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야생형

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목차

1. 개요

야생형은 특정 유전자 좌의 표준적인 대립 유전자의 산물을 의미하며, 돌연변이 대립 유전자와 대비된다. 유전자 매핑 기술의 발전으로 야생형은 종의 지리적 범위에 걸쳐 다양한 형태로 존재하며, 가장 흔한 대립 유전자가 일반적으로 야생형으로 간주된다. 초파리와 같은 실험 생물에서 야생형은 유용하게 사용되며, 야생형 대립 유전자를 조작하는 연구는 질병 치료, 백신 개발, 상업적 식량 생산 등 다양한 분야에 응용된다. 또한, 야생형 연구는 농업 분야에서 작물 및 가축의 생산성 향상에 기여하고, 의학 분야에서는 질병 예방 및 치료, 바이러스 감염 경로 추적 등에 활용된다. 이러한 활용은 유전자 조작과 관련된 윤리적 논쟁을 야기하기도 한다.

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야생형
개요
정의어떤 종의 전형적인 형태의 표현형으로 자연 상태에서 나타나는 것
영어Wild type

2. 야생형의 개념 및 특징

야생형은 특정 유전자 좌에서 표준적인 '정상' 대립유전자의 산물로 정의되며, '돌연변이' 대립유전자와 대조된다.[13] 돌연변이 대립유전자는 매우 다양하며, 집단 내에서 유전적 변환이 일어나면 야생형이 될 수도 있다.

유전자 매핑(Gene mapping영어) 기술이 발전하면서 돌연변이 발생과 유전자 상호작용에 대한 이해가 깊어졌다.[14] 현재는 대부분의 유전자 좌가 다양한 대립 유전자 형태로 존재하며, 획일적인 야생형은 존재하지 않는 것으로 알려져 있다. 그러나 일반적으로 가장 흔한 대립 유전자가 야생형으로 간주된다.[15]

야생형 개념은 초파리와 같은 실험 생물에서 유용하며, 야생형 대립 유전자는 "+" 위첨자로 표시된다. 이러한 유전자 조작 연구는 질병 치료, 식량 생산 등 여러 분야에 응용된다.

2. 1. 유전형과 표현형

원래 야생형은 특정 유전자 좌의 표준적인[13] "정상" 대립 유전자의 산물로 개념화되었으며, 표준적이지 않은 "돌연변이" 대립 유전자의 산물과는 대조적이다. "돌연변이" 대립 유전자는 매우 다양하며, 집단 내에서 유전적 변환이 일어나면 야생형이 될 수도 있다.

유전자 매핑Gene mapping영어 기술의 지속적인 발전에 따라, 돌연변이가 어떻게 발생하고 다른 유전자와 상호 작용하여 표현형을 변화시키는지에 대한 이해가 깊어졌다[14] . 현재는 대부분의 유전자 좌, 또는 모든 유전자 좌가 종의 지리적 범위에 걸쳐 빈도가 다른 다양한 대립 유전자 형태로 존재하며, 획일적인 야생형은 존재하지 않는 것으로 이해되고 있다. 그러나 일반적으로 가장 흔한 대립 유전자, 즉 유전자 빈도가 가장 높은 것이 야생형으로 간주된다[15] .

야생형이라는 개념은 초파리와 같이, 눈의 색깔이나 날개의 모양과 같은 특징의 표준적인 표현형이 "흰 눈"이나 "퇴화된 날개"와 같은 특징적인 표현형을 만들어내는 특정 돌연변이에 의해 변화하는 것으로 알려진 실험 생물에서 유용하다. 야생형 대립 유전자는 "+"의 위첨자로 표시되며, 예를 들어 빨간 눈은 w+, 날개는 vg+이다. 이러한 형질의 뒤에 있는 유전자를 조작함으로써, 생물이 어떻게 형성되고 집단 내에서 형질이 어떻게 변이하는지에 대한 현재의 이해를 얻게 되었다. 야생형 대립 유전자를 조작하는 연구는 질병과의 싸움이나 상업적인 식량 생산 등 많은 분야에서 응용되고 있다.

2. 2. 돌연변이와의 관계

돌연변이는 야생형과 다른 유전자형 또는 표현형을 의미한다. 원래 야생형은 특정 유전자 좌의 표준적인[13] "정상" 대립 유전자의 산물로 개념화되었으며, 표준적이지 않은 "돌연변이" 대립 유전자의 산물과는 대조적이다. "돌연변이" 대립 유전자는 매우 다양하며, 집단 내에서 유전적 변환이 일어나면 야생형이 될 수도 있다.

