KR20170007560A

KR20170007560A - 코 표현형 판단용 조성물

Info

Publication number: KR20170007560A
Application number: KR1020150096893A
Authority: KR
Inventors: 차성원; 박아연; 김종열; 도준형; 오범석; 임지은
Original assignee: 한국 한의학 연구원
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2017-01-19
Also published as: WO2017007275A1; KR101761801B1

Abstract

본 발명은 코 표현형 판단용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 코 표현형과 연관된 SNP를 포함하는 코 표현형 판단용 마커, 상기 마커를 검출할 수 있는 수단을 포함하는 코 표현형 판단용 조성물, 상기 조성물을 포함하는 코 표현형 판단용 키트, 상기 마커를 포함하는 코 표현형 판단용 마이크로어레이 및 상기 조성물 또는 키트를 이용하여 코 표현형 판단을 위한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 마커는 코 표현형 중에서 크기를 판단하는 특이적 유전자 마커로서, 코의 크기를 객관적으로 평가할 수 있는 수단으로 사용될 수 있으므로, 이를 체질 판별 및 효과적인 건강관리에 널리 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 몽타주 작성 등의 범죄수사에 적극 활용될 수 있을 것이다.

Description

코 표현형 판단용 조성물{Composition for determining nose phenotype}

본 발명은 코 표현형 판단용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 코 표현형과 연관된 SNP를 포함하는 코 표현형 판단용 마커, 상기 마커를 검출할 수 있는 수단을 포함하는 코 표현형 판단용 조성물, 상기 조성물을 포함하는 코 표현형 판단용 키트, 상기 마커를 포함하는 코 표현형 판단용 마이크로어레이 및 상기 조성물 또는 키트를 이용하여 코 표현형 판단을 위한 정보를 제공하는 방법에 관한 것이다.

생활수준의 향상과 함께 삶의 질에 대한 관심이 증가하면서 건강상태 측정, 적정 운동량 관리 등의 사전적인 건강관리에 대한 선호도가 높아지고 있다. 이러한 관리에 필요한 다양한 정보 중에서 가장 중요한 것은 피검자의 체질, 현재 건강상태 등의 정보라고 할 수 있다. 상기 피검자의 현재 건강상태는 피검자의 주변환경 및 생활환경에 따라 지속적으로 변하기 때문에, 이를 변수로 사용하여 건강관리를 수행하기는 실질적으로 어려움이 있으나, 피검자의 체질은 좀처럼 변하지 않으므로, 이를 건강관리에 이용하는 방법의 개발이 필요한 실정이다.

이와 관련하여, 사상의학에서는 같은 질병이나 증상에 대해서도 체질에 따라 치료방법을 다르게 하는 것이 효과적이라고 제시하고 있으며, 사람의 체질을 오장육부의 편차에 따라 4가지로 나누고 있다. 이러한 사상의학에 근거한 체질의 판별은 사상체질의학회에서 인증한 '설문지를 이용한 사상체질판별 프로그램(QSSCCII)'을 통해 각각의 체질병증을 찾아 확인하는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 종래의 방식은 진단자의 주관적인 판단에 의존하게 되는 경우가 많아 신빙성에 한계가 있으므로, 보다 객관적인 사실에 근거하여 체질을 판정하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

얼굴 표현형은 개체간의 다름을 나타내는 가장 눈에 띄는 표현형 중의 하나이다. 유전적인 특성에 의해 조절됨이 확실시되고 있지만, 얼굴 표현형 결정에 대한 유전자의 작용 기전은 거의 알려지지 않은 상태이다. 더불어, 질병의 유전적 위험도와 얼굴 표현형의 유전적 특징과의 연관관계에 대한 연구 또한 미흡한 상태이다.

이러한 상황에서, 얼굴 표현형 중의 하나인 코 표현형에 대한 전장유전체연관분석연구(GWAS) 연구가 Patemoster L. et al.(Am J Hum Genet 90, 478-485, 2012) 및 Liu F. et al.(PLoS Genet 8, e1002932)등에 의해 수행되었다. 하지만, 한국인을 포함한 아시아인과는 유전 형질이 상당히 다른 유럽인들을 대상으로 한 연구 결과이고, 현재까지 아시아인을 대상으로 한 연구는 부족한 실정이다.

한편, 범죄 수사에서의 몽타주는 수배해야 할 범인의 사진을 입수할 수 없을 때 이용된다. 몽타주 작성시에 사용하는 현재의 방법은 범인의 얼굴을 목격한 사람들의 기억에 의거하여 범인의 특징과 유사점을 찾아내 윤곽·눈·코·입·귀·턱·눈썹·머리털 등의 닮은 부분을 골라내어 합성·복제한다. 이 기본사진을 목격자에게 다시 보여 목격자가 가지고 있는 범인에 대한 이미지에 합치할 때까지 수정을 되풀이하여 정확성이 높은 몽타주 사진을 만들고 있다. 하지만, 목격자의 기억이 왜곡될 가능성이 있어 현재의 방법으로 작성한 몽타주는 실제로 검거한 범인의 얼굴과 일치하지 않는 경우가 많았다. 이에, 몽타주 또한 용의자의 DNA 분석에 의한 범인의 검거와 같은, 보다 객관적인 사실에 근거하여 작성될 필요성이 대두되고 있다.

