KR102180094B1 - 유전자 검사에 기초하여 신생아에게 권장 식이 정보를 제공하는 방법 및 이 방법에 사용되는 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신생아를 대상으로 유전자 검사를 행하여 유전자 변이에 관한 정보를 얻은 후 얻어진 유전자변이 정보에 기초하여 자폐 또는 발달지연을 개선 또는 예방시키기 위한 식품 또는 영양소 정보를 제공하는 방법, 이 방법을 수행하는 시스템, 및 이 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 자폐 또는 발달지연 위험성이 높은 신생아에 대한 유전자 검사 결과에 기초하여 자폐 또는 발달지연을 개선 또는 예방시키기 위한 식이 요법에 대한 정보를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 유전자 검사에 기초한 신생아의 권장 식이 정보를 제공하는 방법, 이 방법에 사용되는 시스템, 및 이 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다.
우리가 섭취하고 있는 식품에는 생물학적 활성을 가진 다양한 화합물이 포함되어 있다. 비타민, 미네랄, 지방산과 같은 영양성분과 파이토케미칼(phytochemical)과 같은 저분자 물질 또는 고분자 물질의 대사산물인 아미노산, 뉴클레오타이드 등이 체내로 섭취되고, 이러한 생물학적으로 활성인 물질은 체내 유전자의 발현을 조절하는 영양적 신호(dietary signals)로 작용할 수 있다. 이렇게 식품의 영양성분으로서 섭취된 생물학적 활성물질들이 체내 유전자의 발현에 미치는 영향을 연구하는 학문이 영양유전학(Nutrigenomics)이다. 이러한 영양유전학은 더욱 연구되어 영양성분이 유전자발현에 영향을 미치고 질병의 발병 및 치유에도 어느 정도 영향을 미친다는 점이 밝혀지고 있다. 따라서, 식품의 성분이 건강을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 유전자의 발현을 조절하여 특정 질환의 개선 및 예방에도 기여할 수 있다는 연구가 진행되고 있다.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
본 발명자들은 신생아에서 질병에 관련된 다양한 유전자들의 변이를 검사하고 이러한 유전자들의 변이에 관한 정보를 통합한 후 통합된 유전자 변이 데이터를 기초로 다양한 유전자들의 변이에 연관된 질병을 개선하고 예방할 수 있는 섭취 권장 영양소 또는 식품 정보를 제공하는 방법 및 시스템을 개발하여 본 발명을 완성하였다.
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따라서, 본 발명의 목적은 신생아를 대상으로 유전자 염기서열 분석을 행하여 염기 변이에 관한 정보를 얻은 후, 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 제공하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 신생아를 대상으로 유전자 염기서열 분석을 행하여 염기 변이에 관한 정보를 얻은 후, 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 제공하는 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적 및 장점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 신생아를 대상으로 유전자 염기서열 분석을 행하여 염기 변이에 관한 정보를 얻은 후, 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 제공하는 방법으로서 다음의 단계를 포함하는 방법을 제공한다: (가) 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 위치에서의 염기 변이 정보를 얻는 단계; 및 (나) 상기 단계 (가)에서 얻은 염기 변이 정보가 기재된 성적서를 출력하는 단계로서, 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 것으로 판별되는 경우, 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 성적서에 기록하는 단계.
본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 상기 단계 (가)는 (i) 염기서열분석방법, (ⅱ) 실시간 PCR (Real Time-Polymerase Chain Reaction) 방법, 또는 (ⅲ) 이들 방법을 조합한 방법으로 행한다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 의하면, 상기 단계 (가)를 (ⅰ) 염기서열분석방법으로 행하는 경우 다음의 단계를 포함한다:
(a) 유전자 염기서열 분석기를 사용하여 신생아의 생물학적 시료로부터 검사 대상 유전자의 DNA의 염기서열을 결정하고, 결정된 DNA의 염기서열을 유전자 염기서열 입력기를 통해 입력하고, 입력된 DNA의 염기서열을 유전자 염기서열 변환기를 통해 적합한 파일 형식으로 변환하는 단계;
(b) 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism) 부위를 포함하는 염기서열 정보를 저장하여 참조 유전자 데이터베이스를 구축하고, 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위를 기준으로 3′방향 업스트림(up-stream) 또는 5′방향 다운스트림(down-stream) 영역의 염기서열 정보를 저장하여 경계서열 데이터베이스를 구축하며, 유전자 염기서열 파일 입력기를 통해 상기 단계 (a)의 분석하고자 하는 변환된 염기서열 파일을 입력하고, 유전자 염기서열 비교기를 통해 상기 분석하고자 하는 염기서열과, 상기 경계서열 데이터베이스에 저장된 염기서열과, 상기 참조 유전자 데이터베이스에 저장된 단일염기다형성 부위의 염기서열을 불러들여, 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이여부를 판별하고, 상기 얻어진 염기 변이여부 판별 데이터를 기초로 전체 결과테이블 작성기를 통해 검사 대상 유전자 전체에 대한 변이여부가 기록된 전체 결과테이블을 작성하는 단계; 및
(c) 성적서 형식에 대한 정보를 저장하여 참조 성적서 데이터베이스를 구축하고, 성적서 결과 파일 작성기를 통해 상기 단계 (b)에서 작성된 전체 결과테이블로부터 결과를 추출하여, 상기 구축한 참조 성적서 데이터베이스로부터의 성적서 형식과 비교한 후 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성하고, 성적서 출력기를 통해 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재된 성적서를 출력하는 단계로서, 상기 단계 (b)에서 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 것으로 판별되는 경우, 상기 성적서 출력기를 통해 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 성적서에 기록하는 단계.
이하에서 본 발명의 방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
단계 (a)
이하에서 본 발명의 방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
단계 (a)
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본 발명의 유전자 검사의 대상자는 신생아(newborn infant)이다. 본 발명에서 신생아는 바람직하게는 생후 4주일까지 아기를 의미한다. 본 발명에서 유전자 염기서열 분석기는 검사 대상자인 신생아로부터 얻은 생물학적 시료에 포함된 지놈(genome)상의 특정 유전자 부위의 DNA 염기서열을 분석할 수 있는 기기이다. 생물학적 시료는 신생아로부터 신체에 상해를 가하지 않고 용이하게 분리하여 얻을 수 있는 생물학적 시료를 의미하며, 예를 들어 혈액, 뇨액, 타액, 활액, 구강세포, 모근세포 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 각 시료에는 하기 참조 유전자 데이터 베이스에 저장되는 염기서열과 마찬가지로 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 종류에 따라 각각 상이한 고유번호를 부여한다.
상기 유전자 염기서열 분석기로부터 얻은 염기서열에 관한 데이터를 유전자 염기서열 입력기를 통해 변환기가 접근할 수 있는 형태로 입력한다. 입력된 유전자 염기서열은 유전자 염기서열 변환기를 통해 컴퓨터 프로그램으로 처리가 가능하도록 적합한 파일 형식으로 변환한다. 적합한 파일 형식은 특별하게 한정되지 않으나, 예컨대 입력된 염기서열의 정보를 컴퓨터 프로그램을 이용하여 그래픽 처리 또는 서열정열 처리에 용이한 형태의 파일 형식이 될 수 있으며, 바람직하게는 확장자로서 .abl 또는 .seq를 갖는 파일이 될 수 있다. 유전자 염기서열은 표준 IUB/IUPAC 아미노산 및 핵산 코드(standard IUB/IUPAC amino acid and nucleic acid codes)로 작성한다. 입력되어 변환된 시료 유전자 염기서열은 하기 참조 유전자 데이터베이스에 저장되는 염기서열과 마찬가지로 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 각각에 따라 각기 다른 고유번호를 부여한다.
단계 (b)
단계 (b)
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참조 유전자 데이터베이스
검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열 정보를 저장하여 참조 유전자 데이터베이스를 구축한다. 참조 유전자 데이터베이스에 저장되는 염기서열은 야생형의 단일염기다형성 유전자를 갖는다. 검사대상 유전자들의 야생형의 단일염기다형성 염기 정보는 NCBI dbSNP 사이트 (www.ncbi.nlm.nih.gov/snp)로부터 얻을 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 의하면, 상기 검사 대상 유전자는 다음의 유전자들로 이루어진 군에서 선택된 유전자이다:
ACAT (Acetyl-Coenzyme-A-acetyltransferase),
AHCY (S-adenosylhomocysteinehydrolase),
BHMT (Betainehomocysteinemethytransferase),
CBS (Cystathionine-beta-synthase),
COMT (Catechol-O-methytransferase),
MAOA (Monoamineoxidase A),
MTHFR (Methylenetetrahydrofolatereductase),
MTR (Methioninesynthase),
MTRR (Methioninesynthasereductase),
SHMT (Serinehydroxymethyltransferase),
VDR (VitaminDreceptor),
NOS (NitricOxidesynthase),
SUOX (Sulfiteoxidase),
TS (Thymidylate synthase),
GST_T1 (Glutathione S-transferase theta 1), 및
GST_M1 (Glutathione S-transferase Mu 1).
상기 유전자 검사 대상인 유전자는 생체내에서 메틸화 사이클(methylation cycle)에 관련되어 있는 유전자들로서, 해독, 면역기능, DNA의 유지 및 보수(maintaining and repairing of DNA), 에너지 생산, 감정 조절(mood balancing), 염증반응의 조절(controlling inflammation) 등에 관여하는 것으로 알려져 있다. 상기 유전자들에서 단일염기다형성에 의한 변이에 의해 대사 조절 기능이 결핍되거나 손상되면, 심혈관질환, 암, 당뇨, 비만, 노화 등의 대사성 질환이 발생되며, 자폐 및 자폐관련 질환, 만성피로증후군, 알츠하이머 질환, 유산 및 불임, 알레르기, 기관지 천식, 아토피 등 염증성 질환, 정신신경학적 질환의 원인이 되는 것으로 알려져 있다.
상기 유전자 검사 대상인 유전자는 생체내에서 메틸화 사이클(methylation cycle)에 관련되어 있는 유전자들로서, 해독, 면역기능, DNA의 유지 및 보수(maintaining and repairing of DNA), 에너지 생산, 감정 조절(mood balancing), 염증반응의 조절(controlling inflammation) 등에 관여하는 것으로 알려져 있다. 상기 유전자들에서 단일염기다형성에 의한 변이에 의해 대사 조절 기능이 결핍되거나 손상되면, 심혈관질환, 암, 당뇨, 비만, 노화 등의 대사성 질환이 발생되며, 자폐 및 자폐관련 질환, 만성피로증후군, 알츠하이머 질환, 유산 및 불임, 알레르기, 기관지 천식, 아토피 등 염증성 질환, 정신신경학적 질환의 원인이 되는 것으로 알려져 있다.
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상기 참조 유전자 데이터베이스에 저장되는 검사 대상 유전자의 염기서열은 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열이다. 본 발명에서 용어 "단일염기다형성"은 염색체 유전자를 구성하는 단일염기부위에서의 하나의 염기의 변이를 의미하며, 이러한 변이에 의해 동일 종(species)내의 개체간 유전적 다양성 및 질병에 대한 상이한 감수성 및 약물에 대한 상이한 반응성이 발생된다.
