식품안전기사 돌연변이 — 치환과 프레임 시프트

돌연변이는 DNA 염기서열 자체가 변하는 현상이다. 형질전환과 형질도입, 접합처럼 외부 유전물질이 이동해 재조합되는 과정과 다르므로 유전적 재조합 방법에 들지 않는다.

염기쌍의 변화 유형에는 치환과 첨가, 결손이 있다. 역위는 염기서열이 뒤집히는 구조적 변화로 분류되므로 염기쌍 변화의 기본 유형에 넣지 않는다.

치환은 두 갈래로 나뉜다. 퓨린이 퓨린으로, 피리미딘이 피리미딘으로 바뀌면 트랜지션이고, 퓨린이 피리미딘으로 바뀌거나 그 반대이면 트랜스버전이다.

노센스 돌연변이는 코돈이 스톱 코돈으로 바뀌어 다른 아미노산을 암호화하지 않고 펩타이드 합성을 조기에 중단시킨다. 미스센스 돌연변이는 다른 아미노산으로 바뀌는 것이고, 프레임 시프트 돌연변이는 염기의 추가나 결손으로 읽는 틀이 어긋나는 것이다.

프레임 시프트가 일어나도 추가된 염기를 제거하는 복귀돌연변이가 일어나면 원래 기능을 회복할 수 있다.

프로모터의 조절 부위나 조절 단백질의 활성에 변이가 생기면 유전자 발현 조절에 이상이 생긴다. 이를 조절 돌연변이체라고 하며, 영양요구 돌연변이체와 대사 돌연변이체, 내성 돌연변이체와는 구분된다.

자연변이 발생률은 10의 -8승에서 -6승 정도로 매우 낮다.

돌연변이원으로는 자외선과 5-브로모우라실, 아크리플라빈 등이 쓰인다. 페니실린은 세포벽 합성을 방해하는 항생제이지 DNA를 변이시키는 돌연변이원이 아니다.

알킬화제는 DNA 염기, 특히 구아닌에 알킬기를 붙여 염기쌍의 짝을 바꾸고 트랜지션과 트랜스버전을 일으킨다. 디메틸설페이트와 디에틸설페이트, 에틸메탄설포네이트가 대표적이다. 처리량이 너무 많아 사멸율이 지나치게 높아지면 변이 균주를 선별하기 어려워지므로 과도한 처리는 변이율 향상에 불리하다.

DNA 수선 방법에는 절제 수선과 불일치 수선, 재조합 수선이 있다. 자외선 손상은 주로 절제 수선으로 처리하며, UV 수선이라는 이름은 공식적인 수선 분류명으로 쓰지 않는다.