이러한 배경하에서, 본 발명자들은 코 표현형에 내재 되어있는 유전성을 도출하는 방법을 개발하고자 예의 연구노력한 결과, 코 표현형과 연관된 SNP를 발굴하였으며, 상기 SNP를 이용할 경우, 사상체질의학에서 체질을 판별하고, 코 표현형 관련 질병의 유전적 영향력을 도출함과 더불어 범죄수사에도 활용할 수 있음을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 하나의 목적은 코 표현형과 연관된 SNP를 포함하는 코 표현형 판단용 마커를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 마커를 검출할 수 있는 수단을 포함하는 코 표현형 판단용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 코 표현형 판단용 키트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 마커를 포함하는 코 표현형 판단용 마이크로어레이를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물 또는 키트를 이용하여 코 표현형 판단을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 하나의 실시양태로서, 본 발명은 (a) 서열번호 1의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 A 또는 G이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드; (b) 서열번호 2의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 T이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드; (c) 서열번호 3의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 T이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드; (d) 서열번호 4의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 G이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드; (e) 서열번호 5의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 A이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드; 및 (f) 상기 (a) 내지 (f)의 폴리뉴클레오티드 중 어느 하나에 상보적인 폴리뉴클레오티드로 구성된 군으로부터 선택되는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 코 표현형 판단용 마커를 제공한다.

상기 서열번호 1의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드는 SNP인 rs3105176을 포함할 수 있고, 상기 서열번호 2의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드는 SNP인 rs2159042를 포함할 수 있으며, 상기 서열번호 3의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드는 SNP인 rs2024070을 포함할 수 있고, 상기 서열번호 4의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드는 SNP인 rs2193054를 포함할 수 있으며, 상기 서열번호 5의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드는 SNP인 rs2058742를 포함할 수 있다.

본 발명의 용어 "코 표현형"이란, 코 측면 부위 사진에서 세 점을 지정했을 때 형성되는 코 넓이(nose area), 코 각도(nose angle), 코 높이(nose height) 및 길이(nose length)에 대한 연속형 변수를 의미한다. 코 형태에 대한 표현형은 사상체질의학에서 체질을 판별하는데도 활용성이 높아 체질진단툴(SCAT: Sasang constitutional analysis tool)에서도 주요 변수로 작용한다.

본 발명의 일 실험예에서, SNP를 포함하는 서열번호 1 내지 5의 폴리뉴클레오티드에 있어서, 서열번호 1의 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 G인 개체는 상기 염기가 A인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 감소하는 경향을 확인하였고; 서열번호 2의 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C인 개체는 상기 염기가 T인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 증가하는 경향을 확인하였으며; 서열번호 3의 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C인 개체는 상기 염기가 T인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 증가하는 경향을 확인하였고; 서열번호 4의 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C인 개체는 상기 염기가 G인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 증가하는 경향을 확인하였으며; 서열번호 5의 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 A인 개체는 상기 염기가 C인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 감소하는 경향을 확인하였다.

상기 5개 SNP를 포함하는 폴리뉴클레오티드의 유전변이 중, 코 높이 및 크기를 크게 하는 영향력이 있는 대립유전자(allele)의 빈도는 대부분 한국인을 포함한 동양인에 비해 서양인에서 높은 것으로 알려져 있다. 따라서, 상기 실험예를 통해 코가 큰 서양인과 동양인 간의 인종적 차이의 일부를 설명할 수 있다.

또한, 상기 5개 SNP를 포함하는 폴리뉴클레오티드의 코 형태 영향력은 의학적으로도 중요한 의미를 지닐 가능성이 있다. 5개 SNP를 포함하는 폴리뉴클레오티드의 중에서 8번 염색체에 위치하고 있는 서열번호 1의 폴리뉴클레오티드에 포함된 SNP는 VPS13B 유전자 내에 존재하는데, 상기 유전자는 막-매개 운송 및 세포 내에서의 단백질 분류 기능을 수행할 수 있는 잠재적 막단백질을 코딩하는 유전자를 의미한다. 상기 유전자는 눈, 혈액 시스템 및 중추 신경계를 발달시키는데 역할을 하고, 상기 유전자의 돌연변이는 코헨증후군 등을 야기할 수 있다. 상기 VPS13B 유전자의 염기서열은 NCBI의 GenBank 등 공지의 데이터베이스에서 얻을 수 있는데, 그 예로서, GenBank Accession HF584359.1, NM_017890.4 등으로 표시되는 유전자가 될 수 있으며, 구체적인 예로 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드를 포함할 수 있다.

