제한효소절편길이다형성(RFLP)

제한효소절편길이다형성(RFLP) 1. 제한효소절편길이다형성이란? Restriction Fragment Length Polymorphism(RFLP)는 1980년 Bostein과 그의 동료들이 제한효소(Restriction endonuclease)의 가계지도를 작성하다가 처음 발견하였다. 이것은 특정부위의 점 돌연변이(point mutation)에 의해 제한효소로 절단하였을 때 생기는 절편들의 길이가 사람마다 다양하게 나타나는 DNA의 다형성이다. 사람의 게놈 내에서 단일 염기쌍의 변이는 상당히 빈번하여, 일부는 1000bp 중 한번 꼴로 나타난다다. 이런 점 돌연변이는 제한효소가 인지하는 염기서열에 발생하여 제한효소의 인지부위가 새로 생성되거나 또는 현존하는 제한효소 인지부위가 소실되어 제한효소에 의한 DNA의 절편양상이 달라지고 이것은 전기영동을 통하여 쉽게 감지될 수 있는 것이다. 2. RFLP의 원리 제한효소들은 몇 개의 특정 염기순서를 인지하여 그 안이나 부근에서 DNA의 이중나선을 가위가 실을 자르듯 절단한다. 예를 들어 Bgl II 는 AGATCT를 인지하여 A-G사이를 자른다. 그러므로 ACATCT → AGATCT로 점 돌연변이가 일어난다면 Bgl II 는 제한효소의 자리를 인지하여 DNA 단편을 절단한다. 예를 들어, 5kb의 DNA에 점돌연변이가 발생하여 Bgl II의 제한효소의 자리가 생기게 된다. 그리하여 두가지 타입의 대립형질이 관찰되는데 돌연변이가 일어나지 않아 Bgl II에 잘려지지 않게 되어 원래 길이의 5kb의 단편을 가진 대립형질 2(Allele 2)의 타입과 돌연변이에 의해 제한효소 Bgl II의의 인지부위가 생겨 잘려진 3kb와 2kb 단편을 가진 대립형질1 (Allele 1)의 타입이 생기게 된다. 그러므로 어떤 개인이 양 부모로부터 물러받은 DNA 모두에 돌연변이를 가지면 모두 잘려진 형태인 대립형질 (Allele 1)의 형태가 보이고, 한쪽 부모로부터만 돌연변이를 물러받았으면 일부만 절단된 대립형질 1+2(Allele 1=2)가 나타나며, 모두가 돌연변이가 일어나지 않으면 대립형질 2로 나타난다. 이렇듯 하나의 점 돌연변이에 의해 제한효소로 절단하였을 때 생기는 절편들의 길이가 사람마다 다양한 현상을 관찰할 수 있다. 다음은 Lysosomal Acid Lipase(LAL) 유전자 내의 Hae III 제한효소에 대한 제한절편의 다형성을 보인 전기영동 사진이다. 3. RFLP의 응용 ① 유전병 관련 marker로 활용: DNA를 근거로 유전자 진단은 많은 장점을 가지고 있다. RFLP가 유전병 관련 유전자 좌위에 접근하면 그 프로브는 결함의 가족에서 돌연변이의 유전을 추적하는데 사용될 수 있다. 그러므로 그 가계 내에서 어떤 가족이 돌연변이를 지니고 있는지를 결정할 수 있다. ② 이런 DNA의 다형성은 사람마다 다르게 나타나므로 개인식별 및 법의학적으로 적용된다.