제한 단편 길이 다형성 분석

염색체 DNA 분석을 위해 다양한 제한효소가 널리 사용됨에 따라 인간 유전체의 엄청난 가변성이 밝혀졌습니다. 구조 유전자의 코딩 및 조절 영역에서 작은 변화조차도 특정 단백질의 합성을 중단시키거나 인체에서 기능을 상실하게 만들 수 있으며, 이는 일반적으로 환자의 표현형에 영향을 미칩니다. 그러나 인간 유전체의 약 90%는 비코딩 서열로 구성되어 있으며, 이는 더욱 가변적이고 소위 중립 돌연변이 또는 다형성을 많이 포함하며 표현형 발현이 없습니다. 이러한 다형성 영역(유전자좌)은 유전 질환 진단에 유전자 마커로 사용됩니다. 다형성 유전자좌는 모든 염색체에 존재하며 유전자의 특정 영역과 연결되어 있습니다. 다형성 유전자좌의 위치를 확인함으로써 환자의 질병을 유발한 돌연변이와 관련된 유전자를 확인할 수 있습니다.

다형성 DNA 영역을 분리하기 위해 박테리아 효소인 제한효소(restrictase)가 사용되며, 이 효소의 산물인 제한효소 부위가 있습니다. 다형성 부위에서 발생하는 자발적 돌연변이는 특정 제한효소의 작용에 내성을 갖게 하거나, 반대로 민감하게 만듭니다.

제한효소 부위의 돌연변이 변이는 전기영동을 통해 DNA 제한효소 단편을 분리하고, 이후 특정 DNA 프로브와 혼성화하여 길이를 변화시킴으로써 검출할 수 있습니다. 다형성 부위에 제한효소가 없는 경우, 전기영동도에서 큰 단편 하나가 검출되고, 제한효소가 있는 경우 더 작은 단편이 검출됩니다. 상동 염색체의 동일한 유전자좌에 제한효소가 존재하거나 존재하지 않는 경우, 돌연변이 유전자와 정상 유전자를 상당히 신뢰성 있게 표지하고 자손으로의 전달을 추적할 수 있습니다. 따라서 다형성 부위에 제한효소 부위가 있는 두 염색체 모두에서 환자의 DNA를 연구할 때, 전기영동도에서 짧은 DNA 단편이 검출됩니다. 다형성 제한효소 부위를 변화시키는 돌연변이에 대해 동형접합자인 환자의 경우, 더 긴 단편이 검출되고, 이형접합자인 환자의 경우, 짧고 긴 단편이 검출됩니다.

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