이어서, 5개 SNP를 포함하는 폴리뉴클레오티드의 중에서 17번 염색체에 위치하고 있는 서열번호 2 내지 5의 폴리뉴클레오티드에 포함된 SNP는 연골세포의 분화에 관여하는 유전자인 SOX9(SRY(sex determining region Y)-box 9) 유전자 근처에 위치하고 있다. 상기 유전자의 돌연변이는 굴지형성이상 또는 로빈증후군 등을 야기할 수 있다. 상기 SOX9 유전자의 염기서열은 NCBI의 GenBank 등 공지의 데이터베이스에서 얻을 수 있는데, 그 예로서, GenBank Accession NM_000346.3, NG_012490.1 등으로 표시되는 유전자가 될 수 있다.

본 발명의 용어 "서열번호 1 내지 5의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드"란, 코 표현형 중에서 코 넓이(nose area), 코 각도(nose angle), 코 높이(nose height) 및 길이(nose length)에 관여하는 유전자의 다형성 부위를 포함하는 다형성 서열(polymorphic sequence)로서, 다형성 서열이란 폴리뉴클레오티드 서열 중에 SNP를 포함하는 다형성 부위(polymorphic site)를 포함하는 서열을 의미한다. 상기 폴리뉴클레오티드 서열은 DNA 또는 RNA가 될 수 있다.

본 발명의 용어 "다형성(polymorphism)"이란, 하나의 유전자 좌위(locus)에 두 가지 이상의 대립유전자가 존재하는 경우를 의미하며 다형성 부위(polymorphic site) 중에서, 단일 염기만이 다른 것을 단일염기 다형성(single nucleotide polymorphism, SNP)이라 한다. 구체적인 예로 다형성 마커는 선택된 집단에서 1% 이상, 더욱 바람직하게는 5% 또는 10% 이상의 발생빈도를 나타내는 두 가지 이상의 대립유전자를 가진다.

본 발명의 용어 "대립유전자(allele)"란, 상동염색체의 동일한 유전자좌위에 존재하는 한 유전자의 여러 타입을 의미한다. 대립유전자는 다형성을 나타내는데 사용되기도 하며, 예컨대, SNP는 두 종류의 대립인자(biallele)를 갖는다.

상술한 목적을 달성하기 위한 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 코 표현형 판단용 마커를 검출 또는 증폭할 수 있는 제제를 포함하는, 코 표현형 판단용 조성물을 제공한다.

본 발명의 용어 "마커를 검출 또는 증폭할 수 있는 제제" 란, 상기 코 표현형 판단용 마커에 포함된 SNP에 특이적으로 결합하여 인식할 수 있도록 하거나 상기 SNP를 증폭시킬 수 있는 제제로서, 구체적으로는 SNP가 포함된 다형성 부위에 특이적으로 결합할 수 있는 프로브(probe), 상기 SNP 마커를 포함하는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 특이적으로 증폭할 수 있는 프라이머일 수 있다.

본 발명의 용어 "프로브(probe)"란 mRNA와 특이적 결합을 이룰 수 있는, 짧게는 수 염기 내지 길게는 수백 염기에 해당하는 RNA 또는 DNA 등의 핵산 단편을 의미하며, 라벨링(labeling) 되어 있어 특정 mRNA의 존재 유무를 확인할 수 있다. 프로브는 올리고 뉴클레오타이드(oligonucleotide) 프로브, 단일 사슬 DNA(single stranded DNA) 프로브, 이중 사슬 DNA(double stranded DNA) 프로브, RNA 프로브 등의 형태로 제작될 수 있다.

본 발명에서 SNP 마커에 결합하여 인식하는 데 사용되는 프로브는 SNP를 포함하는 폴리뉴클레오티드 서열에 대해 상보적인 서열을 포함하며, 이에 제한되지 않으나 DNA, RNA 또는 DNA-RNA 잡종(hybrid) 형태일 수 있다. 또한, 육안으로 인식가능하도록 하기 위해 프로브의 5' 또는 3' 말단에 형광 표지인자, 방사선 표지 인자 등을 추가로 부착할 수 있다.

본 발명의 용어 "프라이머"란, 짧은 자유 3' 말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 염기서열로 상보적인 템플레이트(template)와 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 주형 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 서열을 의미한다. 본 발명에서 SNP 마커 증폭에 사용되는 프라이머는, 적절한 버퍼 중의 적절한 조건(예를 들면, 4개의 다른 뉴클레오시드 트리포스페이트 및 DNA, RNA 폴리머라제 또는 역전사 효소와 같은 중합제) 및 적당한 온도 하에서 주형-지시 DNA 합성의 시작점으로서 작용할 수 있는 단일가닥 올리고뉴클레오티드가 될 수 있는데, 상기 프라이머의 적절한 길이는 사용 목적에 따라 달라질 수 있으나, 통상 15 내지 30 뉴클레오티드의 크기로 사용될 수 있다. 상기 프라이머 서열은 상기 SNP 마커를 포함하는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드와 완전하게 상보적일 필요는 없으며, 혼성화할 정도로 충분히 상보적이면 사용가능하다.

