12.10: 치명적 대립유전자

Agouti: 치명적인 대립유전자

Lucien Cuénot는 1905 년 쥐의 털 색깔의 유전을 연구하면서 치명적인 대립 유전자를 발견했습니다. agouti 유전자는 생쥐의 털 색깔을 담당합니다. 이 유전자는 포유류의 멜라닌 분포를 담당하는 아구우티 신호 단백질을 암호화합니다. 야생형 대립유전자는 생쥐에서 회갈색 털 색을 일으키는 반면, 돌연변이 대립유전자는 노란색 털 색을 일으킵니다. 털 색깔 외에도 agouti 유전자는 비만과 종양의 조기 발병을 특징으로 하는 황색 쥐 비만 증후군과 관련이 있습니다.

번식 실험에서 Cuénot는 두 마리의 노란색 쥐를 교배하여 두 마리의 자손이 노란색이고 한 마리가 회색인 것을 관찰했습니다. 자손은 단일잡종 교배에서 기대되는 3:1 표현형 비율을 보여주지 않았습니다. 대신, 그들은 노란색 쥐와 회색 쥐의 2:1 표현형 비율을 보여주었습니다.

1910년, W.E. 캐슬(W.E. Castle)과 C.C. 리틀(C.C. Little)은 사라진 황색 쥐가 배아 단계에서 죽어가고 있음을 보여주었다. 배아는 두 개의 열성 돌연변이 대립유전자를 가지고 있었는데, 이는 배반포의 바깥층인 내세포량(ICM)과 영양배엽의 분화에 영향을 미치는 동형접합 상태입니다.

인간의 치명적인 대립유전자

일부 열성 치사 대립유전자는 인간에게 유전적 장애를 일으킵니다. 예를 들어, 연골무형성증은 뼈 발달에 영향을 미치는 유전 질환으로 사지가 짧은 왜소증을 유발합니다. 이는 우성 대립유전자에 의해 발생하며, 이는 돌연변이된 대립유전자의 단일 사본이 존재하면 장애가 발생한다는 것을 의미합니다. 그러나 동일한 대립유전자가 동형접합 형태로 존재하면 치명적이 되어 배아 발달 중에 사망을 유발합니다. 이 질병은 우성 대립유전자에 의해 발생하지만 치사율은 열성입니다. 따라서 열성 치사 대립유전자(recessive lethal allele)라고 합니다.

마찬가지로, 우성 치사 대립유전자도 인간에게 유전적 장애를 일으킬 수 있습니다. 이러한 치명적인 대립유전자는 단일 사본에 존재하더라도 죽음을 유발합니다. 대부분의 경우 이러한 대립유전자는 유기체의 조기 사멸을 유발하기 때문에 개체군에서 찾기가 어렵습니다. 우성 치사 대립유전자의 예로는 치명적인 신경 질환인 헌팅턴병(Huntington’s disease)이 있습니다. 이 질병의 발병은 느리기 때문에 이형접합자는 출생 후에도 생존할 수 있습니다. 그 사람이 생식 연령까지 생존하면 유전자는 자손에게 전달됩니다. 이런 식으로 대립유전자는 개체군에서 지속됩니다.