유전자 매핑 기술이 지속적으로 발전함에 따라, 돌연변이가 어떻게 발생하고 다른 유전자와 상호 작용하여 표현형을 변화시키는지에 대한 이해가 깊어졌다.[14] 현재는 대부분의 유전자 좌, 또는 모든 유전자 좌가 종의 지리적 범위에 걸쳐 빈도가 다른 다양한 대립 유전자 형태로 존재하며, 획일적인 야생형은 존재하지 않는 것으로 이해되고 있다. 그러나 일반적으로 가장 흔한 대립 유전자, 즉 유전자 빈도가 가장 높은 것이 야생형으로 간주된다.[15]

야생형이라는 개념은 초파리와 같이, 눈의 색깔이나 날개의 모양과 같은 특징의 표준적인 표현형이 "흰 눈"이나 "퇴화된 날개"와 같은 특징적인 표현형을 만들어내는 특정 돌연변이에 의해 변화하는 것으로 알려진 실험 생물에서 유용하다. 야생형 대립 유전자는 "+" 위첨자로 표시되며, 예를 들어 빨간 눈은 w+, 날개는 vg+이다. 이러한 형질 뒤에 있는 유전자를 조작함으로써, 생물이 어떻게 형성되고 집단 내에서 형질이 어떻게 변이하는지에 대한 현재의 이해를 얻게 되었다. 야생형 대립 유전자를 조작하는 연구는 질병과의 싸움이나 상업적인 식량 생산 등 많은 분야에서 응용되고 있다.

2. 3. 유전학 연구에서의 중요성

야생형은 원래 특정 유전자 좌의 표준적인[13] "정상" 대립 유전자의 산물로 개념화되었으며, 표준적이지 않은 "돌연변이" 대립 유전자의 산물과는 대조적이다. "돌연변이" 대립 유전자는 매우 다양하며, 집단 내에서 유전적 변환이 일어나면 야생형이 될 수도 있다.

유전자 매핑 기술이 지속적으로 발전하면서, 돌연변이가 어떻게 발생하고 다른 유전자와 상호 작용하여 표현형을 변화시키는지에 대한 이해가 깊어졌다.[14] 현재는 대부분의 유전자 좌, 또는 모든 유전자 좌가 종의 지리적 범위에 걸쳐 빈도가 다른 다양한 대립 유전자 형태로 존재하며, 획일적인 야생형은 존재하지 않는 것으로 이해되고 있다. 그러나 일반적으로 가장 흔한 대립 유전자, 즉 유전자 빈도가 가장 높은 것이 야생형으로 간주된다.[15]

야생형이라는 개념은 초파리와 같이, 눈의 색깔이나 날개의 모양과 같은 특징의 표준적인 표현형이 "흰 눈"이나 "퇴화된 날개"와 같은 특징적인 표현형을 만들어내는 특정 돌연변이에 의해 변화하는 것으로 알려진 실험 생물에서 유용하다. 야생형 대립 유전자는 "+" 기호를 윗첨자로 사용하여 표시하는데, 예를 들어 붉은 눈은 w+, 정상 날개는 vg+와 같이 나타낸다. 이러한 형질 뒤에 있는 유전자를 조작함으로써, 생물이 어떻게 형성되고 집단 내에서 형질이 어떻게 변이하는지에 대한 현재의 이해를 얻게 되었다. 야생형 대립 유전자를 조작하는 연구는 질병과의 싸움이나 상업적인 식량 생산 등 많은 분야에서 응용되고 있다.

3. 의학적 활용

야생형과 돌연변이 표현형의 유전자 서열 비교는 질병 연구에 중요한 정보를 제공한다. 야생형 돌연변이를 이용한 연구는 바이러스가 종 간에 어떻게 이동하는지 밝혀내어, 인간에게 감염될 가능성이 있는 유해한 바이러스를 식별하는 데 사용되고 있다.[33]