또한, 프라이머는 변형시킬 수 있으며, 예를 들어 메틸화, 캡화, 뉴클레오타이드의 치환 또는 뉴클레오타이드 간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체(예: 메틸 포스포네이트, 포스포트리에스테르, 포스포로아미데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체(예: 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형이 있을 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 코 표현형 판단용 키트를 제공한다. 구체적으로, 상기 키트는 이에 제한되지는 않으나 RT-PCR(Reverse transcription Polymerase Chain Reaction) 키트, DNA 분석용 (예, DNA 칩) 키트일 수 있다.

본 발명의 키트는 상기 조성물을 이용하여 본 발명에서 제공하는 SNP의 염기를 증폭을 통해 확인하거나, 또는 mRNA의 발현 수준을 확인함으로써 코 표현형을 판단할 수 있다. 구체적인 예로, 본 발명에서 제공하는 상기 키트는 RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다.

예를 들어, RT-PCR 키트는, 상기 SNP에 대한 특이적인 각각의 프라이머 쌍 외에도 RT-PCR 키트는 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNAse 억제제, DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다. 또한 정량 대조군으로 사용되는 유전자에 특이적인 프라이머 쌍을 포함할 수 있다.

또 다른 예로, 본 발명의 키트는 DNA 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 코 표현형 판단용 DNA 칩 키트일 수 있다.

본 발명의 용어 "DNA 칩"이란, 수십만 개의 DNA의 각 염기를 한번에 확인할 수 있는 DNA 마이크로어레이의 하나를 의미한다.

상기 DNA 칩 키트는, 일반적으로 편평한 고체 지지판, 전형적으로는 현미경용 슬라이드보다 크지않은 유리 표면에 핵산 종을 격자형 배열(gridded array)로 부착한 것으로, 칩 표면에 핵산이 일정하게 배열되어, DNA 칩 상의 핵산과 칩 표면에 처리된 용액 내에 포함된 상보적인 핵산 간에 다중 혼성화(hybridization) 반응이 일어나 대량 병렬 분석이 가능하도록 하는 도구이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 코 표현형 판단용 마커를 포함하는 코 표현형 판단용 마이크로어레이(microarray)를 제공한다.

구체적으로, 상기 마이크로어레이는 (a) 서열번호 1의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 A 또는 G이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드; (b) 서열번호 2의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 T이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드; (c) 서열번호 3의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 T이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드; (d) 서열번호 4의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 G이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드; (e) 서열번호 5의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 A이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드; 및 (f) 상기 (a) 내지 (f)의 폴리뉴클레오티드에 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함한다.

상기 마이크로어레이는 DNA 또는 RNA 폴리뉴클레오티드를 포함하는 것일 수 있다. 상기 마이크로어레이는 프로브 폴리뉴클레오티드에 본 발명의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 것을 제외하고는 통상적인 마이크로어레이로 이루어진다.

프로브 폴리뉴클레오티드를 기판상에 고정화하여 마이크로어레이를 제조하는 방법은 당업계에 잘 알려져 있다. 상기 프로브 폴리뉴클레오티드는 혼성화할 수 있는 폴리뉴클레오티드를 의미하는 것으로, 핵산의 상보성 가닥에 서열 특이적으로 결합할 수 있는 올리고뉴클레오티드를 의미한다. 본 발명의 프로브는 대립유전자 특이적 프로브로서, 같은 종의 두 구성원으로부터 유래한 핵산 단편 중에 다형성 부위가 존재하여, 한 구성원으로부터 유래한 DNA 단편에는 혼성화하나, 다른 구성원으로부터 유래한 단편에는 혼성화하지 않는다. 이 경우 혼성화 조건은 대립유전자간의 혼성화 강도에 있어서 유의한 차이를 보여, 대립유전자 중 하나에만 혼성화 하도록 충분히 엄격해야 한다. 이렇게 함으로써 다른 대립유전자 형태 간에 좋은 혼성화 차이를 유발할 수 있다. 본 발명의 상기 프로브는 대립유전자를 검출하여 코 표현형 판단 방법 등에 사용될 수 있다. 상기 판단방법에는 서던 블롯트 등과 같은 핵산의 혼성화에 근거한 검출방법들이 포함되며, DNA 칩을 이용한 방법에서 DNA 칩의 기판에 미리 결합된 형태로 제공될 수도 있다. 상기 혼성화란 엄격한 조건, 예를 들면 1M 이하의 염 농도 및 25 ℃ 이상의 온도 하에서 보통 수행될 수 있다. 예를 들면, 5x SSPE(750 mM NaCl, 50 mM Na Phosphate, 5 mM EDTA, pH 7.4) 및 25-30℃의 조건이 대립유전자 특이적 프로브 혼성화에 적합할 수 있다.

