유전자 분석
Genetic analysis |
유전자 분석은 유전학과 분자생물학을 포함하는 과학 분야에서 연구하고 연구하는 전반적인 과정이다.이 연구를 통해 개발된 어플리케이션이 다수 있으며, 이 어플리케이션들도 프로세스의 일부로 간주됩니다.분석의 기본 체계는 일반 유전학을 중심으로 한다.기본적인 연구에는 유전자의 확인과 유전 질환이 포함된다.이 연구는 수세기 동안 대규모 물리적 관찰 기반과 보다 현미경적인 규모로 수행되어 왔다.유전자 분석은 일반적으로 유전학 및 분자생물학 과학에서 사용되거나 그 결과로 발생하는 방법 또는 이 연구에서 발생하는 응용에 대해 기술하기 위해 사용될 수 있다.
유전자 분석은 유전/상속 장애를 식별하고 암과 같은 특정 체질 질환에서 구별 진단을 하기 위해 수행될 수 있다.암의 유전자 분석에는 돌연변이, 융합 유전자, DNA 복제 번호의 변화가 포함됩니다.
유전자 분석 및 항문의 역사
유전자 분석의 토대를 마련한 연구의 대부분은 선사 시대에 시작되었다.초기 인류는 농작물과 동물을 개량하기 위해 선별적인 교배를 할 수 있다는 것을 알게 되었다.그들은 또한 수년 동안 제거된 인간에게서 유전적인 특성들을 확인했다.많은 유전자 분석들이 시간이 지나면서 점차 발전했다.
멘델의 연구
현대의 유전자 분석은 그레고르 멘델이 수행한 연구로 1800년대 중반에 시작되었다."현대 유전학의 아버지"로 알려진 멘델은 식물의 변이를 연구하도록 영감을 받았습니다.1856년과 1863년 사이에 멘델은 약 29,000개의 완두콩 식물을 재배하고 시험했다.이 연구는 완두콩 식물 4개 중 1개가 순종의 열성 대립 유전자를 가지고 있고, 4개 중 2개는 잡종이고, 4개 중 1개는 순종의 우성임을 보여주었다.그의 실험은 그를 두 개의 일반화, 즉 후에 멘델의 상속의 법칙으로 알려지게 된 분리 법칙과 독립적 분류 법칙을 만들도록 이끌었다.유전에 대한 기본적인 이해가 부족했던 멘델은 다양한 유기체를 관찰하고 유전자 분석을 통해 특성이 부모로부터 유전되며 그러한 특성은 자녀들 사이에 다를 수 있다는 것을 발견했다.나중에, 각 세포 내의 단위가 이러한 특징에 책임이 있다는 것이 밝혀졌다.이 단위들은 유전자라고 불린다.각각의 유전자는 유전 형질을 담당하는 단백질을 만드는 일련의 아미노산에 의해 정의된다.
다양한 유형의 유전자 분석
유전자 분석에는 PCR, RT-PCR, DNA 배열 및 DNA 마이크로어레이와 같은 분자 기술과 핵형성 및 현장 형광 교배와 같은 세포 유전학적 방법이 포함된다.
DNA순서결정
유전자 분석의 응용에는 DNA 염기서열 분석이 필수적이다.이 과정은 뉴클레오티드 염기의 순서를 결정하기 위해 사용된다.DNA의 각 분자는 아데닌, 구아닌, 시토신, 티민으로 만들어지는데, 이들은 유전자가 어떤 기능을 가질지를 결정한다.이것은 1970년대에 처음 발견되었다.DNA 배열은 DNA 올리고뉴클레오티드 중 뉴클레오티드 염기인 아데닌, 구아닌, 시토신 및 티민의 순서를 결정하는 생화학적인 방법을 포함한다.특정 유기체를 위한 DNA 염기서열을 생성함으로써, 당신은 유전적 특징과 경우에 따라 행동을 구성하는 패턴을 결정하는 것이다.
염기서열 분석 방법은 비교적 힘든 겔 기반 시술에서 유전자와 전사체의 빠른 대규모 염기서열을 가능하게 하는 모세관 전기영동에서의 염료 라벨링 및 검출에 기초한 현대적인 자동 프로토콜로 발전했다.유전자의 DNA 배열과 유기체의 게놈의 다른 부분에 대한 지식은 진단이나 법의학 연구 같은 응용 분야뿐만 아니라 생물학적 과정을 연구하는 기초 연구에 필수적이 되었다.DNA 염기서열 분석의 등장은 생물학적 연구와 발견을 상당히 가속화시켰다.