3. 1. 질병 예방 및 치료

야생형과 돌연변이 표현형의 유전자 서열, 그리고 이러한 유전자가 유전자 발현에서 상호작용하는 방식은 많은 연구 주제이다. 이러한 과정을 더 잘 이해하면 헤르페스 바이러스 감염처럼 현재 치료가 불가능한 질병을 예방하고 치료하는 방법을 제시할 수 있다.[28] 유망한 연구 중 하나는 야생형 돌연변이와 특정 유형의 폐암 간의 연관성을 조사한 것이다.[29] 새로운 백신 개발을 위해 바이러스의 특정 야생형 형질을 조작하는 연구도 진행되고 있다.[30] 이러한 연구는 에볼라 바이러스[31] 및 인간면역결핍 바이러스(HIV)[32] 같은 치명적인 바이러스를 퇴치하는 새로운 방법으로 이어질 수 있다. 야생형 돌연변이를 이용한 연구는 인간을 감염시킬 가능성이 있는 유해한 바이러스를 식별하기 위해 바이러스가 종 사이에서 어떻게 전환되는지를 알아내기 위해서도 수행되고 있다.[33]

3. 2. 백신 개발

새로운 백신을 개발하기 위해 바이러스의 특정 야생형 형질을 조작하는 연구도 진행되고 있다.[30][6][18] 이러한 연구는 에볼라 바이러스[31][7][19] 및 인간면역결핍 바이러스(HIV)[32][8][20]와 같은 치명적인 바이러스를 퇴치하는 새로운 방법으로 이어질 수 있다.

3. 3. 바이러스 감염 경로 추적

야생형 돌연변이를 이용한 연구는 바이러스가 종 간에 어떻게 이동하는지 밝혀내어, 인간에게 감염될 가능성이 있는 유해한 바이러스를 식별하는 데 사용되고 있다.[33] 이러한 연구는 헤르페스 바이러스 감염과 같이 현재 치료법이 없는 질병을 예방하고 치료하는 방법을 제시할 수 있다.[28] 또한, 새로운 백신 개발을 위해 바이러스의 특정 야생형 형질을 조작하는 연구도 진행 중이며,[30] 이는 에볼라 바이러스[31] 및 인간면역결핍 바이러스(HIV)[32]와 같은 치명적인 바이러스에 대항하는 새로운 방법으로 이어질 수 있다.

4. 상업적 활용

선택 교배는 가장 유익한 형질을 강화하여 농업 발전에 기여했으며, 이는 작물과 가축을 더 크고 질병에 강하게 만드는 진화 과정을 가속화했다.[10][11][22][23] 유전자 조작은 선택 교배보다 더 나아간 방법으로,[10][11][34][35] 식물의 유전자 변형은 더 많은 작물 생산뿐만 아니라 더 영양가 있는 제품을 생산하여, 고립된 지역의 사람들이 그렇지 않으면 얻을 수 없는 필수 비타민과 무기염류를 섭취할 수 있게 했다. 이러한 야생형 돌연변이의 활용은 또한 극도로 건조한 환경에서도 식물이 자랄 수 있도록 하여 지구 상의 다양한 환경에서 서식할 수 있게 만들었다.[12][36] 이러한 유전자에 대한 이해가 깊어짐에 따라 농업은 계속해서 더욱 효율적인 과정이 될 것이며, 이는 지속적으로 증가하는 인구를 유지하는 데 의존하게 될 것이다. 유리한 유전자의 증폭은 개체군에서 최고의 형질이 정상적인 경우보다 훨씬 높은 비율로 나타나도록 하지만, 이러한 실험은 윤리적 논쟁의 대상이 되기도 한다.[36] 이러한 변화는 특정 식물과 동물이 조상 계통과 비교했을 때 거의 알아볼 수 없게 된 이유이기도 하다.

4. 1. 농업 분야

선택 교배는 가장 유익한 형질을 강화하여 농업 발전에 기여했으며, 이는 작물과 가축을 더 크고 질병에 강하게 만드는 진화 과정을 촉진시켰다.[22][23]

4. 1. 1. GMO (유전자 변형 작물) 개발

유전자 조작은 선택 교배보다 더 나아간 방법이다.[34][35] 식물의 유전자 변형은 더 많은 작물 생산을 유도할 뿐만 아니라 더 많은 영양가가 있는 산물을 만들어 고립된 개체군이 그렇지 않으면 이용할 수 없는 필수적인 비타민과 무기염류를 얻을 수 있도록 한다. 이러한 야생형 돌연변이의 활용은 극도로 건조한 환경에서도 식물이 자랄 수 있도록 하여 지구 상의 다양한 환경에서 서식할 수 있게 만들었다.[36] 이러한 유전자에 대해 더 많이 이해할수록 농업은 계속해서 증가하는 인구를 유지하는 데 도움이 되는 효율적인 과정이 될 것이다. 유리한 유전자의 증폭은 개체군에서 가장 좋은 형질이 정상 형질보다 훨씬 더 높은 비율로 존재할 수 있도록 했지만, 이러한 실험은 윤리적 논쟁의 주제가 되기도 한다.

