DNA를 분석하여 정상과 차이가 있는지 조사할 수 있다.

DNA 염기 서열이 알려져 있으면, DNA 증폭을 위한 중합효소 연쇄반응도 이용할 수 있다. 따라서 클로닝이 이루어지면 표식자로도 이용할 수 있고, 그 염기 서열을 이용하여 단백질 서열을 추정하고 DNA 증폭도 가능하며, 또한 질병의 돌연변이도 분석할 수가 있게 된다.