본 발명의 일 구현예에 의하면, 상기 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위는 다음의 단일염기다형성 부위로 이루어지는 군으로부터 선택된다:
ACAT-rs3741049 (서열번호 1), AHCY-rs819147 (서열번호 2), BHMT-rs651852 (서열번호 3), BHMT-rs58580 (서열번호 4), CBS-rs234706 (서열번호 5), CBS-rs1801181 (서열번호 6), COMT-rs4680 (서열번호 7), COMT-rs4818 (서열번호 8), MAOA-rs6323 (서열번호 9), MTHFR-rs1801133 (서열번호 10), MTHFR-rs1801131 (서열번호 11), MTR-rs1805087 (서열번호 12), MTRR-rs1801394 (서열번호 13), NOS-rs1799983 (서열번호 14), SHMT-rs1979277 (서열번호 15), VDR-rs731236 (서열번호 16), VDR-rs10735810 (서열번호 17), VDR-rs1544410 (서열번호 18), SUOX-rs7731115 (서열번호 19), 및 TS-rs16430 (서열번호 20).
ACAT-rs3741049 (서열번호 1), AHCY-rs819147 (서열번호 2), BHMT-rs651852 (서열번호 3), BHMT-rs58580 (서열번호 4), CBS-rs234706 (서열번호 5), CBS-rs1801181 (서열번호 6), COMT-rs4680 (서열번호 7), COMT-rs4818 (서열번호 8), MAOA-rs6323 (서열번호 9), MTHFR-rs1801133 (서열번호 10), MTHFR-rs1801131 (서열번호 11), MTR-rs1805087 (서열번호 12), MTRR-rs1801394 (서열번호 13), NOS-rs1799983 (서열번호 14), SHMT-rs1979277 (서열번호 15), VDR-rs731236 (서열번호 16), VDR-rs10735810 (서열번호 17), VDR-rs1544410 (서열번호 18), SUOX-rs7731115 (서열번호 19), 및 TS-rs16430 (서열번호 20).
본 발명에서 검사대상유전자 중의 GST_T1 (Glutathione S-transferase theta 1), 및 GST_M1 (Glutathione S-transferase Mu 1) 유전자는 예외적으로 단일염기다형성 부위에서의 변이 여부를 검사하지 않으며, 삭제돌연변이(null mutation) 여부를 검사한다. GST_T1 유전자 및 GST_M1 유전자에서 삭제돌연변이에 대한 분석은 문헌 [Bell DA et al., Genetic risk and carcinogen exposure: a common inherited defect of the carcinogen-metabolism gene glutathione S-transferase M1 (GSTM1) that increases susceptibility to bladder cancer. J Natl Cancer Inst 1993; 85: 1159-1164; Pemble S, et al., Human glutathione S-transferase theta(GSTT1): cDNA cloning and the characterization of a genetic polymorphism. Biochem J 1994; 300(Pt 1): 271-276]을 참조하여 행할 수 있다. 또한, TS (Thymidylate synthase) 유전자의 경우 서열번호 20에서, 27번째 내지 32번째의 6개 염기로 구성되는 부위의 삽입 또는 삭제 여부를 검사한다.
본 발명의 일 구현예에 의하면, 상기 참조 유전자 데이터베이스에 저장되는 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열은 단일염기다형성 부위의 1개 코돈을 구성하는 3개 뉴클레오타이드를 포함하며, 상기 3개 뉴클레오타이드 3′방향 업스트림(up-stream)과 5′방향 다운스트림(down-stream)에 임의의 염기서열이 부가된 형태의 염기서열이다.
상기 임의의 염기서열의 길이는 특별히 한정되지 않으나, 20-50 뉴클레오타이드, 보다 바람직하게는 20-45 뉴클레오타이드, 보다 더 바람직하게는 20-40 뉴클레오타이드, 가장 바람직하게는 30 뉴클레오타이드로 구성된다. 상기 참조 유전자 데이터베이스에 저장되는 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열들은 검사대상 유전자들의 단일염기다형성에 각각에 따라 각기 다른 고유번호를 부여한다.
경계서열 데이터베이스
경계서열 데이터베이스
삭제
검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위를 기준으로 업스트림 또는 다운스트림 영역의 염기서열 정보를 저장하여 경계서열 데이터베이스를 구축한다.
본 발명에서 경계서열은 상기 설명된 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위를 기준으로, 단일염기다형성 부위를 포함하지 않고, 3′방향 업스트림 또는 5′방향 다운스트림 영역의 염기서열이다. 경계서열이 길이는 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 10-30개의 뉴클레오타이드, 보다 바람직하게는 10-20개의 뉴클레오타이드, 보다 더 바람직하게는 12-15개의 뉴클레오타이드로 구성된다.
상기 경계서열 데이터베이스에 저장되는 경계서열들은 상기 참조 유전자 데이터베이스에 저장되는 염기서열과 마찬가지로, 검사대상 유전자들의 단일염기다형성에 따라 각각 고유번호가 부여된다.
유전자염기서열 비교
유전자염기서열 비교
삭제
상기 단계 (a)에서의 분석하고자 하는 변환된 염기서열의 파일을 유전자 염기서열 파일 입력기를 통해 입력하고, 유전자 염기서열 비교기를 통해 상기 분석하고자 하는 염기서열과, 상기 경계서열 데이터베이스부에 저장된 염기서열과, 상기 참조 유전자 데이터베이스에 저장된 단일염기다형성 부위의 염기서열을 불러들여 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이여부를 판별한다.
본 발명의 일 구현예에 의하면, 상기 유전자 염기서열 비교기에서의 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부 판별은, 분석하고자 하는 염기서열과 경계서열 데이터베이스에 저장된 염기서열을 정렬한 후 경계서열말단 다음에 오는 3개의 뉴클레오타이드의 앞과 뒤에 임의의 염기서열을 부가한 후 고유번호를 붙여 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 구현예에 의하면, 상기 유전자 염기서열 비교기에서의 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부 판별은, 상기 고유번호와 함께 출력된 염기서열과, 참조 유전자 데이터베이스의 동일한 고유번호를 가진 참조 유전자 염기서열을 불러들여, 서열 정렬을 수행하여 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부 판별을 행하는 단계를 포함한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 유전자 염기서열 비교기는 분석하고자 하는 염기서열을 불러들여 읽은 후, 경계서열 데이터베이스에 저장된 경계서열에서 동일한 고유번호를 갖는 경계서열을 불러들여, 분석하고자 하는 염기서열과 경계서열을 정렬하고, 분석하고자 하는 염기서열에서 경계서열 다음에 오는 3개의 뉴클레오타이드 염기를 인식한다. 인식한 3개의 뉴클레오타이드의 3′방향 업스트림 및 5′방향 다운스트림에 각각 임의의 염기서열을 부가하여 Query 서열을 출력한다. 이때 출력된 Query 서열에 최초에 부여되었던 고유번호와 동일한 고유번호가 부여되어 유지된다. 상기 임의의 염기서열은 상기 참조 유전자 데이터베이스에 저장된 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열에서 설명된 임의의 염기서열과 동일한 염기서열이다.
상기 임의의 염기서열이 부가되어 출력된 Query 서열과, 참조 유전자 데이터베이스에 저장된 참조 염기서열 중에서 동일한 고유번호를 갖는 염기서열을 불러들여, 양쪽의 염기서열을 정렬한 후 단일염기다형성 부위의 염기서열 동일성 여부를 판별한다. 염기서열을 정렬한 결과는 결과파일의 형태로 출력된다. 결과파일에는 검사 대상 Query 서열의 단일염기다형성 부위의 염기가 야생형의 참조 유전자의 염기와 동일하지 않는 경우 변이형임이 표기된다.
전체 결과테이블 작성
전체 결과테이블 작성
삭제
상기 유전자염기서열 비교기를 통해 얻어진 염기 변이여부 판별 데이터를 기초로 전체 결과테이블 작성기를 통해 검사 대상 유전자 전체에 대한 변이 여부가 기록된 전체 결과 테이블을 작성한다. 보다 구체적으로 설명하면, 유전자 염기서열비교기를 통해 얻어진 검사한 각각의 유전자 단일염기다형성의 염기 변이여부에 대한 자료를 기초로 검사 대상 유전자 전체에 대한 변이 여부가 기록된 전체 결과테이블을 작성한다. 전체 결과테이블에는 단일염기다형성 유전자의 변이여부 외에 시료명칭, 유전자 고유번호, 염기서열분석 데이터 명칭, 단일염기다형성 부위의 3개 뉴클레오타이드, 단일염기다형성 부위의 1개 뉴클레오타이드, 아미노산 번역(translation), 이미지 파일 이름이 추가로 기록될 수 있다.
단계 (c)
단계 (c)
삭제
성적서 형식에 대한 정보를 저장하여 참조 성적서 데이터베이스를 구축하고, 성적서 결과 파일 작성기를 통해 상기 단계 (b)에서 작성된 전체 결과테이블로부터 결과를 추출하여 상기 구축한 참조 성적서 데이터베이스부로부터의 성적서 형식과 비교한 후 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성하고, 성적서 출력기를 통해 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재된 성적서를 출력한다.
상기 단계 (b)에서 작성된 전체 결과테이블로부터 검사 대상 유전자의 단일염기다형성에서의 염기 변이 여부 등의 자료를 추출하여 참조 성적서 데이터베이스부로부터의 성적서 형식에 맞추어 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성한다. 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재된 성적서를 출력한다. 상기 단계 (b)에서 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 것으로 판별되는 경우, 상기 성적서 출력기를 통해 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 성적서에 기록한다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 의하면, 본 발명의 방법은 상기 단계 (가)를 (ⅱ) 실시간 PCR (Real Time Polymerase Chain Reaction) 방법으로 행하는 경우 다음의 단계를 포함한다:
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 의하면, 본 발명의 방법은 상기 단계 (가)를 (ⅱ) 실시간 PCR (Real Time Polymerase Chain Reaction) 방법으로 행하는 경우 다음의 단계를 포함한다:
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(a)′검사 대상 유전자들의 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP) 염기를 포함하는 서열에 결합할 수 있는 올리고뉴클레오타이드 프로브로서, 상기 SNP의 변이 염기에 특이적으로 결합하는 변이 염기 프로브와 상기 SNP의 야생형 염기에 특이적으로 결합하는 야생형 염기 프로브를 각각 제작하고, 제작한 변이 염기 프로브 및 야생형 염기 프로브에 각각 상이한 형광물질을 결합시키고, 상기 SNP 염기를 포함하는 서열을 증폭할 수 있는 올리고뉴클레오타이드 프라이머를 제작하는 단계;
(b)′실시간 PCR (Real Time-Polymerase Chain Reaction) 반응기에서 상기 단계 (a)′에서 제작한 변이 염기 프로브, 야생형 염기 프로브 및 프라이머를 사용하여 신생아의 생물학적 시료로부터 얻은 DNA 핵산을 대상으로 실시간 PCR을 행하는 단계;
(c)′ 실시간 PCR 결과 분석기에서 상기 단계 (b)′에서 행한 실시간 PCR 결과를 분석하여 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부를 확인하는 단계;
(d)′ 상기 단계 (c)′에서 확인한 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부에 대한 판별 데이터를 기초로 전체 결과테이블 작성기를 통해 검사 대상 유전자 전체에 대한 변이여부가 기록된 전체 결과테이블을 작성하는 단계;
(e)′ 성적서 형식에 대한 정보를 저장하여 참조 성적서 데이터베이스를 구축하고, 성적서 결과 파일 작성기를 통해 상기 단계 (d)′에서 작성된 전체 결과테이블로부터 결과를 추출하여, 상기 구축한 참조 성적서 데이터베이스로부터의 성적서 형식과 비교한 후 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성하고, 성적서 출력기를 통해 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재된 성적서를 출력하는 단계로서, 상기 단계 (c)′에서 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 것으로 판별되는 경우, 상기 성적서 출력기를 통해 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 성적서에 기록하는 단계.