본 발명의 코 표현형 판단과 연관된 프로브 폴리뉴클레오티드를 기판상에 고정화하는 과정도 또한 이러한 종래 기술을 사용하여 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 마이크로어레이 상에서의 핵산의 혼성화 및 혼성화 결과의 검출은 당업계에 잘 알려져 있다. 상기 검출은 예를 들면, 핵산 시료를 형광 물질 예를 들면 Cy3 및 Cy5와 같은 물질을 포함하는 검출가능한 신호를 발생시킬 수 있는 표지 물질로 표지한 다음, 마이크로어레이 상에 혼성화하고 상기 표지 물질로부터 발생하는 신호를 검출함으로써 혼성화 결과를 검출할 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시양태로서, 본 발명은 (a) 개체로부터 분리된 시료의 DNA로부터 서열번호 1 내지 5의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드의 SNP를 포함하는 다형성 부위(polymorphic site)를 증폭시키는 단계; 및 (b) 상기 증폭된 다형성 부위의 염기를 결정하는 단계를 포함하는, 코 표현형 판단을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공한다. 이때, 상기 분리된 시료의 DNA는 개체로부터 분리된 시료로부터 수득할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서 제공하는 코 표현형 판단용 마커에는 코 표현형 중의 코 크기를 판단할 수 있는 서열번호 1 내지 5의 폴리뉴클레오티드에 포함된 각각의 SNP를 포함하는데,

상기 서열번호 1의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 A인 개체는 상기 염기가 G인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 크다고 판단하고; 상기 서열번호 2의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 C인 개체는 상기 염기가 T인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 크다고 판단하며; 상기 서열번호 3의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 C인 개체는 상기 염기가 T인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 크다고 판단하고; 상기 서열번호 4의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 C인 개체는 상기 염기가 G인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 크다고 판단하며; 상기 서열번호 5의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 C인 개체는 상기 염기가 A인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 크다고 판단할 수 있다.

또한, 상기 서열번호 1의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 G인 개체는 상기 염기가 A인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 작다고 판단하고; 상기 서열번호 2의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 T인 개체는 상기 염기가 C인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 작다고 판단하며; 상기 서열번호 3의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 T인 개체는 상기 염기가 C인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 작다고 판단하고; 상기 서열번호 4의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 G인 개체는 상기 염기가 C인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 작다고 판단하며; 상기 서열번호 5의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 A인 개체는 상기 염기가 C인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 작다고 판단할 수 있다.

따라서, 상기 각 SNP의 염기를 결정함에 의하여, 상기 SNP를 포함하는 개체의 코 표현형, 특히 크기를 객관적으로 예측 또는 판단할 수 있다. 이처럼 객관적으로 예측 또는 판단된 개체의 코 표현형은 상기 개체의 사상체질을 판별하는데 기초가 되는 코 표현형 정보로서 제공될 수 있다.

본 발명의 용어 "개체"란, 코 표현형을 판단하고자 하는 대상인 사람을 의미하며, 상기 사람으로부터 얻어진 분리된 검체를 이용하여, 상기 SNP를 포함하는 다형성 부위의 염기를 분석함으로써 상기 코 표현형을 판단할 수 있다. 상기 검체로는 털, 뇨, 혈액, 각종 체액, 분리된 조직, 분리된 세포 또는 타액과 같은 시료 등이 될 수 있으나, 이에 특별히 제한되지는 않는다.

상기 (a) 단계의 DNA로부터 상기 SNP의 다형성 부위를 증폭하는 단계는 당업자에게 알려진 어떠한 방법이든 사용 가능하다. 예를 들면, 표적 핵산을 PCR을 통하여 증폭하고 이를 정제하여 얻을 수 있다. 그 외 리가제 연쇄 반응(LCR)(Wu 및 Wallace, Genomics 4, 560(1989), Landegren 등, Science 241, 1077(1988)), 전사증폭(transcription amplification)(Kwoh 등, Proc. Natl.Acad. Sci. USA 86, 1173(1989)) 및 자가유지 서열 복제(Guatelli 등, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 1874(1990)) 및 핵산에 근거한 서열 증폭(NASBA)이 사용될 수 있다.

