공동 저자 /

머리글 /

제 1부. 단일염기다형성(SNP)에 관한 유전체 정보

제 1장. 인간 유전체와 유전변이 (이종극)/ 1
1. 세포와 염색체 / 1
2. 염색체와 유전자 / 2
3. 유전체와 유전변이형 / 4
4. 단위반복 유전변이형 / 6
5. 단일염기다형성 (SNP: single nucleotide polymorphism) / 8
(1) 인간 유전체에 존재하는 SNP의 수 / 8
(2) 인간 집단에서 SNP 유전형 조합의 형태 / 9
(3) 위치에 따른 SNP 분류방법 / 10
(4) SNP 마커의 개발단계 / 13
(5) SNP 정보를 이용한 미래 맞춤의학 / 13
? 참고문헌 / 15

제 2장. 유전변이형 발굴 (이종극) / 16
1. 유전변이형의 발굴방법 / 16
2. 염기서열 정보에 기초한 SNP 발굴 / 17
3. SNP 발굴을 위한 적정시료의 수 / 21
4. 다형성 및 돌연변이 표시법 / 24
5. SNP 발굴을 위한 국제 SNP 발굴 협의체 / 26
6. SNP 데이터베이스 / 28
? 참고문헌 / 32

제 3장. 유전변이형 검사법 (유하정 & 이종극) / 33
1. 전통적 유전변이형 검사법 / 33
(1) RFLP 방법 / 33
(2) SSCP 방법 / 34
2. SNP genotyping의 원리 / 36
(1) Allele-Specific Hybridization / 36
(2) Primer Extension / 37
(3) Allele-Specific Oligonucleotide Ligation / 38
(4) Cleavage (Invader Assay) / 39
3. SNP genotyping의 방법 / 40
(1) TaqMan / 41
(2) Fluorescence Polarization (FP) / 41
(3) Pyrosequencing / 43
(4) MassArray / 45
(5) SNPlex / 45
(6) GoldenGate Assay / 47
(7) Infinium Assay / 48
(8) Molecular Inversion Probe / 49
(9) Affymetrix GeneChip Array / 50
4. SNP genotyping의 응용: DNA pooling에 의한 SNP genotyping 분석 / 52
5. Genotyping 데이터에 대한 QC 및 최적의 시스템 선별기준 / 55
? 참고문헌 / 56

제 4장. 일배체형 검사법 (한혜리 & 이종극) / 58
1. 단일염기다형성(SNP)과 일배체형(haplotype) / 58
2. Haplotyping 방법 / 60
(1) 분자생물학적 haplotyping 방법 / 60
(2) 통계적 haplotyping 방법 / 61
(3) 분자생물학적 방법과 통계적 방법의 비교 / 63
3. Haplotype-tagging SNP (htSNP) / 64
4. Haploytpe tree 분석 / 66
? 참고문헌 / 68

vi ? 목차
목차 ? v

제 5장. 유전체 연관구조(LD)와 HapMap (한혜리 & 이종극) / 70
1. 유전자 재조합(recombination)과 유전체 연관(LD) / 70
2. 유전체 연관(LD)에 대한 계산방법 / 72
(1) || / 72
(2) / 75
3. 유전체 연관구조(LD blocks)의 조사방법 / 77
4. 유전체 연관(LD)에 영향을 미치는 요인들 / 79
5. 유전체 연관구조의 패턴 / 81
6. 국제 일배체형 지도작성 사업 (International HapMap Project)/ 85
7. HapMap ENCODE Project / 87
? 참고문헌 / 89

제 6장. 기초 통계유전학 (김재정 & 이종극) / 90
1. 유전자와 유전형 / 90
2. 표현형과 유전형의 관계 / 91
3. 유전자빈도와 유전형빈도의 계산 / 92
4. 하디-와인버그 법칙 / 94
(1) 하디-와인버그 법칙의 정의 / 94
(2) 하디-와인버그 평형(HWE) 검사 / 95
5. 유전변이의 측정 / 98
(1) 이형접합성(Heterozygosity) 검사 / 98
(2) 염기 및 아미노산의 다양성 측정 / 100
(3) Tajima Test / 104
(4) 집단 간 유전적 차이: FST / 105
? 참고문헌 / 108

제 2부. 질병 유전자 탐색을 위한 연관성 연구

제 7장. 표현형(질병)의 분류와 질병유전자 탐색 전략 (이종극) / 109
1. 표현형의 다양성에 관여하는 요인들 / 109
(1) 표현형의 복합성 / 110
(2) 유전적 복합성 / 110
(3) 환경에 의한 발현의 복합성 / 112
2. 표현형(질병)의 분류방법 / 113
3. 질병의 유전학적 이해 및 분류 / 115
4. 질병의 유전적 특성에 따른 질병 유전자 발굴 방법 / 117
(1) 유전연관(linkage)을 이용한 질병 유전자 탐색법 (positional
cloning 방법)/ 118
(2) 연관성 연구 (association study) / 120
? 참고문헌 / 123

