- DNA Marker
- 특정 유전자의 염색체 상 정확한 위치를 나타내주는 것
- DNA Marker의 종류 - DNA 다형성에 근거
- RFLP marker
- 제한효소로 잘랐을 때 잘린 조각들의 패턴이 다르게 나타나는 마커
- 다형성이 떨어지고 전기영동을 해야해서 좋은 마커는 아니다.
- STR marker
- 짧은 반복 서열
- 많은 수의 대립자가 존재한다. 다형성이 아주 좋다.
- 반복단위는 2 ~ 5 bp가 흔하다.
- 복제할 때 DNA중합효소가 실수해서 copy수가 굉장히 다양할 수 있어서 다형성이 크다.
- 가장 이상적인 마커
- SNP marker (Single nucleotide polymorphism)
- 단일 염기서열 다형성 마커
- 다형성을 나타내는 염기 주변의 유니크한 서열
- EST marker (Expressed Sequence Tag)
- cDNA 서열 마커
- 발현되는 서열이며, 실제로 유전자 내부나 유전자 가까이에 있는 마커
- STS marker (Sequence Tagged Site)
- Clone을 중첩되게 하여 공유되어 있는지 확인
- RFLP marker
- Multiplex PCR : STR marker 여러개 쓰기
- CODIS : FBI 에서 만든 마커 데이터베이스
- 모계추정 : 미토콘드리아 마커를 이용하면 된다.
- 부계추정 : Y 염색체 마커를 이용하면 된다.
DNA 지문 : 염기서열의 차이를 간단한 분자생물학적 방법으로 알 수 있다.
Genetic Markers
1. RFLP marker
제한효소로 잘랐을 때 개개인은 잘리기도 하고 안 잘리기도 한다.
조각들을 전기영동 했을 때 잘린 조각들의 패턴이 다르게 나타나는 마커이다.
제한효소가 붙는 자리가 있느냐 없느냐에 달려있다.
다형성이 떨어지고 전기영동을 해야하기 때문에 아주 좋은 마커는 아니다.
2. VNTR or STR marker
여러개 반복되는 tandem (같은방향으로 배열된 ex) AGCTAGCT…) 서열
복제될 때 실수할 여지가 있다.
돌연변이 수보단 반복 수가 차이가 나므로 repeat이 몇 번 되느냐를 알 수 있는 마커.
아주 좋은 마커이다.
많은 수의 대립자가 존재하다. 1번 반복, 2번 반복, …
반복서열이 짧은 것이 있고 긴 것이 있다.
짧은 서열일 수록 copy수가 차이가 나기 쉽다.
Microsetellite marker = STR marker ****
반복단위는 2~5bp 단위가 가장 흔하다.
복제할 때 DNA 중합효소가 실수를 해서 copy수가 굉장히 다양할 수 있기 때문에 다형성이 심하고, 다형성이 심할수록 유용한 마커이기 때문에 가장 이상적이다.
4. Single nucleotide polymorphism (SNP) ****
단일 염기서열 다형성 마커
특정부위를 지정하는 특정한 마커로 쓰일 수 있느냐?
다형성을 나타내는 염기 주변에 유니크한 서열이기 때문이다.
5. EST (Expressed Sequence Tag) marker ****
중첩성을 볼 때 동일한 마커들을 공유하고 있느냐
cDNA (실제로 발현되는 유전자의 mRNA를 DNA로 바꾼 것) 서열 마커.
이 서열은 발현되는 서열이기 때문에 EST로 불린다.
실제로 유전자 내부나 유전자 가까이에 있는 마커이기 때문에 유용하다.
6. STS (Sequence Tagged Site) marker ****
Genomic DNA 양쪽 끝을 400개 정도 읽어서
Clone이 중첩돼서 본다. 공유되어 있는지를 확인한다.
Contig 작성할 때 유용하게 쓰인다.
장점
1) Genome에 굉장히 여러군데에 존재한다.
