하플로타입

하플로타입(Haplotype)은 haploid(반수체)와 genotype(유전형)의 축약형이다. 유전학에서 하플로타입은 동일 염색체상 복수좌위에서의 대립형질의 조합을 의미한다. 하나의 좌위에서 유전자 재조합에 따른 염색체 전체의 좌위들까지 해당될 수 있다.

두 번째 의미로, 하플로타입은 하나의 염색체상에 통계적으로 연관된 단일 핵산염기 다형현상(SNP, Single Nucleotide Polymorphism) 집합이다. 이 연관들과 하플로그룹 블록의 대립형질의 확인을 통해 그 영역의 다른 다형성 영역을 확인 할 수 있다고 생각된다. 이들 정보는 일반 질병들의 배경을 조사하는데 매우 유용하며, 인간에 대해서는 햅맵 프로젝트를 통해 조사되고 있다.

많은 유전자 테스트 회사에서는 이 용어를 짧은반복수변이(STR, Short Tandem Repeat) 대립형질의 집합으로 사용한다. 반면 하플로그룹이라는 용어는 잠재적인 하플로타입을 포함하는 특정 진화상 분기군(clade)를 나타내는 SNP 돌연변이들을 지칭한다.


하플로타입 결정(resolution)편집

한 개체의 유전형은 고유한 하플로타입을 결정할 수 없다. 예를 들어 이배체 생물의 동일한 염색체내의 SNP과 같은 2가지 대립형질을 생각해보자. 첫째좌위에 AT의 대립형질이 있다면 세가지 유전형 AA, AT, TT가 가능하다. 둘째좌위에 G, C 대립형질이 있다면 GG, GC, CC의 유전자형이 가능하다. 따라서 이 개체의 두 좌위에는 아래 표(Punnett square에서 보듯이 총 9가지의 유전자형 조합이 가능하다. 만일 개체의 한쪽 혹은 양쪽 좌위가 동형접합(homozygous)이라면 이는 명백히 그 하플로타입을 의미할 것이다. 양쪽 좌위에서 모두 이형접합(heterozygous)인 경우에만 하플로타입을 알 수 없다.

AA AT TT
GG AG AG AG TG TG TG
GC AG AC AG TC
or
AC TG
TG TC
CC AC AC AC TC TC TC

이 모호함을 해결하는 유일한 방법은 직접 서열을 결정하는 것이다. 그러나 개체별 샘플정보를 이용하면 이 모호한 상태의 특정한 하플로타입의 확률을 추정하는 것이 가능하다.

주어진 다수의 개체의 유전형으로부터 하플로타입 결정(resolution) 혹은 하플로타입 페이징(phasing) 기술을 통해 하플로타입을 추정할 수 있다. 이 방법들은 특정 유전체영역내에 하플로타입이 공통된다는 관찰을 적용함으로써 동작한다. 그러므로, 주어진 가능한 하플로타입 결정들의 집합이 주어지면 이 방법들은 전체적으로 조금 더 다른 하플로타입을 선택한다. 이 방법들은 매우 다양한데 일부는 [[parsimony]와 같은 조합형 접근에 기반하기도 하고, 하디 와인버그 평형, Coalescent theory, Perfect phylogeny등과 같은 가설 모델에 기반한 likelihood 함수를 이용하기도 한다.

가계 DNA 검사를 통한 Y-DNA 하플로타입편집

일반 염색체와 달리 Y 염색체는 쌍으로 존재하지 않는다. 모든 인간 남성은 한벌의 Y 염색체를 갖는다. 이는 다음 세대로 전달시 제비뽑기를 하지 않음을 의미한다. 따라서 상염색체 하플로타입과 달리 세대간 임의적인 변화가 없으며 인간 남성은 일부 돌연변이를 제외하고는 그의 아버지와 같은 염색체를 공유한다.

같이 보기편집

소프트웨어편집

  • Fugue — EM 알고리즘에 기반한 하플로타입 추정 및 연관테스트
  • HaploBlockFinder — 하플로타입 블록 구조 분석용 소프트웨어 패키지
  • HelixTree — 하플로타입 분석 소프트웨어
  • PHASE — 하플로타입 재구축 소프트웨어, 집단 데이터로부터 유전자 재조합 빈도 추정
  • SNPHAP — EM 알고리즘에 기반하여 페이징(phasing) 안된 유전형 데이터로부터 하플로타입 빈도 추정
  • WHAP[2] — 하플로타입 기반 연관분석 프로그램

참고 문헌편집

  1. Barrett J.C., Fry B., Maller J., Daly M.J. (2005). “Haploview: analysis and visualization of LD and haplotype maps”. 《Bioinformatics》 21: 263–265. doi:10.1093/bioinformatics/bth457. PMID 15297300. 
  2. Purcell S., Daly M. J., Sham P. C. (2007). “WHAP: haplotype-based association analysis”. 《Bioinformatics》 23: 255–256. doi:10.1093/bioinformatics/btl580. PMID 17118959. 

외부 링크편집