이하에서 본 발명의 방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
단계 (a)′
이하에서 본 발명의 방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
단계 (a)′
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검사 대상 유전자들의 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP)의 변이염기에 특이적으로 결합하는 올리고뉴클레오타이드 변이 염기 프로브, SNP의 야생형 염기에 특이적으로 결합하는 올리고뉴클레오타이드 야생형 염기 프로브를 각각 제작한다. 상기 SNP 변이 염기 프로브와 상기 SNP 야생형 염기 프로브에는 각각 상이한 형광물질을 결합시킨다. 또한, 상기 SNP 염기를 포함하는 서열을 증폭할 수 있는 올리고뉴클레오타이드 프라이머를 제작한다.
상기 검사대상 유전자 및 검사대상 유전자의 단일염기다형성에 대한 내용은 상기 단계 (가)의 과정을 (ⅰ) 염기서열분석방법으로 행하는 경우의 단계 (b)에서 설명된 내용과 동일하므로, 중복하여 설명하지 않는다.
단계 (b)′
단계 (b)′
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상기 단계 (a)′에서 제작한 SNP 변이 염기 프로브, SNP 야생형 염기 프로브, 및 프라이머를 사용하여 신생아의 생물학적 시료로부터 얻은 DNA 핵산을 대상으로 실시간 PCR 반응기에서 실시간 PCR 반응을 실시한다. 실시간 PCR에 대한 상세한 내용은 당업계에 공지되어 있으며, 문헌 ChemBioChem Volume 4, Issue 11, pages 1120??1128, November 7, 2003의 내용을 참조할 수 있다.
단계 (c)′
단계 (c)′
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실시간 PCR 결과 분석기에서 상기 단계 (b)′에서 행한 실시간 PCR 결과를 분석하여 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부를 확인한다.
단계 (d)′
단계 (d)′
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상기 단계 (c)′에서 확인한 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부에 대한 판별 데이터를 기초로 전체 결과테이블 작성기를 통해 검사 대상 유전자 전체에 대한 변이여부가 기록된 전체 결과테이블을 작성한다.
단계 (f)′
단계 (f)′
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먼저, 성적서 형식에 대한 정보를 저장하여 참조 성적서 데이터베이스를 구축하고, 성적서 결과 파일 작성기를 통해 상기 단계 (d)′에서 작성된 전체 결과테이블로부터 결과를 추출하여, 상기 구축한 참조 성적서 데이터베이스로부터의 성적서 형식과 비교한 후 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성하고, 성적서 출력기를 통해 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재된 성적서를 출력한다. 상기 단계 (c)′에서 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 것으로 판별되는 경우, 상기 성적서 출력기를 통해 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 성적서에 기록한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 신생아를 대상으로 유전자 염기서열 분석을 행하여 염기 변이에 관한 정보를 얻은 후, 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 제공하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은 유전자 서열 분석부(10), 유전자 변이 판별부(20), 및 성적서 작성부(40)를 포함하고, 상기 유전자 서열 분석부(10)는 신생아의 생물학적 시료로부터 검사 대상 유전자의 DNA의 염기서열을 결정하는 유전자 염기서열 분석부(11), 결정된 DNA의 염기서열을 입력하는 유전자 염기서열 입력부(12) 및 입력된 DNA의 염기서열을 적합한 파일 형식으로 변환하는 유전자 염기서열 변환부(13)를 포함하고, 상기 유전자 변이 판별부(20)는 분석하고자 하는 변환된 염기서열의 파일을 입력하는 유전자 염기서열 파일 입력부(21), 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열 정보가 저장된 참조 유전자 데이터베이스부(22), 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위를 기준으로 3′방향 업스트림 또는 5′방향 다운스트림 영역의 염기서열 정보가 저장된 경계서열 데이터베이스부(23), 상기 분석하고자 하는 변환된 염기서열과, 상기 경계서열 데이터베이스부에 저장된 염기서열과, 상기 참조 유전자 데이터베이스부에 저장된 단일염기다형성 부위의 염기서열을 불러들여, 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이여부를 판별하는 유전자 염기서열 비교부(24), 상기 유전자 염기서열 비교부에서 얻어진 염기 변이여부 판별 데이터를 기초로 검사 대상 유전자들 전체에 대한 변이여부가 기록된 전체 결과 테이블을 작성하는 전체 결과테이블 작성부(25)를 포함하며, 상기 성적서 작성부(40)는 성적서 형식에 대한 정보가 저장된 참조 성적서 데이터베이스부(41), 상기 작성된 전체 결과테이블로부터 결과를 추출하여, 상기 참조 성적서 데이터베이스부(41)로부터의 성적서 형식과 비교한 후 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성하는 성적서 결과 파일 작성부(42), 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재되고, 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 것으로 판별되는 경우, 성적서에 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보가 기재된 성적서를 출력하는 성적서 출력부(43)를 포함하는 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 신생아를 대상으로 유전자 염기서열 분석을 행하여 염기 변이에 관한 정보를 얻은 후, 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 제공하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은 유전자 서열 분석부(10), 유전자 변이 판별부(20), 및 성적서 작성부(40)를 포함하고, 상기 유전자 서열 분석부(10)는 신생아의 생물학적 시료로부터 검사 대상 유전자의 DNA의 염기서열을 결정하는 유전자 염기서열 분석부(11), 결정된 DNA의 염기서열을 입력하는 유전자 염기서열 입력부(12) 및 입력된 DNA의 염기서열을 적합한 파일 형식으로 변환하는 유전자 염기서열 변환부(13)를 포함하고, 상기 유전자 변이 판별부(20)는 분석하고자 하는 변환된 염기서열의 파일을 입력하는 유전자 염기서열 파일 입력부(21), 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열 정보가 저장된 참조 유전자 데이터베이스부(22), 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위를 기준으로 3′방향 업스트림 또는 5′방향 다운스트림 영역의 염기서열 정보가 저장된 경계서열 데이터베이스부(23), 상기 분석하고자 하는 변환된 염기서열과, 상기 경계서열 데이터베이스부에 저장된 염기서열과, 상기 참조 유전자 데이터베이스부에 저장된 단일염기다형성 부위의 염기서열을 불러들여, 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이여부를 판별하는 유전자 염기서열 비교부(24), 상기 유전자 염기서열 비교부에서 얻어진 염기 변이여부 판별 데이터를 기초로 검사 대상 유전자들 전체에 대한 변이여부가 기록된 전체 결과 테이블을 작성하는 전체 결과테이블 작성부(25)를 포함하며, 상기 성적서 작성부(40)는 성적서 형식에 대한 정보가 저장된 참조 성적서 데이터베이스부(41), 상기 작성된 전체 결과테이블로부터 결과를 추출하여, 상기 참조 성적서 데이터베이스부(41)로부터의 성적서 형식과 비교한 후 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성하는 성적서 결과 파일 작성부(42), 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재되고, 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 것으로 판별되는 경우, 성적서에 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보가 기재된 성적서를 출력하는 성적서 출력부(43)를 포함하는 시스템을 제공한다.
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본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 신생아를 대상으로 유전자 염기서열 분석을 행하여 염기 변이에 관한 정보를 얻은 후, 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 제공하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은 유전자 서열 분석 및 유전자 변이 판별부(30) 및 성적서 작성부(40)를 포함하고, 상기 유전자 서열 분석 및 유전자 변이 판별부(30)는 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP) 염기를 포함하는 서열에 결합할 수 있는 올리고뉴클레오타이드 프로브로서 상기 SNP의 변이 염기에 특이적으로 결합하는 변이 염기 프로브와, 상기 SNP의 야생형 염기에 특이적으로 결합하는 야생형 염기 프로브와, 상기 SNP 염기를 포함하는 서열을 증폭할 수 있는 올리고뉴클레오타이드 프라이머를 사용하여 신생아의 생물학적 시료로부터 얻은 DNA 핵산을 대상으로 실시간 PCR을 행하는 실시간 PCR 반응부(31), 실시간 PCR 결과를 분석하여 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부를 확인하는 실시간 PCR 결과 분석부(32), 및 상기 실시간 PCR 결과 분석부에서 얻어진 염기 변이여부 판별 데이터를 기초로 검사 대상 유전자들 전체에 대한 변이여부가 기록된 전체 결과 테이블을 작성하는 전체 결과 테이블 작성부(33)를 포함하며, 상기 성적서 작성부(40)는 성적서 형식에 대한 정보가 저장된 참조 성적서 데이터베이스부(41), 상기 작성된 전체 결과테이블로부터 결과를 추출하여, 상기 참조 성적서 데이터베이스부(41)로부터의 성적서 형식과 비교한 후 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성하는 성적서 결과 파일 작성부(42), 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재되고, 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 것으로 판별되는 경우, 성적서에 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보가 기재된 성적서를 출력하는 성적서 출력부(43)를 포함하는 시스템을 제공한다.
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본 발명의 일 구현예에 의하면, 상기 시스템에서 상기 검사 대상 유전자는 다음의 유전자로 구성되는 군에서 선택된 하나 이상의 유전자이다:
ACAT (Acetyl-Coenzyme-A-acetyltransferase),
AHCY (S-adenosylhomocysteinehydrolase),
BHMT (Betainehomocysteinemethytransferase),
CBS (Cystathionine-beta-synthase),
COMT (Catechol-O-methytransferase),
MAOA (Monoamineoxidase A),
MTHFR (Methylenetetrahydrofolatereductase),
MTR (Methioninesynthase),
MTRR (Methioninesynthasereductase),
SHMT (Serinehydroxymethyltransferase),
VDR (VitaminDreceptor),
NOS (NitricOxidesynthase),
SUOX (Sulfiteoxidase),
TS (Thymidylate synthase),
GST_T1 (Glutathione S-transferase theta 1), 및
GST_M1 (Glutathione S-transferase Mu 1).
본 발명의 또 다른 구현예에 의하면, 검사 대상 유전자의 단일염기다형성부위는 다음의 단일염기다형성 부위로 이루어지는 군으로부터 선택된다:
ACAT-rs3741049 (서열번호 1), AHCY-rs819147 (서열번호 2), BHMT-rs651852 (서열번호 3), BHMT-rs58580 (서열번호 4), CBS-rs234706 (서열번호 5), CBS-rs1801181 (서열번호 6), COMT-rs4680 (서열번호 7), COMT-rs4818 (서열번호 8), MAOA-rs6323 (서열번호 9), MTHFR-rs1801133 (서열번호 10), MTHFR-rs1801131 (서열번호 11), MTR-rs1805087 (서열번호 12), MTRR-rs1801394 (서열번호 13), NOS-rs1799983 (서열번호 14), SHMT-rs1979277 (서열번호 15), VDR-rs731236 (서열번호 16), VDR-rs10735810 (서열번호 17), VDR-rs1544410 (서열번호 18), SUOX-rs7731115 (서열번호 19), TS-rs16430 (서열번호 20).
