유전자 서열결정법(시퀀싱)의 원리, 현재와 차세대 기술, 서열결정법이 식물에 적용된 사례 리포트

1. 유전자 서열결정법의 기본 원리

유전자 서열결정법은 DNA 분자의 염기서열을 규명하는 기술이다. 이 방법의 기본 원리는 DNA 분자를 구성하는 네 가지 염기인 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C)의 순서를 정확하게 파악하는 것이다. 초기의 서열결정법은 주로 사간법(사이클릭 염기 특이적 화학반응을 이용한 방법)과 맥도웰법(염기별로를 화학적으로 차단하는 방법)이 있었으며, 이는 각각 1970년대와 1980년대 초반에 개발되었다. 특히, 사간법은 화학적 선택성을 이용하여 한 번에 한 염기를 결정하는 방식으로, 당시에는 사람의 손으로 일일이 수행하면서도 평균 100엽기당 10시간 이상이 소요되었다. 그러나 1986년 나오킨의 자동화된 시퀀서가 출시되면서 유전자 서열결정이 획기적으로 발전하였다. 이 장치는 방사성 라벨이나 형광 염기를 이용하여 DNA 사슬을 합성하는 동안 화학반응이 일어난 위치를 감지하는 원리로 작동하며, 하루 만에 수백 엽기 분량의 DNA 서열을 분석할 수 있다. 이후로도 체계적과 반복적인 자동화와 다양한 화학적 기법의 발전으로 서열 결정 속도와 정확도는 크게 향상되었으며, 현재는 인간 게놈은 13년 만인 2003년 완전히…