4. 2. 축산업 분야

선택 교배는 농업 발달에 기여했으며, 이는 작물로 이용되는 식물과 동물을 더 크고 질병에 더 잘 견디도록 하는 진화 과정을 촉진시켰다.[34][35] 유전자 조작은 이보다 더 나아간 방법이다.[34][35] 이러한 야생형 돌연변이의 활용은 극도로 건조한 환경에서도 식물이 자랄 수 있도록 하여 지구 상의 다양한 환경에서 서식할 수 있게 만들었다.[36]

선택적 육종을 통해 가장 유익한 형질을 강화하는 것은 농업의 기반이 되며, 작물과 동물을 더 크고 질병에 강하게 만드는 진화 과정을 가속화했다.[10][11] 유전자 조작은 더 나아가 발전했다.[10][11] 이러한 야생형 돌연변이의 활용은 또한 극도로 건조한 환경에서 자랄 수 있는 식물을 만들었고, 그 어느 때보다 더 많은 지역을 사람이 살 수 있게 했다.[12][22][23][24]

5. 윤리적 논쟁

유리한 유전자를 증폭시켜 개체군에서 최고의 형질이 정상적인 경우보다 훨씬 높은 비율로 나타나도록 하는 관행은 일부 윤리적 논쟁의 대상이 되어 왔다.[10][11][12] 이러한 변화는 특정 식물과 동물이 조상 계통과 비교했을 때 거의 알아볼 수 없게 된 이유이기도 하다.

5. 1. 유전자 조작의 윤리적 문제

선택적 육종을 통해 가장 유익한 형질을 강화하는 것은 농업의 기반이 되며, 작물과 동물을 더 크고 질병에 강하게 만드는 진화 과정을 가속화했다. 유전자 조작은 더 나아가 발전했다.[10][11] 식물의 유전자 변형은 더 많은 작물 생산뿐만 아니라 더 영양가 있는 제품을 생산하여, 고립된 지역의 사람들이 그렇지 않으면 얻을 수 없는 필수 비타민과 미네랄을 섭취할 수 있게 했다. 이러한 야생형 돌연변이의 활용은 또한 극도로 건조한 환경에서 자랄 수 있는 식물을 만들었고, 그 어느 때보다 더 많은 지역을 사람이 살 수 있게 했다.[12] 이러한 유전자에 대한 이해가 깊어짐에 따라 농업은 계속해서 더욱 효율적인 과정이 될 것이며, 이는 지속적으로 증가하는 인구를 유지하는 데 의존하게 될 것이다. 유리한 유전자의 증폭은 개체군에서 최고의 형질이 정상적인 경우보다 훨씬 높은 비율로 나타나도록 하지만, 이러한 관행은 윤리적 논쟁의 대상이 되어 왔다.

5. 2. 형질 선택의 윤리적 문제

선택적 육종을 통해 가장 유익한 형질을 강화하는 것은 농업의 기반이 되었으며, 이는 작물과 동물을 더 크고 질병에 강하게 만드는 진화 과정을 가속화했다. 유전자 조작은 더 나아가 발전했다.[10][11] 이러한 야생형 돌연변이의 활용은 극도로 건조한 환경에서 자랄 수 있는 식물을 만들었고, 그 어느 때보다 더 많은 지역을 사람이 살 수 있게 했다.[12] 유리한 유전자의 증폭은 개체군에서 최고의 형질이 정상적인 경우보다 훨씬 높은 비율로 나타나게 하지만, 이러한 관행은 윤리적 논쟁의 대상이 되어 왔다.