ACAT-rs3741049 (서열번호 1), AHCY-rs819147 (서열번호 2), BHMT-rs651852 (서열번호 3), BHMT-rs58580 (서열번호 4), CBS-rs234706 (서열번호 5), CBS-rs1801181 (서열번호 6), COMT-rs4680 (서열번호 7), COMT-rs4818 (서열번호 8), MAOA-rs6323 (서열번호 9), MTHFR-rs1801133 (서열번호 10), MTHFR-rs1801131 (서열번호 11), MTR-rs1805087 (서열번호 12), MTRR-rs1801394 (서열번호 13), NOS-rs1799983 (서열번호 14), SHMT-rs1979277 (서열번호 15), VDR-rs731236 (서열번호 16), VDR-rs10735810 (서열번호 17), VDR-rs1544410 (서열번호 18), SUOX-rs7731115 (서열번호 19), TS-rs16430 (서열번호 20).
본 발명의 또 다른 구현예에 의하면, 상기 참조 유전자 데이터베이스부(22)에 저장되는 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열은 단일염기다형성 부위의 1개 코돈을 구성하는 3개 뉴클레오타이드를 포함하며, 상기 3개 뉴클레오타이드 3′방향 업스트림(up-stream)과 5′방향 다운스트림(down-stream)에 임의의 염기서열이 부가된 형태의 염기서열이다.
본 발명의 또 다른 구현예에 의하면, 상기 유전자 염기서열 비교부(24)에서의 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부 판별은, 분석하고자 하는 염기서열과 경계서열 데이터베이스에 저장된 염기서열을 정렬한 후 경계서열말단 다음에 오는 3개의 뉴클레오타이드의 앞과 뒤에 임의의 염기서열을 부가한 후 고유번호를 붙여 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 구현예에 의하면, 상기 유전자 염기서열 비교부(24)에서의 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부 판별은, 상기 고유번호와 함께 출력된 염기서열과, 참조 유전자 데이터베이스의 동일한 고유번호를 가진 참조 유전자 염기서열을 불러들여, 서열 정렬을 수행하여 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이여부 판별을 행하는 단계를 포함한다.
본 발명은 신생아를 대상으로 유전자 염기서열 분석을 행하여 염기 변이에 관한 정보를 얻은 후, 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 제공하는 방법, 이 방법을 수행하는 시스템, 및 이 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 신생아에 대한 유전자 검사 결과에 기초하여 발생 가능한 질병을 개선하고 예방하기 위한 식이 요법에 대한 정보를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명 시스템의 일 구현예의 전체 구성도로서 유전자 서열 분석부(10), 유전자 변이 판별부(20) 및 성적서 작성부(40)의 구성을 보여준다.
도 2는 유전자 서열 분석부(10)를 구성하는 유전자 염기서열 분석부(11), 유전자 염기서열 입력부(12) 및 유전자 염기서열 변환부(13)의 구성을 보여준다.
도 3은 유전자 변이 판별부(20)를 구성하는 유전자 염기서열 파일 입력부(21), 참조 유전자 데이터베이스부(22), 경계 서열 데이터베이스부(23), 유전자 염기서열 비교부(24), 및 전체결과 테이블 작성부(25)의 구성을 보여준다.
도 4는 경계서열을 이용하여 분석하고자 하는 유전자의 단일염기다형성 부위의 3개 뉴클레오타이드의 염기서열을 추출하고 추출된 3개 뉴클레오타이드 서열의 앞과 뒤에 임의의 염기서열을 부가하여 출력하는 과정을 보여준다.
도 5는 유전자염기서열 비교부(24)에서 멀티플 서열 정렬 프로그램을 통해 생성된 결과파일의 일예를 보여준다.
도 6은 전체결과 테이블 작성부(25)를 통해 생성되는 전체결과파일의 일예를 보여준다.
도 7은 본 발명의 시스템의 다른 구현예의 전체 구성도로서 유전자 서열 분석 및 유전자 변이 판별부(30) 및 성적서 작성부(40)의 구성을 보여준다.
도 8은 유전자 서열 분석 및 유전자 변이 판별부(30)를 구성하는 실시간 PCR (Real Time Polymerase Chain Reaction) 반응부(31), 실시간 PCR 결과 분석부(32) 및 전체 결과 테이블 작성부(33)의 구성을 보여준다.
도 9는 성적서 작성부(40)을 구성하는 참조 성적서 데이터베이스부(41), 성적서 결과 파일 작성부(42), 성적서 출력부(43)의 구성을 보여준다.
도 10은 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일의 일예를 보여준다.
도 11는 본 발명에서 제공되는 성적서의 일예로서 표지 페이지를 보여준다.
도 12은 본 발명에서 제공되는 성적서의 일예로서 검사대상 유전자의 단일염기다형성 변이 검사 결과를 기재한 페이지를 보여준다.
도 13은 본 발명에서 제공되는 성적서의 일예로서 생체내 메틸화(methylation) 경로를 이미지화한 페이지와, 검사 항목 유전자의 기능, 변이 유전자로 판별된 경우 관련된 질병 및 섭취 권장되는 영양소와 식품에 대한 정보가 기재된 페이지를 보여준다.
도 14는 본 발명에서 제공되는 성적서의 일예로서, 영양분 함유 식품, 복합성분 요소 및 중요한 체내 성분의 역할 등을 기재한 페이지를 보여준다.
도 2는 유전자 서열 분석부(10)를 구성하는 유전자 염기서열 분석부(11), 유전자 염기서열 입력부(12) 및 유전자 염기서열 변환부(13)의 구성을 보여준다.
도 3은 유전자 변이 판별부(20)를 구성하는 유전자 염기서열 파일 입력부(21), 참조 유전자 데이터베이스부(22), 경계 서열 데이터베이스부(23), 유전자 염기서열 비교부(24), 및 전체결과 테이블 작성부(25)의 구성을 보여준다.
도 4는 경계서열을 이용하여 분석하고자 하는 유전자의 단일염기다형성 부위의 3개 뉴클레오타이드의 염기서열을 추출하고 추출된 3개 뉴클레오타이드 서열의 앞과 뒤에 임의의 염기서열을 부가하여 출력하는 과정을 보여준다.
도 5는 유전자염기서열 비교부(24)에서 멀티플 서열 정렬 프로그램을 통해 생성된 결과파일의 일예를 보여준다.
도 6은 전체결과 테이블 작성부(25)를 통해 생성되는 전체결과파일의 일예를 보여준다.
도 7은 본 발명의 시스템의 다른 구현예의 전체 구성도로서 유전자 서열 분석 및 유전자 변이 판별부(30) 및 성적서 작성부(40)의 구성을 보여준다.
도 8은 유전자 서열 분석 및 유전자 변이 판별부(30)를 구성하는 실시간 PCR (Real Time Polymerase Chain Reaction) 반응부(31), 실시간 PCR 결과 분석부(32) 및 전체 결과 테이블 작성부(33)의 구성을 보여준다.
도 9는 성적서 작성부(40)을 구성하는 참조 성적서 데이터베이스부(41), 성적서 결과 파일 작성부(42), 성적서 출력부(43)의 구성을 보여준다.
도 10은 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일의 일예를 보여준다.
도 11는 본 발명에서 제공되는 성적서의 일예로서 표지 페이지를 보여준다.
도 12은 본 발명에서 제공되는 성적서의 일예로서 검사대상 유전자의 단일염기다형성 변이 검사 결과를 기재한 페이지를 보여준다.
도 13은 본 발명에서 제공되는 성적서의 일예로서 생체내 메틸화(methylation) 경로를 이미지화한 페이지와, 검사 항목 유전자의 기능, 변이 유전자로 판별된 경우 관련된 질병 및 섭취 권장되는 영양소와 식품에 대한 정보가 기재된 페이지를 보여준다.
도 14는 본 발명에서 제공되는 성적서의 일예로서, 영양분 함유 식품, 복합성분 요소 및 중요한 체내 성분의 역할 등을 기재한 페이지를 보여준다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
도 1은 본 발명 시스템의 일 구현예의 전체 구성도로서 유전자 서열 분석부(10), 유전자 변이 판별부(20) 및 성적서 작성부(40)의 구성이 도시되어 있다.
도 1은 본 발명 시스템의 일 구현예의 전체 구성도로서 유전자 서열 분석부(10), 유전자 변이 판별부(20) 및 성적서 작성부(40)의 구성이 도시되어 있다.
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도 2에는 유전자 서열 분석부(10)의 구성이 도시되어 있다. 유전자 염기서열 분석부(11)는 유전자의 염기서열을 분석할 수 있는 기기, 예컨대 3730XL DNA Analyzer (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)로 구성할 수 있다. 상기 유전자 염기서열 분석부(11)에서 생성된 염기서열 결정 데이터는 유전자 염기서열 입력부(12)를 통해 유전자 염기서열 변환부(13)으로 입력되고, 유전자 염기서열 변환부(13)에서 입력된 염기서열 정보를 적합한 파일 형식으로 변환한다. 상기 유전자 염기서열 변환부(13)는 적합한 프로그램, 예컨대 Sequence Analysis(Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) 프로그램을 사용하여 입력 및 변환 작업을 수행할 수 있다. 구체적으로, Mixed Bases option 35％ 조건을 사용하여 Base Calling을 수행한 후 .ab1, .seq 형식의 두 종류 파일로 저장한다. 이형접합(heterozygosity)의 경우 염기서열은 표준 IUB/IUPAC 아미노산 및 핵산 코드(standard IUB/IUPAC amino acid and nucleic acid codes)로 작성한다. 입력되는 염기서열 데이터의 품질(Quality) 값이 낮아 N으로 읽히는 경우 분석이 불가능하도록 분리한다. 즉, 유전자 염기서열 변환기의 출력물을 확인하여 "Quality Threshold < 15"조건에 해당하여 N-base calling 결과가 확인되는 시료의 경우 분리하여 유전자 염기서열 분석기 검사 단계로 되돌아가도록 한다.
도 3에는 유전자 변이 판별부(20)의 구성이 도시되어 있다.
유전자 염기 서열 파일 입력부(21)를 통해 분석하고자 하는 변환된 염기서열의 파일을 입력한다. 입력되는 변환된 염기서열 파일은 상기 염기서열 변환부(13)를 통해 출력된 파일이다. 참조 유전자 데이터베이스부(22)에는 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열 정보가 저장되어 있다. 단일염기다형성에 대한 염기서열정보는 NCBI dbSNP 사이트(www.ncbi.nlm.nih.gov/snp)로부터 얻을 수 있다. 본 발명의 구체적인 예에서, 상기 참조 유전자 데이터베이스부(22)에 저장되는 단일염기다형성 부위는 다음의 단일염기다형성 부위이다:
ACAT-rs3741049 (서열번호 1), AHCY-rs819147 (서열번호 2), BHMT-rs651852 (서열번호 3), BHMT-rs58580 (서열번호 4), CBS-rs234706 (서열번호 5), CBS-rs1801181 (서열번호 6), COMT-rs4680 (서열번호 7), COMT-rs4818 (서열번호 8), MAOA-rs6323 (서열번호 9), MTHFR-rs1801133 (서열번호 10), MTHFR-rs1801131 (서열번호 11), MTR-rs1805087 (서열번호 12), MTRR-rs1801394 (서열번호 13), NOS-rs1799983 (서열번호 14), SHMT-rs1979277 (서열번호 15), VDR-rs731236 (서열번호 16), VDR-rs10735810 (서열번호 17), VDR-rs1544410 (서열번호 18), SUOX-rs7731115 (서열번호 19), TS-rs16430 (서열번호 20).