상기 방법 중 (b) 단계의 증폭된 다형성 부위의 염기를 결정하는 것은 서열 분석, 마이크로어레이(microarray)에 의한 혼성화, 대립유전자 특이적인 PCR(allele specific PCR), 다이나믹 대립유전자 혼성화 기법(dynamic allele-specifichybridization, DASH), PCR 연장 분석, PCR-SSCP, PCR-RFLP 분석 또는 TaqMan 기법, SNPlex 플랫폼(Applied Biosystems), 질량 분석법(예를 들면, Sequenom의 MassARRAY 시스템), 미니-시퀀싱(mini-sequencing) 방법, Bio-Plex 시스템(BioRad), CEQ and SNPstream 시스템(Beckman), Molecular Inversion Probe 어레이 기술(예를 들면, Affymetrix GeneChip), 및 BeadArray Technologies(예를 들면, Illumina GoldenGate 및 Infinium 분석법) 등을 이용하여 수행될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다. 상기 방법들 또는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 이용 가능한 다른 방법에 의해, 상기 SNP를 포함하는 폴리뉴클레오티드에서 대립유전자를 확인할 수 있다. 이와 같은 변이 부위의 염기를 결정하는 것은 바람직하게는 DNA 칩을 통해 수행할 수 있다.

상기 TaqMan 방법은 (1) 원하는 DNA 단편을 증폭할 수 있도록 프라이머 및 TaqMan 탐침을 설계 및 제작하는 단계; (2) 서로 다른 대립유전자의 탐침을 FAM 염료 및 VIC 염료로 표지(Applied Biosystems)하는 단계; (3) 상기 DNA를 주형으로 하고, 상기의 프라이머 및 탐침을 이용하여 PCR을 수행하는 단계; (4) 상기의 PCR 반응이 완성된 후, TaqMan 분석 플레이트를 핵산 분석기로 분석 및 확인하는 단계; 및 (5) 상기 분석결과로부터 단계 (1)의 폴리뉴클레오티들의 염기를 결정하는 단계를 포함한다.

상기 시퀀싱 분석은 염기서열 결정을 위한 통상적인 방법을 사용할 수 있으며, 자동화된 유전자분석기를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 대립유전자 특이적 PCR은 변이 부위가 위치하는 염기를 3' 말단으로 하여 고안한 프라이머를 포함한 프라이머 세트로 상기 변이가 위치하는 DNA 단편을 증폭하는 PCR 방법을 의미한다. 상기 방법의 원리는, 예를 들어, 특정 염기가 A에서 G로 치환된 경우, 상기 A를 3' 말단염기로 포함하는 프라이머 및 적당한 크기의 DNA 단편을 증폭할 수 있는 반대 방향 프라이머를 고안하여 PCR 반응을 수행할 경우, 상기 변이 위치의 염기가 A인 경우에는 증폭반응이 정상적으로 수행되어 원하는 위치의 밴드가 관찰되고, 상기 염기가 G로 치환된 경우에는 프라이머는 주형 DNA에 상보결합할 수 있으나, 3' 말단 쪽이 상보결합을 하지 못함으로써 증폭반응이 제대로 수행되지 않는 점을 이용한 것이다. DASH는 통상적인 방법으로 수행될 수 있고, 바람직하게는 프린스 등에 의한 방법에 의하여 수행될 수 있다.

한편, PCR 연장 분석은 먼저 단일염기 다형성이 위치하는 염기를 포함하는 DNA 단편을 프라이머 쌍으로 증폭한 다음, 반응에 첨가된 모든 뉴클레오티드를 탈인산화시킴으로써 불활성화시키고, 여기에 특이적 연장 프라이머, dNTP 혼합물, 디디옥시뉴클레오티드, 반응 완충액 및 DNA 중합효소를 첨가하여 프라이머 연장반응을 수행함으로써 이루어진다. 이때, 연장 프라이머는 변이 부위가 위치하는 염기의 5' 방향의 바로 인접한 염기를 3' 말단으로 삼으며, dNTP 혼합물에는 디디옥시뉴클레오티드와 동일한 염기를 갖는 핵산이 제외되고, 상기 디디옥시뉴클레오티드는 변이를 나타내는 염기 종류 중 하나에서 선택된다. 예를 들어, A에서 G로의 치환이 있는 경우, dGTP, dCTP 및 TTP 혼합물과 ddATP를 반응에 첨가할 경우, 상기 치환이 일어난 염기에서 프라이머는 DNA 중합효소에 의하여 연장되고, 몇 염기가 지난 후 A 염기가 최초로 나타나는 위치에서 ddATP에 의하여 프라이머 연장반응이 종결된다. 만일 상기 치환이 일어나지 않았다면, 그 위치에서 연장반응이 종결되므로, 상기 연장된 프라이머의 길이를 비교함으로써 변이를 나타내는 염기 종류를 판별할 수 있게 된다.