그 유니크한 서열을 프라이머로 하여 PCR을 해서 본다.
3) 굉장히 많은 대립자형을 가지고 있다.
STR marker는 Repeat 수가 다양하다.
4) 같은 repeat가 어떻게 특정 위치를 지정한다고 말할 수 있느냐?
반복 서열의 양쪽 바깥쪽이 유니크 할 때만 STR 마커로 사용할 수 있다.
아주 간단한 방법으로 쉽게 typing하는 것이 분자마커의 가장 큰 장점이다.
STR marker라고 외워라.
제한효소 양쪽 바깥 쪽을 제한효소로 잘라서 확인한다.
3가지 타입의 대립자가 있다.
1번 사람은 B C
2번 사람은 C C
3번 사람은 A B
유전학의 개념을 적용할 수 있다.
어떻게 cag 반복서열을 깃발로 사용할 수 있느냐?
반복서열 바로 양쪽의 unique한 서열을 발굴해야 한다.
Unique한 서열 사이에 끼어있는 cag 반복서열은 한 군데 밖에 없다.
그래서 marker로 쓸 수 있다.
Forward primer와 Reverse primer를 봐야한다.
이것을 STR marker라고 한다.
다 똑같은 CA의 반복서열이지만 다른 곳을 지정한다.
특정 위치의 양쪽 유니크한 Sequence(프라이머로 쓸 수 있는), Forward한 Primer, Reverse 한 Primer로 알 수 있다.
STR marker : 짧은 반복서열
특정한 마커 A B C 가 있다.
가장 짧은 C, 가장 긴 A
6가지가 가능하다.
어떻게 DNA finger print를 작성할 수 있느냐?
(a) 반복서열 5개, 반복서열 6개
두 서열의 양쪽 바깥서열을 PCR해서 결과를 보면
(b) 의 결과가 나온다.
4번처럼 여러가지 마커를 쓰면 신원확인이 확실해 진다 : Multiplex PCR
(c) capillary gel을 빠져나오는 것을 보면 C가 가장 작으므로 먼저 빠져 나온다.
각각 어디 위치에서 빠져 나오는 지 확인할 수 있다.
엄마의 STR 마커의 반복 수가 10자리, 11자리
아빠의 STR 마커의 반복 수가 8자리 12자리
하나씩 줄 수 있다.
몰살된 러시아 황제와 황후, 왕자, 공주의 신원 확인하는 작업
Child 들의 STR 마커를 가지고 황제와 황후의 신원을 확인할 수 있다.
모계 확인 : 미토콘드리아의 마커를 추적하면 된다. 뒤에서 다룬다.
CODIS : 미국 FBI에서 만든 마커 데이터베이스
각각의 염색체에 있는 STR 마커
다 계산되어 있다.
4가지 Mutliplex PCR의 결과이다.
반복수 16개 짜리, 17개 짜리가 나왔다.
데이터베이스의
P^2 + 2pq
이것이 나올 확률은 0.1 이다.
0.1의 확률로 친자가 아니다.는 것을 알 수 있다.
모든 마커가 다 맞을 확률을 7.9 x 10^16 이다.
이렇게 낮은 확률인데도 나온다는 것은 이사람이 그 사람이다 라는 것을 말해준다.
그래서 CODIS 데이터베이스에 많은 사람의 데이터가 들어간다.
범죄자들 위주로 넣는다.
누가 아빠냐? 3번
마커를 여러 개로 보아야 더 정확하게 판단할 수 있다.
엄마의 마커는 동형접합
아빠의 마커는 이형접합
Child4의 아빠는 다른아빠이다.
미토콘드리아의 마커로 추적하는 방법
미토콘드리아는 엄마만 주니까 Tsarina와 Princess의 미토콘드리아는 동일하다.
쭉쭉 내려가서 Edinburgh의 미토콘드리아 marker는 Alice와 동일하다.
미토콘드리아 마커는 엄마로부터 오듯이 Y chromosome marker는 아빠로부터 온다.
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