ACAT-rs3741049 (서열번호 1), AHCY-rs819147 (서열번호 2), BHMT-rs651852 (서열번호 3), BHMT-rs58580 (서열번호 4), CBS-rs234706 (서열번호 5), CBS-rs1801181 (서열번호 6), COMT-rs4680 (서열번호 7), COMT-rs4818 (서열번호 8), MAOA-rs6323 (서열번호 9), MTHFR-rs1801133 (서열번호 10), MTHFR-rs1801131 (서열번호 11), MTR-rs1805087 (서열번호 12), MTRR-rs1801394 (서열번호 13), NOS-rs1799983 (서열번호 14), SHMT-rs1979277 (서열번호 15), VDR-rs731236 (서열번호 16), VDR-rs10735810 (서열번호 17), VDR-rs1544410 (서열번호 18), SUOX-rs7731115 (서열번호 19), TS-rs16430 (서열번호 20).
각각의 단일염기다형성 염기서열에는 고유번호를 부여하고, 해당부위의 염기서열 정보를 FASTA 형식으로 저장한다. 예를 들어, ACAT 유전자 검사의 고유 번호는 001으로 부여하고 이 유전자의 단일염기다형성이 NCBI에 rs3741049으로 등록되어 있으면, 001-ACAT-rs3741049으로 저장한다. 상기 참조 유전자 데이터베이스부(22)에 저장되는 검사대상 유전자의 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열은 단일염기다형성 부위의 1개 코돈을 구성하는 3개 뉴클레오타이드를 포함하며, 상기 3개 뉴클레오타이드 3′방향 업스트림과 5′방향 다운스트림에 임의의 염기서열이 부가되어 있다.
경계 서열 데이터베이스부(23)에는 상기 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위를 기준으로 업스트림 또는 다운스트림 영역의 염기서열 정보를 저장한다. 이 경계서열에 각각의 유전자 단일염기다형성 별로 상기 언급된 고유번호를 부여하여 저장한다. 경계서열은 검사하고자 하는 유전자 단일염기다형성 위치를 기준으로 하여 3′방향 또는 5′방향의 어느 한쪽의 12-15개 뉴클레오타이드로 구성되는 서열이다. 하기 표 1에는 35개의 검사 대상 유전자 단일염기다형성(SNP)에 대한 정보를 정리하였다.
| # | Reference-name | 단일염기다형성 | 경계서열 |
| 001 | 001-ACAT-rs3741049 | G/A(+T/-C) | TATGCCTATTGCATC (서열번호 21) |
| 002 | 002-AHCY-rs819147 | G/A(+G/-A) | AATAATCTTCATAGA (서열번호 22) |
| 009 | 009-BHMT-rs651852 | A/G(+T/-C) | AGGAGGGTGAGAATT (서열번호 23) |
| 011 | 011-BHMT-rs58580 | T/A(+T/-A) | TATGGAAATCACTGC (서열번호 24) |
| 012 | 012-CBS-rs234706 | C699T(+A/-G) | AACCCCCTGGCTCAC (서열번호 25) |
| 013 | 013-CBS-rs1801181 | A360A(+A/-G) | GCGGTGGCCGTGAAG (서열번호 26) |
| 015 | 015-COMT-rs4680 | V158M(+A/-G) | GTGGATTTCGCTGGC (서열번호 27) |
| 020 | 020-COMT-rs4818 | L136L(+C/-G) | TCACCAGGGGCGAGG (서열번호 28) |
| 023 | 023-MAOA-rs6323 | R297R(+T/-G) | AACCAGTTAATTCAG (서열번호 29) |
| 025 | 025-MTHFR-rs1801133 | A222V(C677T) | AAGGTGTCTGCGGGA (서열번호 30) |
| 027 | 027-MTHFR-rs1801131 | A1289C(+C/-A) | GTGTCTTTG (서열번호 31) |
| 028 | 028-MTR-rs1805087 | A2756G(+G/-A) | GAAGATATTAGACAG (서열번호 32) |
| 029 | 029-MTRR-rs1801394 | A66G(+G/-A) | GCCATCGCAGAAGAA (서열번호 33) |
| 038 | 038-VDR-rs731236 | Taq(I352I)(+T/-C) | GAGGCCATCCAGGAC (서열번호 34) |
| 040 | 040-VDR-rs10735810 | Fok(N:T)(+T/-C) | AGGCAATGGCGGCCA (서열번호 35) |
| 039 | 039-VDR-rs1544410 | Bsm/Taq(+A/-G) | CCACAGACAGGCCTG (서열번호 36) |
| 035 | 035-NOS-rs1799983 | D298E(+T/-G) | CTGCAGGCCCCAGAT (서열번호 37) |
| 036 | 036-SHMT-rs1979277 | C1420T(+A/-G) | GAGAGCTTCGCCTCT (서열번호 38) |
| 037 | 037-SUOX-rs7731115 | S370S(+C/-T) | GAACTTCCTGTCCAG (서열번호 39) |
| 050 | 050-TS-rs16430 | TTAAAG(+Del/-Ins) | AGTGTGGTTATGAAC (서열번호 40) |
유전자 염기 서열 비교부(24)에서 상기 분석하고자 하는 변환된 염기서열과, 상기 경계서열 데이터베이스부에 저장된 염기서열과, 상기 참조 유전자 데이터베이스부(22)에 저장된 단일염기다형성 부위의 염기서열을 불러들여 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이여부를 판별한다.
상기 유전자 염기 서열 비교부에서의 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 분석하고자 하는 변환된 염기서열 파일(.seq)를 읽은 후에 경계서열 데이터베이스부(23)로부터 동일한 고유번호를 갖는 염기서열을 불러오고, 불러들인 경계서열과, 분석하고자 하는 염기서열을 정렬한 후 경계서열말단 다음에 오는 3개의 뉴클레오타이드를 추출한다. 추출한 3개 뉴클레오타이드 앞과 뒤에 30개의 뉴클레오타이드로 이루어지는 임의의 염기서열을 붙여 Query 1으로 출력한다. 예를 들어, 상기 표 1에서 015-COMT의 단일염기다형성 부위의 경우, 염기서열 5'-GTGGATTTCGCTGGC-3'이 경계서열에 해당하고, 분석하고자 하는 염기서열 파일(.seq)을 읽은 후 경계서열을 검색하면 경계서열이 29-43의 위치에 해당함을 알 수 있다. 이 다음에 오는 3개 뉴클레오타이드의 염기서열, 즉 44, 45, 46 번째에 해당하는 염기 [GTG]를 인식한 후 임의의 30개 뉴클레오타이드로 이루어지는 임의의 염기서열을, 상기 3개 염기 [GTG] 앞 및 뒤에 부가하여 고유번호를 붙여 Query 1으로 출력한다(도 4 참조).
한편, 3개 염기 [GTG] 앞 및 뒤에 부가되는 임의의 염기서열은, 상기 참조 유전자 데이터베이스부(22)에 저장되는 검사대상 유전자의 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열에서 단일염기다형성 부위의 1개 코돈을 구성하는 3개 뉴클레오타이드에 3′방향 업스트림과 5′방향 다운스트림에 부가되는 임의의 염기서열과 동일한 서열로 설정한다.
이어서, Query 1을 FASTA 형식으로 출력하고 참조 유전자 데이터베이스부(22)로부터 동일한 고유번호를 가진 참조 유전자 염기서열을 불러들이고, 멀티플 서열 정렬 프로그램, 예컨대 clustalw 2 프로그램을 사용하여 Query 1의 염기서열(분석대상 염기서열)과 참조 유전자 염기서열을 멀티플 서열 정렬을 수행하여 결과파일(.aln)을 생성한다(도 5 참조). 생성된 결과파일에는 분석대상 염기서열인 Query 1의 염기서열에서의 단일염기다형성 염기가 야생형의 참조 유전자 염기서열의 단일염기다형성 염기와 비교하여 변이 염기가 존재 여부가 기록되어 있다(도 5 참조).
전체 결과테이블 작성부(25)에서는 상기 유전자염기서열 비교부에서 얻어진 염기 변이여부 판별 데이터의 결과 파일을 기초로 검사 대상 유전자 전체에 대한 변이여부가 기록된 전체 결과 테이블을 작성한다. 전체 결과 테이블의 작성은 다음과 같이 이루어진다. 상기 생성된 결과파일 .aln에서 단일염기다형성 유전자의 염기변이가 없는 경우 야생형 (-/-)를 출력한다. 염기 변이가 있는 경우 변이형으로서 (+/-) 또는 (+/+)을 출력하는데, 축퇴성(degenerated) 염기가 존재하는 경우는 (+/-)으로 출력하고, 축퇴성(degenerated) 염기가 존재하지 않는 경우는 (+/+)을 출력한다. 축퇴성(degenerated) 염기를 포함하면 아미노산 번역(translation)시에 생성될 수 있는 모든 경우의 아미노산을 표기할 수 있다. 출력되는 내용은 all_result_table.txt의 파일 형태로 저장된다. 전체 결과 파일에 저장되는 내용은 "샘플명, 유전자고유번호-심볼(symbol), 염기서열분석 데이터 명칭, 3개 뉴클레오타이드 DNA, 1개 뉴클레오타이드 DNA, 아미노산 번역(translation), 이미지 파일이름" 등이 기록된다(도 6 참조).
도 7은 본 발명의 시스템의 다른 구현예의 전체구성도로서, 유전자 서열 분석 및 유전자 변이 판별부(30) 및 성적서 작성부(40)의 구성이 도시되어 있다.
도 8에는 유전자 서열 분석 및 유전자 변이 판별부(30)의 구성이 도시되어 있다. 상기 유전자 서열 분석 및 유전자 변이 판별부(30)는 실시간 PCR (Real Time Polymerase Chain Reaction) 반응부(31), 실시간 PCR 결과 분석부(32) 및 전체 결과 테이블 작성부(33)로 구성되어 있다.
실시간 PCR 반응부(31)에서는 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP) 염기를 포함하는 서열에 결합할 수 있는 올리고뉴클레오타이드 프로브로서 상기 SNP의 변이 염기에 특이적으로 결합하는 변이 염기 프로브와, 상기 SNP의 야생형 염기에 특이적으로 결합하는 야생형 염기 프로브와, 상기 SNP 염기를 포함하는 서열을 증폭할 수 있는 올리고뉴클레오타이드 프라이머를 사용하여 신생아의 생물학적 시료로부터 얻은 DNA 핵산을 대상으로 실시간 PCR을 행한다. 상기 SNP의 야생형 염기 프로브와 변이 염기 프로브에는 각기 다른 형광물질이 결합되어 있다. 실시간 PCR 반응부는 실시간 PCR을 수행할 수 있는 기기, 예컨대 Applied Biosystems 7500 Fast Instrument (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)로 구성할 수 있다.
상기 실시간 PCR 결과 분석부(32)는 상기 실시간 PCR 결과를 분석하여 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부를 확인한다. 상기 실시간 PCR 결과 분석부(32)는 적합한 프로그램, 예컨대 TaqMan Genotyper Software 프로그램 (Life Technologies Corporation, Foster City, CA, USA)를 사용하여 행할 수 있다. 상기 실시간 PCR 결과 분석부(32)를 통해 분석한 결과는 TaqMan Genotyper Software 프로그램의 Export 기능을 사용하여 txt 형식의 파일로 출력할 수 있으며, 출력 내용에는 Sample ID, Plate Barcode, Gene Symbol, NCBI SNP Reference, Assay Name or OD, Allele 1 Call, Allele 2 Call 등이 포함될 수 있다.
