유전자 다형

하나의 유전자는 ^[1]집단 내에서 하나 이상의 대립 유전자가 그 유전자의 위치를 차지하면 다형성이라고 한다.특정 궤적에 복수의 대립 유전자를 가지는 것 외에, 각 대립 유전자는, 일반적으로 ^[2]다형성으로 간주되기 위해서, 적어도 1%의 비율로 모집단에서 발생할 필요가 있다.

유전자 다형은 게놈의 어느 영역에서나 발생할 수 있다.다형성의 대부분은 침묵하며,^[3] 이는 유전자의 기능이나 발현을 바꾸지 않는다는 것을 의미한다.일부 다형성이 보입니다.예를 들어, 개에서 E 궤적은 E, E^mg, E, E^h,^[4] E로 알려진 다섯 가지 다른 대립 유전자를 가질 수 있습니다.이러한 대립 유전자의 다양한 조합은 ^[5]개털에서 볼 수 있는 색소 침착과 패턴에 기여합니다.

유전자의 다형성 변이는 이상발현 또는 단백질의 이상형태를 발생시킬 수 있다.이러한 이상은 질병을 유발하거나 관련될 수 있다.예를 들어 티미딘이 유전자의 뉴클레오티드 8590 위치에서 시토신을 치환하는 CYP4A11 효소를 코드하는 유전자의 다형 변이는 단백질의 아미노산 위치 434에서 ^[6]페닐알라닌과 세린을 치환하는 CYP4A11 단백질을 코드한다.이 변종 단백질은 아라키돈산을 혈압조절 에이코사노이드, 20-히드록시이코사테트라엔산으로 대사하는 효소 활성을 감소시켰다.연구에 따르면 CYP4A11 유전자 중 하나 또는 둘 다에서 이 변종을 가진 사람은 고혈압, 허혈성 뇌졸중, 관상동맥 ^[6]질환의 발병률이 증가한다고 한다.

가장 주목할 만한 것은 주요 조직적합성 복합체(MHC)를 코드하는 유전자는 사실 알려진 가장 다형성 유전자이다.MHC 분자는 면역 체계에 관여하고 T세포와 상호작용합니다.인간 MHC 클래스 I 및 II 유전자의 32,000개 이상의 다른 대립 유전자가 존재하며 HLA-B HLA-DRB1 ^[7]위치에만 200개의 변종이 있는 것으로 추정되어 왔다.

일부 다형성은 균형 잡힌 선택을 통해 유지될 수 있습니다.

유전자 다형과 돌연변이의 차이

때때로 사용되는 경험의 법칙은 1% 미만의 유전자 변형을 다형이 ^[8]아닌 돌연변이로 분류하는 것이다.그러나 다형성은 낮은 대립 유전자 빈도로 발생할 수 있기 때문에 새로운 돌연변이와 다형성을 ^[9]구별하는 신뢰할 수 있는 방법은 아니다.

신분증

다형성은 실험실에서 다양한 방법으로 확인할 수 있다.많은 방법들이 유전자의 배열을 증폭시키기 위해 PCR을 사용한다.증폭된 후, 직접 또는 단일 가닥 형태 다형 ^[10]분석과 같은 방법으로 변화를 선별한 후 DNA 염기서열 분석으로 다형성 및 염기서열 돌연변이를 검출할 수 있다.

종류들

다형성은 어떤 시퀀스 차이도 될 수 있습니다.예를 들어 다음과 같습니다.

• 단일 뉴클레오티드 다형성(SNPs)은 특정 위치의 게놈에서 일어나는 단일 뉴클레오티드 변화이다.단일 뉴클레오티드 다형은 유전자 변이의 ^[11]가장 흔한 형태이다.
• 소규모 삽입/제거(인델)는 DNA 내 ^[12]염기의 삽입 또는 결실로 구성됩니다.
• 다형 반복 요소.활성 트랜스포저블 요소는 또한 새로운 위치에 삽입함으로써 다형성을 유발할 수 있습니다.예를 들어 Alu와 LINE1 패밀리의 반복적인 요소는 인간 ^[13]게놈에 다형성을 일으킨다.
• 마이크로위성은 1-6개의 염기쌍의 DNA 배열의 반복이다.마이크로 위성들은 특히 대립 유전자^[14] 사이의 관계를 식별하기 위해 분자 표지로 흔히 사용된다.

임상적 의의

폐암

다형성은 여러 XPD 엑손에서 발견되었으며 XPD는 "색소건조군 D"를 말하며 DNA 복제 시 사용되는 DNA 복구 메커니즘에 관여합니다.XPD는 흡연이나 다른 환경 발암물질의 ^[15]흡입 등으로 손상된 DNA 부분을 잘라내 제거함으로써 작동한다.Asp312Asn과 Lys751Gln은 단일 아미노산의 ^[16]변화를 일으키는 XPD의 두 가지 일반적인 다형성입니다.Asn과 Gln 대립 유전자의 이러한 변화는 감소된 DNA 복구 ^[17]효율을 가진 개인과 관련이 있다.DNA를 복구하는 능력이 저하된 것이 폐암의 위험 증가와 관련이 있는지 알아보기 위해 여러 연구가 수행되었다.이 연구들은 다양한 연령, 성별, 인종, 그리고 팩 년도의 폐암 환자들에서 XPD 유전자를 조사했다.연구 결과는 Asn 대립 유전자에 동종 접합한 개인 또는 Gln 대립 유전자에 동종 접합한 개인에 대해 ^[18]폐암 발병 위험이 증가했다는 결론부터 대립 다형성을 가진 흡연자와 폐암에 대한 ^[19]감수성 사이의 통계적 유의성을 발견하지 못한 것까지 혼합된 결과를 제공했다.XPD 다형과 폐암 위험 사이의 관계를 결정하기 위한 연구가 계속 진행되고 있다.

천식

천식은 폐의 염증성 질환으로 100개 이상의 위치가 ^[20]발병과 중증도에 기여하는 것으로 확인되었다.전통적인 연결 분석을 사용함으로써, 이러한 천식 관련 유전자는 게놈 전체 연관 연구(GWAS)를 사용하여 소량 확인할 수 있었다.천식과 관련된 유전자의 다양한 다형성과 그 다형성이 보균자의 환경과 어떻게 상호작용하는지를 조사하는 많은 연구가 있었다.한 가지 예는 CD14 유전자인데, CD14 단백질의 증가뿐만 아니라 IgE ^[21]혈청 수치의 감소와 관련된 다형성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.CD14의 다형성과 관련된 IgE 혈청 수치를 보고 있는 어린이 624명을 대상으로 연구가 수행되었다.연구 결과 CD14/260 유전자에 C 대립 유전자가 있는 어린이에게서 IgE 혈청 수치가 정기적으로 ^[22]노출되는 알레르겐의 유형에 따라 다르게 나타났다.애완 동물과 정기적으로 접촉한 어린이들은 혈청 수치가 더 높은 반면 안정적인 동물에 정기적으로 노출된 어린이들은 혈청 수치가 더 낮은 ^[22]IgE를 보였다.유전자-환경 상호작용에 대한 지속적인 연구는 개인의 환경을 기반으로 한 보다 전문적인 치료 계획으로 이어질 수 있다.

레퍼런스