제 8장: 연관성 연구 (이종극) / 124
1. 연관성 연구의 의미 / 124
2. 연관성 연구의 개요 / 126
3. 연관성 연구의 방법 / 128
(1) 연관성 연구를 위한 실험설계 / 128
① 대상질환의 선별 ― 분석하고자 하는 형질의 유전력 분석 / 129
② 연구대상 표현형의 선별기준 / 129
③ 분석에 사용할 시료의 수 결정 / 131
④ 인종적 차이 / 134
⑤ 반복실험 / 135
(2) 시료 및 임상정보 수집 / 135
① 유전체 시료수집 / 136
② 임상정보 및 표현형 분류정보 수집 / 136
③ 환경정보 수집 / 136
(3) 유전형 조사 / 137
① Genotyping용 후보유전자 및 후보SNP 선정 / 137
② SNP genotyping 실행 / 138
③ SNP genotyping data에 대한 정확성 점검 / 138
(4) 통계분석 / 140
① 범주형 데이터의 통계 분석방법:-test & logistic regression / 142
② 연속형 데이터의 통계 분석방법: t-test, ANOVA, & multiple
regression / 146
③ 다중검정 (multiple testing) / 146
- Bonferroni correction / 147
- FDR (false discovery rate) / 147
- Permutation test / 148
(5) 연관성 연구의 일반적 문제점 및 해결방안 / 149
? 참고문헌 / 152

viii ? 목차
목차 ? vii

제 9장: 유전자-유전자 및 유전자-환경의 상호작용 (이종극) / 154
1. 유전자-유전자의 상호작용 / 154
2. 유전자-환경의 상호작용 / 155
3. 상호작용의 통계 분석방법 / 160
4. 환경에 의한 유전변이의 선발 / 161
(1) 환경에 의한 유전변이의 선발 / 161
(2) 선발과 질병 / 163
5. 유전자와 환경의 상호작용에 의한 선발로 인종 간 차이를 보이는
표현형들 / 164
? 참고문헌 / 167

제 10장. 유전 변이형의 기능연구 (김연정 & 이종극) / 168
1. 유전변이형의 기능연구에 대한 배경 설명 / 168
2. 유전자 발현을 조절하는 유전변이형의 기능연구 / 169
(1) TRANSFAC & MATCH / 169
(2) 유전자 발현 reporter 시스템의 원리 및 활용 / 172
① Luciferase reporter 시스템 / 172
② β-lactamase reporter 시스템 / 174
③ β-galactosidase reporter 시스템 / 175
(3) EMSA (Electrophoretic Mobility Shift Assay) / 176
(4) Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) / 177
(5) 유전자 발현을 조절하는 유전변이형의 in vivo 연구 / 179
3. 아미노산 서열을 변화시키는 유전변이형의 기능연구 / 180
(1) 아미노산 변화에 의한 기능예측 프로그램 / 180
① PolyPhen / 180
② SIFT / 181
③ nsSNP Analyzer / 183
(2) 아미노산 치환에 대한 in vitro 및 in vivo 기능연구 / 184
4. Rare allele에 대한 resequencing 분석 / 185
5. 유전자 발현 조절에 대한 유전체 분석법 / 189
? 참고문헌 / 191

제 11장. 질병 유전체 분석법의 활용 (이종극) / 193
1. 질병 유전자와 질병 유전변이형의 종류 / 193
2. 질병 유전체의 탐색 / 195
3. SNP의 활용분야 / 198
(1) 약물유전체학 / 198
(2) 유전자 검사 / 202
(3) 단백질을 코딩하는 SNP의 기능연구 및 유전자 치료 / 203
4. 미래 맞춤의학 / 204
? 참고문헌 / 207

<부록> 유전체 연구 관련 선진기술의 동향 및 신기술 소개:
(국내 유전체 관련 회사 소개)
1. Applied Biosystems사에서 제공하는 SNP Analysis Tools (이혜영) / 210
2. BMS에서 제공하는 Genotyping의 다양한 기술들 (김수진 & 김현욱) / 214
3. SNP Genotyping with Affymetrix Microarrarys (송희경) / 220
4. DNA Link의 연구개발 현황 (조은영) / 225
5. Total Biochip Solutions for Personalized Genomics (강종호) /226
6. 다양한 질환의 진단을 위한 SNP Contents의 연구 개발 (박병래) / 227