전체 결과 테이블 작성부(33)는 상기 실시간 PCR 결과 분석부에서 얻어진 염기 변이 여부 판별 데이터를 기초로 검사 대상 유전자들 전체에 대한 변이여부가 기록된 전체 결과 테이블을 작성한다. 전체 결과 테이블의 작성 방법 및 과정에 대한 내용은 상기 설명된 내용과 동일하다.
도 9에는 성적서 작성부(40)의 구성이 도시되어 있다.
참조 성적서 데이터베이스부(41)에는 성적서 형식에 대한 정보를 저장한다. 성적서 결과 파일 작성부(42)는 상기 작성된 전체 결과테이블에서 필요한 결과를 추출하여 참조 성적서 데이터베이스부(41)로부터의 성적서 형식과 비교한 후 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성한다. 성적서 출력부(43)는 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재된 성적서를 최종적으로 출력한다. 보다 구체적으로 설명하면, 생성된 all_result_table.txt의 결과 테이블과 참조 성적서 데이터베이스부(31)에 저장되어 있는 참조 성적서 형식을 불러들여 비교하고, 참조 성적서의 항목 순서에 맞추어 DNA, Call의 결과값을 입력하여 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일 outcome_test.txt를 생성한다(도 10 참조).
성적서 출력부(33)에서는 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재된 성적서를 출력한다. 상기 성적서에는 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 경우, 변이형 유전자에 연관된 질병들 및 이 질병들을 예방 또는 개선하기 위한 영양소 또는 식품에 대한 정보를 기록할 수 있다.
하기 표 2 내지 표 16 본 발명의 검사 대상 유전자의 변이형에 따른 질병 및 섭취 권장 영양소 또는 식품에 대한 설명예를 나타내었다.
| ACAT (Acetyl Co-Enzyme A Acetyltransferase) | |
| 생체 내 에너지 생성관련 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
비타민 B12 결핍을 유발하고, 메틸화 체계의 손상에 따라 Co-Q10 과 카르티닌 발생이 감소하여 생체 내 에너지원이 감소합니다. |
| 관련질병 | 무기력증, 자폐, 만성피로증후군, 장누수증후군, 셀리악 병, 염증성 장질환,고콜레스테롤혈증, 신경학적 증상, 종양 |
| 권장섭취성분 | 커큐민, 비타민 B12(리보플라빈), Co-Q10, 카르니틴(Carnitine) |
| AHCY (S-Adenosylhomocysteine Hydrolase) | |
| S-AdenosylHomocysteine(SAH)을 아데노신과 호모시스테인으로 분해하는 기능의 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
호모시스테인을생성하는유일한경로이므로,이유전자의돌연변이가있을경우호모시스테인의농도가낮아져Methylation회로전체기능에문제가생기게됩니다. |
| 관련질병 | 발육지연, 소화장애, 지능저하, 관상동맥질환, 심부전증, 유전자합성 결핍 |
| 권장섭취성분 | 비타민E, 비타민 B12, 셀레늄, 엽산, SAMe, 우유, NADH, 락토페린, 콩, 초유 |
| BHMT (Betaine-HomocysteineMethyltransferase) | |
| 호모시스테인(homocysteine)을 메티오닌으로 바로 전환시키는 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
011-BHMT은 호모시스테인이 메티오닌으로 전환하는 기능이 떨어져 메틸화(methylation) 회로의 전체기능이 떨어지고 호모시스테인이 분해되는 경로로 전환되기 때문에, CBS 결함에 의해 호모시스테인이 과분해 되어 발생하는 증상과 유사한 이상을 보이게 됩니다. 따라서 이 유전자의 다형성을 가지고 있는 경우에는 타우린 섭취를 피하고, 암모니아과 같은 독소에 대한 노출을 제한해야 합니다. 009-BHMT는 도파민 대사과정의 산물인 HVA와 연관이 있고, 이 유전자에 다형성이 있는 경우에는 MHPG 수준을 증가시켜 집중력장애와 관련된 증상들이 나타날 수 있습니다. |
| 관련질병 | 주의력 결핍증(ADD), 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD), 간암, 종양, 복부 대동맥류, 비호지킨림프종, 선천성 심장병 |
| 권장섭취성분 | 커큐민, 카르니틴, SAMe, 폴리코사놀, 베타인, 콜린, 아연 |
| CBS (cystathionine-beta-synthase) | |
| homocysteine을 cystathionine으로 전환시키는 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
012-CBS의 유전자 다형성을 보유하면 체내호모시스테인 분해활성이 정상 유전자에 비해 최고 10배까지 증가하므로, 인체 내 독소인 암모니아나 황화산화물 같은 물질의 생성이 빠르게 나타나게 됩니다. 이러한 인체 독소 해독에는 BH4라는 물질이 사용되기 때문에 BH4 합성에 관련된 027-MTHFR 유전자를 함께 분석해야 합니다. 또한 독성이 높은 sulfite를 sulfate로 전환시키는 SUOX 유전자 분석도 병행해야 합니다. 이런 유전자의 다형성이 중복될 경우 관련 증상이나 질병에 대한 위험도가 더 높아질 수 있습니다. |
| 관련질병 | 주의력 결핍증(ADD), 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD), 간암, 종양, 실어증, 지적장애, 운동능력장애 |
| 권장섭취성분 | 커큐민,카르니틴, SAMe, 폴리코사놀, 베타인, 콜린, 아연 |
| COMT (Catechol-O-methyltransferase) | |
| 신경전달물질 (도파민, 노르에피네프린) 분해에 관여하는 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
015-COMT유전자 다형성으로 인하여 정상인의 비해 도파민과 같은 신경전달 물질의 분해 활성이 떨어질 수 있습니다. 020-COMT 유전자의 다형성은 도파민을 분해하는 활성을 증가 시킵니다. 도파민과 같은 신경전달 물질의 증가나 감소로 신경전달물질의 균형이 깨지면 감정의 잦은 변화나 아래 관련질병 등을 유발시키는 원인 중 하나로 알려져 있습니다. |
| 관련질병 | 주의력 결핍 장애 (ADD), 주의력결핍 과잉행동장애 (ADHD) 학습장애, 품행장애, 우울증, 틱장애, 양극성장애, 감정기복, 조울증, 파키슨병, 정신분열, 섬유근육통, 경계성 인격장애 |
| 권장섭취성분 | 비타민 B12, 비타민 D, SAMe, 커큐민 |
| MAO A (Monoamine Oxidase A) | |
| 신경전달물질인세로토닌(Serotonin)을 분해하는데 관여하는 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
트립토판으로부터생성된세로토닌을분해하는기능이떨어지므로체내세로토닌함량이높아질수있습니다.(세로토닌은졸음,무기력,우울증등을유발하는물질입니다.)이유전자는Xchromosome내위치하므로,남성의경우이유전자의다형성을보유하게되면,이를보완해줄수있는상동염색체가없어서그증상이나위험도가더높아지게됩니다. |
| 관련질병 | 불안장애, 공항장애, 우울증, 브루너 증후군(Brunner syndrome), 레시나이헌 증후군(Lesch-nyhan syndrome), 강박장애, 주의력결핍 과다행동장애, 반사회적 인격장애, 사회공포증, 경계성 인격장애, 신경원염, 지적장애, 알츠하이머성 치매 |
| 권장섭취성분 | 5-HTP, 아연, NADH, 트리할로즈(Trehalose), 나이아신아미드(Niacinamide) SeroMood Compound Supplement2 |
| MTHFR(5,10-Methylenetetrahydrofolate Reductase) | |
| 엽산으로부터 흡수되는 THF을5-methyl THF으로 전환시키는데 관여하는 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
025-MTHFR 유전자 다형성은 THF가 5-MTHF(5-메틸테트라 하이드로폴레이트)로 전환되는 양을 낮게 하여 호모시스테인이 메티오닌으로 전환되는 것도 같이 낮아지게 할 수 있습니다. 메티오닌이 양이 낮아지면 methylation 회로 전체 기능이 저하됩니다. 027-MTHFR 유전자의 다형성이 있는 사람은 BH4의 생성량이 정상인에 비해 낮을 수 있습니다. |
| 관련질병 | 025-MTHFR: 과잉행동장애, 심장병, 뇌졸증, 심부정맥,혈전증, 말초신경병증, 대장암, 폐색전증 027-MTHFR: 우울증, 불안, 과민성대장 증후군, 섬유근육통, 만성피로, 치매 |
| 권장섭취성분 | BH4, L-5-MTHF, 엽산, 비타민 B12, 비타민 E, 크릴오일(Krill oil), 오메가 3, 아연, 실리마린(Silymarin) |
| MTR (Methionine synthase) | |
| 호모세스테인을 메티오닌으로 전환시키는 과정에 관여하는 유전자 | |
| MTRR (Methionine synthase reductase) | |
| MTR 효소의 원활한 작용을 위해 필요한 methyl-B12 재생에 관여하는 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
MTR유전자의 다형성은 methyl-B12를 사용하여 5-MTHF와 호모시스테인 분해를 촉진시키고 메티오닌 생성을 증가시키게됩니다. 따라서methyl-B12 소비가정상인에 비해 많기 때문에 이로인한 결핍 증상이 나타날 수 있습니다. MTRR 유전자는 체내에서 사용한 methyl-B12를 재 사용할 수 있게 해주는 역할을 합니다. 따라서 이 유전자의 다형성을 가지면 methyl-B12 결핍 현상이 발생하게 됩니다. |
| 관련질병 | 헌팅턴병, 자폐, 거대 아구성 빈혈, 암, 뇌질환, 호모시스틴 요증, 메틸말톤산 요증, 다발성 경화증 |
| 권장섭취성분 | Methyl-B12*, 베타인, 커큐민, 카르니틴, SAMe, 폴리코사놀,콜린, 아연 *Methyl-B12의 공급은 COMT유전자와도 연관이 있으므로COMT(+/+)일 경우hydroxyl-B12를, COMT(-/-)일 경우 methyl-B12섭취를권장합니다. |
| NOS (Nitric Oxide Synthase Nitric Oxide) | |
| 암모니아 분해기능과 일산화질소(Nitric acid) 생성에 관여하는 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
암모니아분해가 정상인에 비해 떨어지게 됩니다. 따라서 암모니아 생성에 관여하는 CBS 유전자와 암모니아 분해에 사용되는 BH4 생성에 관여하는 MTHFR 분석이 함께 이루어져야 합니다. 이 세가지 유전자에 모두 다형성을 가질 경우 관련 증상이나 질병에 대한 위험도가 더 높아질 수 있습니다. |
| 관련질병 | 심혈관 질환, 고혈압, 죽상동맥경화증, 심장병, 당뇨, 뇌졸증, 간문맥항진증, 혈중고콜레스테롤, 신장질환, 고혈당 |
| 권장섭취성분 | Omega3, BH4, 비타민 B12, 비타민 C (황 함유가 높은 음식을 피할 것) |
| SHMT (serine hydroxymethyltransferase) | |
| DNA 합성을 위한 전구물질인 5-10-MethyleneTHF를 만드는 역할을 하는 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
DNA 합성에 필요한 대사체(5-formyl folate)의 함량이 떨어질 수 있습니다. |
| 관련질병 | 심장관련 질환(고혈압, 동맥경화증, 뇌졸중) |
| 권장섭취성분 | 비타민 B6, 엽산, 비타민 B12, 5-MTHF(5-메틸테트라 하이드로폴레이트), 초유, Protease(단백질 분해효소), 트리할로즈(trehalose) AHCY/SHMT-IronRelatedBacterialIssues60Capsules3 |
| SUOX (sulfite oxidase) | |
| 강한 아황산염(sulfite)을 황삼염(sulfate)으로 전환하데 관여하는 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
체내 독성물질을 해독하는 기능이 저하되므로, 체내독소뿐만 아니라 환경으로부터 오는 독성물질에 노출 될 경우 정상인에 비해 민감하게 반응할 수 있습니다. |
| 관련질병 | 천식, 알레르기, 염증, 유전성 과당 편협증, 뇌연화, 수정체 이상증, 지적장애, 바일-마르케사니 증후군(Weill-Marchesani syndrome), 백혈병 |
| 권장섭취성분 | 몰리브덴(Mo),붕소(Boron),비타민E,호박산염(succinate),비타민B12, (황 함유가 높은 음식을 피할 것) |
| VDR (vitamin D receptor) | |
| 비타민 D 수용체 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
039-VDR 유전자 다형성은 체내 비타민 D 및 도파민의 수준을 떨어뜨릴 수 있습니다. 040-VDR 유전자 다형성은 혈액 내 당 수준 및 췌장기능에 관여하는 기능이 정상인에 비해 낮아지게 합니다. |
| 관련질병 | COMT 관련 질병(주의력 결핍 장애(ADD), 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD), 학습장애, 품행장애, 우울증, 틱장애, 양극성 장애, 감정기복, 조울증, 파키슨병, 정신분열, 섬유근육통, 경계성인격장애) 및 구루병, 골다공증, 탈모 |
| 권장섭취성분 | 비타민 K, 일반적인 췌장기능 보조제, 혈당조절제 (저탄수화물 음식, 크롬보조제) COMT(-/-), VDR Taq(+/+)일 경우: 퀘세틴(quercetin) 이나 macunapuriens와 같은 도파민 전구물질 섭취 COMT(+/+), VDR Taq(-/-)일 경우: MTR/MTRR의 유전자 다형성이 함께 존재한다면, methyl-B12의 공급은 피하고 hydroxyl-B12를 섭취. 도파민 전구물질 투여는 하지 않는 것이 좋음. |
| TS (Thymidylate synthase) | |
| deoxyuridylate를 thymidylate로 변환하는 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
유전자 다형성으로 인하여 관련 효소의 활성이 감소하여 dUTP 양의 증가, 유전체 불안정성을 높일 수 있으며 유전정보를 담는 DNA 합성에 문제가 있을 수 있습니다. |
| 관련질병 | 뇌척수장애, 유전성 운동장애, 위암, 대장암 |
| 권장섭취성분 | L-5-MTHF, 엽산, 비타민B12, 비타민B2, 비타민B6 |