이때, 검출방법으로는 연장 프라이머 또는 디디옥시뉴클레오티드를 형광 표지한 경우에는 일반적인 염기서열 결정에 사용되는 유전자 분석기(예를 들어, ABI사의 Model 3700 등)를 사용하여 형광을 검출함으로써 상기 변이를 검출할 수 있으며, 무-표지된 연장 프라이머 및 디디옥시뉴클레오티드를 사용할 경우에는 MALDI-TOF(matrix assisted laser desorption ionization-time of flight) 기법을 이용하여 분자량을 측정함으로써 상기 SNP의 유전적 변이를 검출할 수 있다.

본 발명의 마커는 코 표현형 중에서 크기를 판단하는 특이적 유전자 마커로서, 코의 크기를 객관적으로 평가할 수 있는 수단으로 사용될 수 있으므로, 이를 체질 판별 및 효과적인 건강관리에 널리 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 몽타주 작성 등의 범죄수사에 적극 활용될 수 있을 것이다.

도 1은 측면 코의 특징을 나타내는 표현형들을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 SNP를 발굴하기 과정을 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 SNP를 동아시아 HapMap 결과로 분석한 결과를 보여주는 도표이다.
도 4는 코 각도 표현형(ln_PA_12_14_21)에 대한 17번 염색체 연관부위의 레지날 플롯(regional plot)을 보여주는 그래프이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

실시예 1: 연구 대상자 선별 및 측면 코 표현형 기준 설정

(1) 연구 대상자 선별

본 발명의 연구대상자는 세 종류의 큰 인구집단으로 이루어져 있고, 상기 집단은 안성·안산 지역 집단, 다수의 한방병원에서 체질진단을 위해 수집한 집단, 및 두 한방병원에서 체질진단과 상관없이 수집한 집단이었다. 상기 집단 내에서 얼굴 표현형 중 측면 코 표현형이 확보된 20세 이상의 성인 중, 얼굴 표현형에 영향을 미칠만한 암 질환자를 제외한 총 9,416명의 인원을 수집하였고, 그 중 남성은 3,897명, 여성은 5,519명이었다.

구체적으로, 안성·안산 지역 집단은 2009년부터 2012년까지 Korean Genome and Epidemiology Study(KoGES) 사업과 협력하여 얼굴표현형을 수집한 집단(이하, 디스커버리(discovery) 집단)으로서, 총 5,596명 중 남성 2,634명과 여성 2,962명으로 이루어져 있다.

다수의 한방병원에서 체질진단을 목적으로 수집한 연구대상자는 Korea Constitution Multicenter Study(KCMS) 사업의 일환으로 2007년부터 2012년까지 21개의 한방병원을 대상으로 수집된 사람들(이하, 벨리데이션(validation)1 집단)로서, 총 1,898명 중 남성 678명과 여성 1,220명으로 이루어져 있다.

체질진단과 상관없이 수집한 연구대상자는 2011년부터 2012년까지 2년 동안 두 개의 한방병원에서 수집된 사람들(이하, 밸리데이션2 집단)로서, 총 1,922명 중 남성 585명과 여성 1,337명으로 이루어져 있다.

(2) 측면 코 표현형의 세부 기준 설정

얼굴 표현형은 정면과 측면에 대한 사진을 바탕으로 주요 특징점들을 연결하여, 면적, 각도, 거리 등의 형질로 정해진다. 이중, 측면 코의 특징을 나타내는 표현형들은 연구 대상자의 측면 사진에서 지정한 특징점들을 연결한 것들로서, 코의 면적, 길이, 높이, 각도에 대한 표현형이 총 9가지이다.

도 1에서 보듯이, 코의 면적은 12, 14, 21을 연결한 삼각형의 면적(PArea_12_14_21)으로서 1가지 표현형을 가지며, 코의 길이는 12와 21 사이의 길이(PD_12_21), 12와 14 또는 14와 21을 연결하는 수직선(PDV_12_14, PDV_14_21)으로서 3가지 표현형을 가지며, 코의 높이는 14와 12 또는 21을 연결하는 수평선(PDH_12_14, PDH_14_21)으로서 2가지 표현형을 갖는다. 또한, 코의 각도는 12, 14, 21로 이루어지는 코 윤곽 부분 각도(PA_12_14_21), 12, 14가 이루는 예각(PAi_14_12), 14와 21이 이루는 예각(PA_14_21)으로서 3가지 표현형을 가진다.

측면 코 표현형 중, 정규 분포에서 심하게 벗어나 꼬리가 길게 늘어지는 표현형의 ln-transformation을 통해서 집단 내 분포가 정규 분포와 유사하도록 하였다. 이러한 표현형은 9개의 표현형 중에 6 개였고, 코의 면적(ln_PArea_12_14_21), 코의 길이 표현형 2개(ln_PD_12_21, ln_PDV_14_21), 코의 높이(ln_PDH_14_21), 코의 각도 표현형 2개(ln_PA_14_21, ln_PA_12_14_21)가 해당하였다.