참조

[1] 웹사이트 Wild Type vs. Mutant Traits http://www.bio.miami[...] Miami College of Arts and Sciences 2016-03-02
[2] 논문 The Conditional Nature of Genetic Interactions: The Consequences of Wild-Type Backgrounds on Mutational Interactions in a Genome-Wide Modifier Screen
[3] 서적 Genetics: principles and analysis https://archive.org/[...] Jones and Bartlett Publishers
[4] 논문 Neutralizing Antibodies against Feline Herpesvirus Type 1 in Captive Wild Felids of Brazil
[5] 논문 Efficacy of epidermal growth factor receptor inhibitors versus chemotherapy as second-line treatment in advanced non-small-cell lung cancer with wild-type EGFR: A meta-analysis of randomized controlled clinical trials 2014-07
[6] 웹사이트 Analysis of Filovirus Entry into Vero E6 Cells, Using Inhibitors of Endocytosis, Endosomal Acidification, Structural Integrity, and Cathepsin (B and L) Activity http://jid.oxfordjou[...] The Journal of Infectious Diseases 2014-11-16
[7] 논문 Ebola Virus Pathogenesis: Implications for Vaccines and Therapies null
[8] 논문 Identification of an env-defective HIV-1 mutant capable of spontaneous reversion to a wild-type phenotype in certain T-cell lines
[9] 논문 Experimental Adaptation of Wild-Type Canine Distemper Virus (CDV) to the Human Entry Receptor CD150
[10] 논문 Detection of Wild- and Vaccine-Type Avian Infectious Laryngotracheitis Virus in Clinical Samples and Feather Shafts of Commercial Chickens Full Access
[11] 논문 An HSUS Report: Welfare Issues with Selective Breeding of Egg-Laying Hens for Productivity https://www.humaneso[...]
[12] 논문 Analysis of peptide PSY1 responding transcripts in the two Arabidopsis plant lines: wild type and psy1r receptor mutant null
[13] 웹사이트 Wild Type vs. Mutant Traits http://www.bio.miami[...] Miami College of Arts and Sciences 2016-03-02
[14] 논문 The Conditional Nature of Genetic Interactions: The Consequences of Wild-Type Backgrounds on Mutational Interactions in a Genome-Wide Modifier Screen
[15] 서적 Genetics: principles and analysis https://archive.org/[...] Jones and Bartlett Publishers
[16] 논문 Neutralizing Antibodies against Feline Herpesvirus Type 1 in Captive Wild Felids of Brazil
[17] 논문 Efficacy of epidermal growth factor receptor inhibitors versus chemotherapy as second-line treatment in advanced non-small-cell lung cancer with wild-type EGFR: A meta-analysis of randomized controlled clinical trials 2014-07
[18] 웹사이트 Analysis of Filovirus Entry into Vero E6 Cells, Using Inhibitors of Endocytosis, Endosomal Acidification, Structural Integrity, and Cathepsin (B and L) Activity http://jid.oxfordjou[...] The Journal of Infectious Diseases 2014-11-16
[19] 논문 Ebola Virus Pathogenesis: Implications for Vaccines and Therapies null
[20] 논문 Identification of an env-defective HIV-1 mutant capable of spontaneous reversion to a wild-type phenotype in certain T-cell lines
[21] 논문 Experimental Adaptation of Wild-Type Canine Distemper Virus (CDV) to the Human Entry Receptor CD150
[22] 논문 Detection of Wild- and Vaccine-Type Avian Infectious Laryngotracheitis Virus in Clinical Samples and Feather Shafts of Commercial Chickens Full Access
[23] 논문 An HSUS Report: Welfare Issues with Selective Breeding of Egg-Laying Hens for Productivity https://www.humaneso[...]
[24] 논문 Analysis of peptide PSY1 responding transcripts in the two Arabidopsis plant lines: wild type and psy1r receptor mutant null
[25] 웹인용 Wild Type vs. Mutant Traits http://www.bio.miami[...] Miami College of Arts and Sciences 2016-03-02
[26] 논문 The Conditional Nature of Genetic Interactions: The Consequences of Wild-Type Backgrounds on Mutational Interactions in a Genome-Wide Modifier Screen
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[29] 논문 Efficacy of epidermal growth factor receptor inhibitors versus chemotherapy as second-line treatment in advanced non-small-cell lung cancer with wild-type EGFR: A meta-analysis of randomized controlled clinical trials 2014-07
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[31] 논문 Ebola Virus Pathogenesis: Implications for Vaccines and Therapies null
[32] 논문 Identification of an env-defective HIV-1 mutant capable of spontaneous reversion to a wild-type phenotype in certain T-cell lines
[33] 논문 Experimental Adaptation of Wild-Type Canine Distemper Virus (CDV) to the Human Entry Receptor CD150
[34] 논문 Detection of Wild- and Vaccine-Type Avian Infectious Laryngotracheitis Virus in Clinical Samples and Feather Shafts of Commercial Chickens Full Access
[35] 논문 An HSUS Report: Welfare Issues with Selective Breeding of Egg-Laying Hens for Productivity https://www.humaneso[...]
[36] 저널 Analysis of peptide PSY1 responding transcripts in the two Arabidopsis plant lines: wild type and psy1r receptor mutant


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