| GST_M1 (Glutathione S-transferase Mu 1) | |
| 각종 독성 물질을 체외로 원활하게 배출될 수 있도록 하는데 관여하는 유전자 | |
| 유전자 다형성일 경우 |
GSTM1의 유전자 다형성은 체내의 독성 물질을 체외로 배출하는 기능을 낮아지게 하여 독성물질들을 원활히 배출하지 못하게 할 수 있습니다. |
| 관련질병 | 방광암, 천식, 식도암, 자궁내막증, 후두암, 전립선암, 폐암, 만성 폐쇄성 폐질환 |
| 권장섭취성분 | 비타민 C, 비타민 E, 셀레늄, 베타카로틴 |
도 11 내지 도 14에는 최종 출력되어 수검자에게 제공되는 성적서가 예시되어 있다. 도 11의 성적서 페이지 1은 표지 페이지로서, 검사날짜, 접수번호, 수검자 성명 등의 정보가 기입된다. 도 11의 성적서 페이지 2는 자폐 및 발달지연 관련 유전자 검사에 대한 설명 내용이 기입된다. 수검자가 알아보기 쉽게 도식화한 모식도가 삽입될 수 있다.
도 12의 성적서 페이지 3-4에는 outcome.txt를 HTML 소스로 변환하여 작성된 테이블이 기입된다.
도 13의 성적서 페이지 5에는 생체내 메틸화(methylation) 경로를 이미지화 한 도면이 표시되고, 여기에 검사자, 데이터분석, 책임자의 이름과 서명이 삽입된다. 도 13의 성적서 페이지 6-9에는 검사 항목 유전자에 따른 특징을 기재한다. 검사결과 변이 염기인 경우, 유전자가 변이된 경우 이 변이 유전자에 관련된 질병, 권장 섭취 영양소 및 식품을 정리하여 기재한다. 도 14의 성적서 페이지 9-11에는 영양분 함유 식품, 복합성분 요소 및 중요한 체내 성분의 역할 등 수검자에게 도움이 되는 참고 사항을 기재한다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
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<212> DNA
<213> Homo sapiens
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aatttcttta atgactgagc catgcygatg caataggcat acaaaaatat t 51
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tgctctatat aacgggatta cgtccayctc tatgaagatt attgtgtaaa ca 52
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ttcatttagt acatttaggg actggcraaa ttctcaccct cctttgactg gt 52
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gtgaaaagta ttatggaaat cactgcwgca caggaaaagt aattcagatg tt 52
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tgcaggatct catcagcggt ggtgtcrtag tgagccaggg ggttgctggc gt 52
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agcacggtgg cggtggccgt gaaggcygcg caggagctgc aggagggcca gc 52
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cccagcggat ggtggatttc gctggcrtga aggacaaggt gtgcatgcct ga 52
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cgcctgctgt caccaggggc gaggctbatc accatcgaga tcaaccccga ct 52
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gcagagagaa accagttaat tcagcgkctt ccaatgggag ctgtcattaa gt 52
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cttgaaggag aaggtgtctg cgggagycga tttcatcatc acgcagcttt tc 52
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gtggggggag gagctgacca gtgaagmaag tgtctttgaa gtcttcgttc tt 52
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ggaagaatat gaagatatta gacaggrcca ttatgagtct ctcaaggtaa gt 52
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caggcaaagg ccatcgcaga agaaatrtgt gagcaagctg tggtacatgg at 52
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cccctgctgc tgcaggcccc agatgakccc ccagaactct tccttctgcc cc 52
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gtcaggcagg ccaggcagag ggaagaraga ggcgaagctc tcaacctcct cc 52
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cctggggtgc aggacgccgc gctgatygag gccatccagg accgcctgtc ca 52
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tggcctgctt gctgttctta cagggangga ggcaatggcg gccagcactt cc 52
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gttcctgggg ccacagacag gcctgcrcat tcccaatact caggctctgc tc 52
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tatagcaaca tataaaacaa ctataacttt aaagttcata accacactct acatcat 57
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aggagggtga gaatt 15
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tatggaaatc actgc 15
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aaccccctgg ctcac 15
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gcggtggccg tgaag 15
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gtggatttcg ctggc 15
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tcaccagggg cgagg 15
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aaccagttaa ttcag 15
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aaggtgtctg cggga 15
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gaagatatta gacag 15
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gccatcgcag aagaa 15
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gaggccatcc aggac 15
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aggcaatggc ggcca 15
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Claims (17)
- (가) ACAT (Acetyl-Coenzyme-A-acetyltransferase), AHCY (S-adenosylhomocysteinehydrolase), BHMT (Betainehomocysteinemethytransferase), CBS (Cystathionine-beta-synthase), COMT (Catechol-O-methytransferase), MAO A (Monoamineoxidase A), MTHFR (Methylenetetrahydrofolatereductase), MTR (Methioninesynthase), MTRR (Methioninesynthasereductase), SHMT (Serinehydroxymethyltransferase), VDR (VitaminDreceptor), NOS (NitricOxidesynthase), SUOX (Sulfiteoxidase), TS (Thymidylate synthase), GST_T1 (Glutathione S-transferase theta 1) 및 GST_M1 (Glutathione S-transferase Mu 1)의 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 (single nucleotide polymorphism) 위치에서의 염기 변이 정보를 얻는 단계; 및
(나) 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 염기 변이 정보 및 이와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 포함하는 성적서를 성적서 출력기를 통해 출력하는 단계;
를 포함하고,
상기 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위는 ACAT-rs3741049 (서열번호 1), AHCY-rs819147 (서열번호 2), BHMT-rs651852 (서열번호 3), BHMT-rs58580 (서열번호 4), CBS-rs234706 (서열번호 5), CBS-rs1801181 (서열번호 6), COMT-rs4680 (서열번호 7), COMT-rs4818 (서열번호 8), MAOA-rs6323 (서열번호 9), MTHFR-rs1801133 (서열번호 10), MTHFR-rs1801131 (서열번호 11), MTR-rs1805087 (서열번호 12), MTRR-rs1801394 (서열번호 13), NOS-rs1799983 (서열번호 14), SHMT-rs1979277 (서열번호 15), VDR-rs731236 (서열번호 16), VDR-rs10735810 (서열번호 17), VDR-rs1544410 (서열번호 18), SUOX-rs7731115 (서열번호 19) 및 TS-rs16430 (서열번호 20)의 단일염기다형성인 것인,
신생아를 대상으로 염기 변이 유전자 연관 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 제공하는 방법. - 제1항에 있어서, 상기 단계 (가)는 염기서열분석방법, 실시간 PCR (Real Time-Polymerase Chain Reaction) 방법 또는 이들 방법을 조합한 방법으로 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 염기서열분석방법은 다음의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
(a) 유전자 염기서열 분석기를 사용하여 신생아의 생물학적 시료로부터 검사 대상 유전자의 DNA의 염기서열을 결정하고, 결정된 DNA의 염기서열을 유전자 염기서열 입력기를 통해 입력하고, 입력된 DNA의 염기서열을 유전자 염기서열 변환기를 통해 적합한 파일 형식으로 변환하는 단계;
(b) 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열 정보를 저장하여 참조 유전자 데이터베이스를 구축하고, 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위를 기준으로 3′방향 업스트림(up-stream) 또는 5′방향 다운스트림(down-stream) 영역의 염기서열 정보를 저장하여 경계서열 데이터베이스를 구축하며, 유전자 염기서열 파일 입력기를 통해 상기 단계 (a)의 분석하고자 하는 변환된 염기서열 파일을 입력하고, 유전자 염기서열 비교기를 통해 상기 분석하고자 하는 염기서열과, 상기 경계서열 데이터베이스에 저장된 염기서열과, 상기 참조 유전자 데이터베이스에 저장된 단일염기다형성 부위의 염기서열을 불러들여, 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이여부를 판별하고, 상기 얻어진 염기 변이여부 판별 데이터를 기초로 전체 결과테이블 작성기를 통해 검사 대상 유전자 전체에 대한 변이여부가 기록된 전체 결과테이블을 작성하는 단계; 및
(c) 성적서 형식에 대한 정보를 저장하여 참조 성적서 데이터베이스를 구축하고, 성적서 결과 파일 작성기를 통해 상기 단계 (b)에서 작성된 전체 결과테이블로부터 결과를 추출하여, 상기 구축한 참조 성적서 데이터베이스로부터의 성적서 형식과 비교한 후 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성하고, 성적서 출력기를 통해 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재된 성적서를 출력하는 단계로서, 상기 단계 (b)에서 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 것으로 판별되는 경우, 상기 성적서 출력기를 통해 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 성적서에 기록하는 단계. - 제2항에 있어서, 상기 실시간 PCR (Real Time Polymerase Chain Reaction) 방법은 다음의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:
(a)′ 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성(SNP) 염기를 포함하는 서열에 결합할 수 있는 올리고뉴클레오타이드 프로브로서, 상기 SNP의 변이 염기에 특이적으로 결합하는 변이 염기 프로브와 상기 SNP의 야생형 염기에 특이적으로 결합하는 야생형 염기 프로브를 각각 제작하고, 제작한 변이 염기 프로브 및 야생형 염기 프로브에 각각 상이한 형광물질을 결합시키고, 상기 SNP 염기를 포함하는 서열을 증폭할 수 있는 올리고뉴클레오타이드 프라이머를 제작하는 단계;