세포유전학
세포유전학은 세포의 구조와 기능, 특히 염색체의 연구와 관련된 유전학의 한 분야이다.중합효소 연쇄반응은 DNA의 증폭을 연구한다.세포유전학에서 염색체의 면밀한 분석으로 인해 이상 징후를 보다 쉽게 보고 진단할 수 있다.
카리오타이핑
핵형은 진핵세포의 핵에 있는 염색체의 수와 외관이다.이 용어는 또한 한 종이나 개별 유기체의 염색체 전체 세트를 위해 사용된다.
핵형은 염색체의 수와 광현미경으로 봤을 때 어떻게 보이는지를 나타냅니다.이들의 길이, 동원체의 위치, 밴딩 패턴, 성염색체 간의 차이, 그리고 다른 신체적 특징에 주의를 기울인다.핵형성은 염색체를 연구하는 시스템을 사용하여 과거의 유전적 이상과 진화적 변화를 식별한다.
DNA마이크로어레이
DNA 마이크로어레이는 고체 표면에 부착된 미세한 DNA 반점의 집합이다.과학자들은 DNA 마이크로어레이를 사용하여 많은 유전자의 발현 수준을 동시에 측정하거나 게놈의 여러 영역을 유전자형으로 만든다.유전자가 세포에서 발현될 때, 그것은 메신저 RNA를 생성한다.과잉 발현 유전자는 발현되지 않은 유전자보다 더 많은 mRNA를 생성한다.이것은 마이크로 어레이로 검출할 수 있습니다.어레이는 수만 개의 프로브를 포함할 수 있기 때문에 마이크로 어레이 실험은 많은 유전자 검사를 병행할 수 있습니다.따라서 어레이는 많은 유형의 조사를 극적으로 가속화하고 있습니다.
PCR
중합효소 연쇄반응(PCR)은 분자생물학의 생화학적 기술로 DNA 조각의 단일 또는 몇 개의 복사본을 여러 개의 크기에 걸쳐 증폭시켜 특정 DNA 배열의 수천에서 수백만 개의 복사본을 생성합니다.PCR은 현재 의학 및 생물학 연구실에서 다양한 용도로 사용되는 일반적이고 종종 필수적인 기술입니다.여기에는 염기서열 분석, DNA 기반 계통 발생 또는 유전자 기능 분석을 위한 DNA 복제, 유전 질환 진단, 유전자 지문 확인(법학 및 친자 확인에 사용됨) 및 전염병 검출 및 진단이 포함됩니다.
실용화
암의 돌파구
유전자 분석 과정을 통해 유전학과 분자생물학 분야에서 많은 실질적인 발전이 이루어졌다.20세기 후반과 21세기 초 사이에 가장 널리 퍼진 진보 중 하나는 암과 유전학의 연관성을 더 잘 이해하는 것이다.암세포에서 어떤 유전자가 비정상적으로 작용하는지 확인함으로써, 의사들은 암을 더 잘 진단하고 치료할 수 있다.
가능성
이 연구는 유전자 돌연변이, 융합 유전자, DNA 복제 수치의 변화를 밝혀낼 수 있었고, 이 분야에서는 매일 진전이 이루어지고 있다.이러한 응용 프로그램의 대부분은 유전자 분석의 기초를 사용하는 새로운 유형의 과학으로 이어졌다.역유전학은 유전 코드에 무엇이 누락되었는지 또는 그 코드를 바꾸기 위해 무엇이 추가될 수 있는지를 결정하기 위해 그 방법을 사용한다.유전자 연계 연구는 유전자와 염색체의 공간 배치를 분석한다.유전자 분석의 증가로 인한 법적, 사회적, 도덕적 영향을 결정하기 위한 연구도 있었다.유전자 분석은 유전/상속 장애를 식별하고 암과 같은 특정 체질 질환에서 구별 진단을 하기 위해 수행될 수 있다.암의 유전자 분석에는 돌연변이, 융합 유전자, DNA 복제 번호의 변화가 포함됩니다.
