돌연변이유도

분자생물학· 생화학 Molecular Biology · Biochemistry
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1. 개요2. 상세

2.1. 무작위성 돌연변이유도2.2. 다중 부위 특정 돌연변이유도

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1. 개요

mutagenesis · 突然變異誘導

돌연변이유도(mutagenesis)는 한 유전체의 염기서열을 증폭해 다른 염기서열을 가진 유전체 변이를 인공적으로 만드는 생명공학 기술로써 유전체 편집의 일종이라고도 볼수있다.

사실, 이 기술의 용어에 대해 한글 논문/기사/업체마다 “돌연변이”, “돌연변이유도 #”, “돌연변이유발” #같이 제각각으로 번역이 되어있다. 이 기술에 대한 정확한 용어는 mutagenesis다.

2. 상세

돌연변이유도는 보통 아래와 같은 단계로 진행된다.

1. 특정 염기 서열을 시험 유전체로부터 프라이머 [1]를 이용해 PCR로 한 유전체 벡터 증폭

2. Dpnl 절단[2]을 이용하여 합성된 유전체 벡터의 시험 유전체 주형을 제거

3. 변형을 이용한 합성된 유전체 벡터의 안정화

위 단계를 거치면 시험 유전체로부터 변이된 유전체 벡터가 나온다. 위 단계들의 대략적인 모식도는 아래와 같다.

돌연변이유도는 변형하고자 하는 염기서열의 특정적인 여부에 따라 나누는 방법과 PCR 과정에서 프라이머들의 합성 시작 위치에 따라 나누는 Double, Single 방법으로 분류된다.

2.1. 무작위성 돌연변이유도

돌연변이유도를 사용했을때, 무작위한 돌연변이가 만들어지게하는 방법이다. 대표적인 예시로 자연적인 돌연변이가 이 방법으로 합성되는데, 방사선에 의하여 DNA 합성 정보에 변이가 생기는 것도 무작위성 돌연변이유도의 한 예시이다. 또한 유전자 조작 생산물(GMO)을 만들때도 이 방법을 사용하나 크게 신빙성 있는 기술은 아니다.

2.2. 다중 부위 특정 돌연변이유도

Site-directed mutagenesis

돌연변이유도중에서 유전체 내 특정 부위에 돌연변이를 유도하는 기술로 캐나다의 생화학자인 마이클 스미스가 개발했다.

[1] 쉽게 말하면 유전체 합성을 개시하는 핵산 서열(e.g. ATG). [2] Dpnl 절단이 가능해지려면, 뉴클레오타이드의 염기 부분에 메틸기가 붙어야한다. 즉, 시험유전체가 메틸화 되어있어야 한다.