(b)′ 실시간 PCR 반응기에서 상기 단계 (a)′에서 제작한 변이 염기 프로브, 야생형 염기 프로브 및 프라이머를 사용하여 신생아의 생물학적 시료로부터 얻은 DNA 핵산을 대상으로 실시간 PCR을 행하는 단계;
(c)′ 실시간 PCR 결과 분석기에서 상기 단계 (b)′에서 행한 실시간 PCR 결과를 분석하여 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부를 확인하는 단계;
(d)′ 상기 단계 (c)′에서 확인한 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부에 대한 판별 데이터를 기초로 전체 결과테이블 작성기를 통해 검사 대상 유전자 전체에 대한 변이여부가 기록된 전체 결과테이블을 작성하는 단계; 및
(e)′ 성적서 형식에 대한 정보를 저장하여 참조 성적서 데이터베이스를 구축하고, 성적서 결과 파일 작성기를 통해 상기 단계 (d)′에서 작성된 전체 결과테이블로부터 결과를 추출하여, 상기 구축한 참조 성적서 데이터베이스로부터의 성적서 형식과 비교한 후 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성하고, 성적서 출력기를 통해 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재된 성적서를 출력하는 단계로서, 상기 단계 (c)′에서 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 것으로 판별되는 경우, 상기 성적서 출력기를 통해 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 성적서에 기록하는 단계. - 삭제
- 삭제
- 제3항에 있어서, 상기 단계 (b)의 참조 유전자 데이터베이스에 저장되는 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열은 단일염기다형성 부위의 1개 코돈을 구성하는 3개 뉴클레오타이드를 포함하며, 상기 3개 뉴클레오타이드 3′방향 업스트림과 5′방향 다운스트림에 임의의 염기서열이 부가된 형태의 염기서열인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 단계 (b)의 유전자 염기서열 비교기에서의 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부 판별은, 분석하고자 하는 염기서열과 경계서열 데이터베이스에 저장된 염기서열을 정렬한 후 경계서열말단 다음에 오는 3개의 뉴클레오타이드의 앞과 뒤에 임의의 염기서열을 부가한 후 고유번호를 붙여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 단계 (b)의 유전자 염기서열 비교기에서의 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부 판별은, 상기 고유번호와 함께 출력된 염기서열과, 참조 유전자 데이터베이스의 동일한 고유번호를 가진 참조 유전자 염기서열을 불러들여, 서열 정렬을 수행하여 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부 판별을 행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 신생아의 생물학적 시료로부터 검사 대상 유전자의 DNA의 염기서열을 결정하는 유전자 염기서열 분석부(11), 결정된 DNA의 염기서열을 입력하는 유전자 염기서열 입력부(12) 및 입력된 DNA의 염기서열을 적합한 파일 형식으로 변환하는 유전자 염기서열 변환부(13)를 포함하는 유전자 서열 분석부(10);
분석하고자 하는 변환된 염기서열의 파일을 입력하는 유전자 염기서열 파일 입력부(21), 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열 정보가 저장된 참조 유전자 데이터베이스부(22), 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위를 기준으로 3′방향 업스트림 또는 5′방향 다운스트림 영역의 염기서열 정보가 저장된 경계서열 데이터베이스부(23), 상기 분석하고자 하는 변환된 염기서열과, 상기 경계서열 데이터베이스부에 저장된 염기서열과, 상기 참조 유전자 데이터베이스부에 저장된 단일염기다형성 부위의 염기서열을 불러들여, 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이여부를 판별하는 유전자 염기서열 비교부(24), 상기 유전자 염기서열 비교부에서 얻어진 염기 변이여부 판별 데이터를 기초로 검사 대상 유전자들 전체에 대한 변이여부가 기록된 전체 결과 테이블을 작성하는 전체 결과테이블 작성부(25)를 포함하는 유전자 변이 판별부(20); 및
성적서 형식에 대한 정보가 저장된 참조 성적서 데이터베이스부(41), 상기 작성된 전체 결과테이블로부터 결과를 추출하여, 상기 참조 성적서 데이터베이스부(41)로부터의 성적서 형식과 비교한 후 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성하는 성적서 결과 파일 작성부(42), 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재되고, 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 것으로 판별되는 경우, 성적서에 염기 변이 유전자 연관 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보가 기재된 성적서를 출력하는 성적서 출력부(43)를 포함하는 성적서 작성부(40);
를 포함하고,
상기 검사 대상 유전자는 ACAT (Acetyl-Coenzyme-A-acetyltransferase), AHCY (S-adenosylhomocysteinehydrolase), BHMT (Betainehomocysteinemethytransferase), CBS (Cystathionine-beta-synthase), COMT (Catechol-O-methytransferase), MAOA (Monoamineoxidase A), MTHFR (Methylenetetrahydrofolatereductase), MTR (Methioninesynthase), MTRR (Methioninesynthasereductase), SHMT (Serinehydroxymethyltransferase), VDR (VitaminDreceptor), NOS (NitricOxidesynthase), SUOX (Sulfiteoxidase), TS (Thymidylate synthase), GST_T1 (Glutathione S-transferase theta 1) 및 GST_M1 (Glutathione S-transferase Mu 1) 유전자이고,
상기 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위는 ACAT-rs3741049 (서열번호 1), AHCY-rs819147 (서열번호 2), BHMT-rs651852 (서열번호 3), BHMT-rs58580 (서열번호 4), CBS-rs234706 (서열번호 5), CBS-rs1801181 (서열번호 6), COMT-rs4680 (서열번호 7), COMT-rs4818 (서열번호 8), MAOA-rs6323 (서열번호 9), MTHFR-rs1801133 (서열번호 10), MTHFR-rs1801131 (서열번호 11), MTR-rs1805087 (서열번호 12), MTRR-rs1801394 (서열번호 13), NOS-rs1799983 (서열번호 14), SHMT-rs1979277 (서열번호 15), VDR-rs731236 (서열번호 16), VDR-rs10735810 (서열번호 17), VDR-rs1544410 (서열번호 18), SUOX-rs7731115 (서열번호 19) 및 TS-rs16430 (서열번호 20)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 단일염기다형성인 것인,
신생아를 대상으로 염기 변이 유전자 연관 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 제공하는 시스템. - 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP) 염기를 포함하는 서열에 결합할 수 있는 올리고뉴클레오타이드 프로브로서 상기 SNP의 변이 염기에 특이적으로 결합하는 변이 염기 프로브와, 상기 SNP의 야생형 염기에 특이적으로 결합하는 야생형 염기 프로브와, 상기 SNP 염기를 포함하는 서열을 증폭할 수 있는 올리고뉴클레오타이드 프라이머를 사용하여 신생아의 생물학적 시료로부터 얻은 DNA 핵산을 대상으로 실시간 PCR을 행하는 실시간 PCR 반응부(31), 실시간 PCR 결과를 분석하여 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부를 확인하는 실시간 PCR 결과 분석부(32), 및 상기 실시간 PCR 결과 분석부에서 얻어진 염기 변이여부 판별 데이터를 기초로 검사 대상 유전자들 전체에 대한 변이여부가 기록된 전체 결과 테이블을 작성하는 전체 결과 테이블 작성부(33)를 포함하는 유전자 서열 분석 및 유전자 변이 판별부(30);
성적서 형식에 대한 정보가 저장된 참조 성적서 데이터베이스부(41), 상기 작성된 전체 결과테이블로부터 결과를 추출하여, 상기 참조 성적서 데이터베이스부(41)로부터의 성적서 형식과 비교한 후 성적서 출력을 위한 최종 결과 파일을 생성하는 성적서 결과 파일 작성부(42), 상기 생성된 최종 결과 파일을 사용하여 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부가 기재되고, 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위 염기가 변이 염기인 것으로 판별되는 경우, 성적서에 염기 변이된 유전자와 연관되는 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보가 기재된 성적서를 출력하는 성적서 출력부(43)를 포함하는 성적서 작성부(40);
를 포함하고,
상기 검사 대상 유전자는 ACAT (Acetyl-Coenzyme-A-acetyltransferase), AHCY (S-adenosylhomocysteinehydrolase), BHMT (Betainehomocysteinemethytransferase), CBS (Cystathionine-beta-synthase), COMT (Catechol-O-methytransferase), MAOA (Monoamineoxidase A), MTHFR (Methylenetetrahydrofolatereductase), MTR (Methioninesynthase), MTRR (Methioninesynthasereductase), SHMT (Serinehydroxymethyltransferase), VDR (VitaminDreceptor), NOS (NitricOxidesynthase), SUOX (Sulfiteoxidase), TS (Thymidylate synthase), GST_T1 (Glutathione S-transferase theta 1) 및 GST_M1 (Glutathione S-transferase Mu 1) 유전자이고,
상기 검사 대상 유전자들의 단일염기다형성 부위는 ACAT-rs3741049 (서열번호 1), AHCY-rs819147 (서열번호 2), BHMT-rs651852 (서열번호 3), BHMT-rs58580 (서열번호 4), CBS-rs234706 (서열번호 5), CBS-rs1801181 (서열번호 6), COMT-rs4680 (서열번호 7), COMT-rs4818 (서열번호 8), MAOA-rs6323 (서열번호 9), MTHFR-rs1801133 (서열번호 10), MTHFR-rs1801131 (서열번호 11), MTR-rs1805087 (서열번호 12), MTRR-rs1801394 (서열번호 13), NOS-rs1799983 (서열번호 14), SHMT-rs1979277 (서열번호 15), VDR-rs731236 (서열번호 16), VDR-rs10735810 (서열번호 17), VDR-rs1544410 (서열번호 18), SUOX-rs7731115 (서열번호 19) 및 TS-rs16430 (서열번호 20)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 단일염기다형성인 것인,
신생아를 대상으로 염기 변이 유전자 연관 질병을 개선 또는 예방하기 위해 섭취가 필요한 영양소 또는 식품 정보를 제공하는 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제10항에 있어서, 상기 참조 유전자 데이터베이스부(22)에 저장되는 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위를 포함하는 염기서열은 단일염기다형성 부위의 1개 코돈을 구성하는 3개 뉴클레오타이드를 포함하며, 상기 3개 뉴클레오타이드 3′방향 업스트림(up-stream)과 5′방향 다운스트림(down-stream)에 임의의 염기서열이 부가된 형태의 염기서열인 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 유전자 염기서열 비교부(24)에서의 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부 판별은, 분석하고자 하는 염기서열과 경계서열 데이터베이스에 저장된 염기서열을 정렬한 후 경계서열말단 다음에 오는 3개의 뉴클레오타이드의 앞과 뒤에 임의의 염기서열을 부가한 후 고유번호를 붙여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제15항에 있어서, 상기 유전자 염기서열 비교부(24)에서의 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이 여부 판별은, 상기 고유번호와 함께 출력된 염기서열과, 참조 유전자 데이터베이스의 동일한 고유번호를 가진 참조 유전자 염기서열을 불러들여, 서열 정렬을 수행하여 검사 대상 유전자의 단일염기다형성 부위의 염기 변이여부 판별을 행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제1항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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