[유전학][서울대] DNA polymorphism(DNA 다형성)과 그 응용(분자마커)

소개글

[서울대학교]
유전학시간에 발표 레포트로 낸 자료입니다.
매주있는 퀴즈와 더불어 발표 자료로 제출한 레포트로 좋은 평가를 받았습니다.

국문서머리와, 영문서머리, 최신 논문을 수록했습니다.

레포트내용은 아래와 같습니다.


DNA polymorphism(DNA 다형성)의 정의와 종류, 이를 detection할 수 있는 방법을 살펴보고
이를 이용하여 Molecular breeding(분자 육종학)에 응용하는 방법(분자마커)에 대해 논문을 case study하여 정리했습니다.

목차

I. 국문요약
II. 서론
III. 본론
1. DNA polymorphism이란?
2. DNA polymorphism의 종류
3. DNA polymorphism을 detection하는 방법
4. DNA polymorphism의 분자육종에의 응용방법
IV. 결론
V. 참고문헌

본문내용

DNA polymorphism은 위에서 설명한 것처럼 DNA의 복제 및 분리, 생식세포에 있어서의 정밀도의 부족으로 생기는 실수와 더불어 유전적 차원에서 환경에 적응해서 살아남기 위한 다양성을 획득하기 위해 mutation이 일어나기도 한다. 이런 DNA상의 염기서열 변화는 1953년 왓슨과 크릭에 의해 DNA구조가 밝혀진 이후로 다양한 방법으로 DNA의 염기서열을 sequencing하는 방법이 개발되면서 관찰이 가능해졌다. 이런 방법들을 통해 개인 간의 DNA 염기서열의 차이를 이용하여 위에서 말한 생리적인 특성, 병리학적인 특성을 설명할 수 있게 됐다. 이것이 특정 질병과 직접적인 연관을 가질 뿐만 아니라 특정 형질을 발현하는 유전자의 추적이나 염색체의 염기서열에 담긴 오랜 기간의 유전적 특성과 혈통 등을 분석함에 있어서 중요한 하나의 지표가 될 수 있기 때문이다. 또한 DNA polymorphism을 분석하여 법적 증거물에 이용되기도 한다. 범죄현장에서 발견된 혈흔이나 머리카락을 이용하여 DNA의 특정 부위를 증폭하여 기존의 전과자나 신규 범죄자의 DNA DB(data base)와 비교하여 범죄사실을 밝혀내는 법의학적인 증거로 사용되는 것이다.
..중략..

마지막으로 sequencing은 염기서열을 직접적으로 분석함으로써 유전자 다형성을 분석하는 방법이다. 가장 많이 쓰이는 것은 Sanger에 의해 개발된 방법으로 DNA polymerase I과 동위원소로 표지 된 염기와 나머지 세 종류의 표식이 안 된 염기가 들어있는 반응액을 4가지 ddNTP가 각각 한 종류씩 들어있는 시험관에 옮겨 반응시킨다. 이때, 4종류의 ddNTP에는 3`-OH가 없기 때문에 더 이상 새로운 DNA 합성이 일어나지 못하므로 여러 크기의 DNA 단편 (fragment)을 얻게 되고, 이를 변성 폴리아크릴아마이드 젤에 전기영동 하면 DNA의 염기배열 순서를 결정할 수 있다. 한 개의 뉴클레오티드 차이에 의하여 이동속도를 구분할 수 있게 민감하게 디자인된 전기영동을 이용하면 염기서열을 얻을 수 있다.

위의 방법들은 모두 유전자를 이용해서 여러 가지 특성들을 더 발전시키는 것을 목표로 하고 있고 앞으로는 질병에 관한 분야에서 더욱 많이 이용될 것으로 보인다. 그러나 동물 육종가들은 가축의 질과 양을 향상시키는데 목적이 있다. 우리가 요구하는 형질 (육질, 양, 체중등)은 대개가 상가적 유전형질 이기 때문이다. 하지만 이것은 많은 유전자들이 관여되어있고 유전적 부동 (어떠한 특성이 유전적으로 변동하는 것)가 있을 수 있기 때문에 어렵다. 그러므로 일단 성취한 특성이 잘 보존되도록 하는 것이 중요하다. 특히 계통 선발을 하지 않고 집단 선발을 해야하는 동물 육종에선 이러한 방법들이 선발 노력을 줄여 주면서도 선발 강도를 높일 수 있는 좋은 방법이 될 수 있다. 끝으로, DNA polymorphism을 이용한 생물 공학이 유전적 특성을 빠른 속도로 발전시키는데 크게 기여한다고 말 할 수 있고 앞으로도 많은 연구가 이루어져야 할 것이다.

참고 자료

① ‘우수 한우, 송아지 때 보면 알 수 있다?’, 데일리안, 2010.09.06, (http://www.dailian.co.kr/news/news_view.htm?id=218502&sc=naver&kind=menu_code&keys=25)
② 시로 쓰는 이중나선, 민경대 저, 살림터, 2004, p248
③ What is a SNP?
(http://www.science.marshall.edu/murraye/341/snps/Human%20Genetics%20MTHFR
%20SNP%20Page.html)
④ repetitive DNA (http://www.mun.ca/biology/scarr/Repetitive_DNA.html)
⑤ Microsatellites ( http://www.mindupbioresearch.com/biomarkers.html)
⑥ DNA검사. 네이버 오늘의 과학 (http://navercast.naver.com/science/biology/1380)
⑦ RFLP (http://www.scq.ubc.ca/dna-fingerprinting-in-the-standardization-of-herbs-and
-nutraceuticals)
⑧ 송대섭(2004), <세포배양순화 돼지 유행성 설사병 바이러스의 성상과 방어능>
⑨ 이기석 (1996), <중합 효소 연쇄 반응법과 제한 효소 절편 이형성을 이용한 결핵성 경부
임파절염의 진단>
⑩ 임대성(1994), <한우의 성장능력과 육질에 영향하는 RFLP marker 개발에 관한 연구>
⑪ 김희발(1997), <PCR-RFLP에 의한 한우 비만유전자의 다형성 검정과 육질관련 DNA
표식인자의 개발에 관한 연구>
⑫ 한