얼굴 표현형 각각에서 이상치(outlier)를 나타내는 샘플은 통계적인 결과의 신뢰성을 낮출 수 있기 때문에 분석에서 제외하였다. 상기와 같은 코 표현형 추출에 대한 내용은 2012년 게재된 2편의 기존문헌(Do et al., BMC Complementary and Alternative Medicine 2012, 12: 85; 및 Do et al., Integrative Medicine Research 2012, 1: 26-35)에 기술되어 있다.

실시예 2: SNP ( Single nucleotide polymorphism ) 대립 유전형 결정

SNP의 대립유전형 결정(genotyping, 지노타이핑)은 두 가지 방법을 통해서 수행하였다. 디스커버리 집단은 Affymetrix Genome-Wide Human SNP array 5.0(Affymetrix 사)을 사용하여 SNP 대립유전형을 결정하였다.

밸리데이션 1 및 2 집단의 지노타이핑은 UOP(unlabeled oligonucleotide probe)를 통해서 결정하였다. 즉, SNP 위치에서 상보결합을 하는 DNA 가닥은, LightCycler 480이라는 실시간 PCR(real-time PCR) 기기에서 온도를 서서히 높일 때, SNP 위치에서 상보결합이 되지 않는 DNA 가닥에 비해 DNA 가닥 분리(melting, 멜팅)가 상대적으로 높은 온도에서 이루어지는 현상을 이용하였다. 결과적으로 UOP 지노타이핑을 통한 멜팅 패턴은 메이저(major) 동형접합체, 이형접합체, 마이너(minor) 동형접합체에 따라 3가지 형태를 띠게 되고, 이에 따라 SNP 대립유전형이 결정 가능하게 된다.

디스커버리 집단에서는 Affymetrix SNP array 상의 총 500,568 SNP 중에서 call rate가 낮은 것(≤95%), 마이너 대립유전자빈도(<5%)가 낮은 것, 하디-와이버그 평형(Hardy-Weinberg equilibrium)에서 벗어난 SNP(p < 0.0001)을 제외한 311,944 SNP이 얼굴 표현형과의 연관성 발굴을 위한 전장유전체분석(genome-wide association study: GWAS)에 사용되었다.

벨리데이션 1 집단은 디스커버리 집단을 대상으로 한 GWAS 분석에서 p < 5.0 x 10^-6을 컷오프(cut-off)로 하여 선별된 후보 SNP의 얼굴 표현형 연관성을 1차 검증(컷오프 p-value: 0.1)할 때 사용하였고, 1차 검증된 SNP들을 대상으로 벨리데이션 2 집단에서 2차 검증(컷오프 p-value: 0.05)을 거쳤다.

실시예 3: 통계적 연관성 분석

측면 코 표현형에 대한 GWAS 분석은 디스커버리 집단을 대상으로 다중 선형 회귀 분석으로 수행하였으며, 성별, 나이, 체질량지수(body mass index: BMI) 및 수집지역을 보정변수로 하였다. GWAS 분석에 사용한 분석 프로그램으로 PLINK(버전 1.07)를 사용하였다. Quantile-quantile 플롯(plot)과 게놈조절 인플레이션 인자(λ)를 통해서 연구 집단 내 층화현상(population stratification)이 있는지 여부를 판단하였다. Manhattan 플롯을 통해서 염색체 별로 연관성이 나타난 SNP 부위를 확인할 수 있었다. Quantile-quantile 플롯과 Manhattan 플롯은 R 프로그램(버전 3.0.2)을 사용하여 분석하였다.

벨리데이션 1, 2 집단을 대상으로 한 검증 분석에서도 GWAS 분석과 마찬가지로 성별, 나이, BMI를 보정변수, 혹은 수집지역(벨리데이션 2 집단의 경우)로 하여 측면 코 표현형에 대해서 다중 선형 회귀 분석을 수행하였다. 이때는 PLINK 혹은 R 프로그램을 사용하였다.

디스커버리 집단과 벨리데이션 1, 2 집단의 개별적으로 나온 결과를 통합하기 위해 메타 분석할 때는 Comprehensive Meta-Analysis 프로그램, 버전 2.0(Biostat 사)을 사용하였고, fixed effect model 결과를 취하였다.

SNP 연관성의 유의 수준은 통합 메타분석의 경우 p < 5.0 × 10^- ⁸으로 하였고, 개별 집단에서 후보 연관 SNP을 선별할 때는 상기 실시예 2에서 언급한 컷오프 p-value로 하였다.

하디-와인버그 평형은 카이제곱 분석법으로 분석하였고, SNP 간의 LD(linkage disequilirium) 분석은 Haploview(버전 4.2) 프로그램을 사용하여 분석하였다.

이상, 상기 실시예를 통해 확인한 내용을 하기 실험예로 정리하였다.

실험예 1. 측면 코 표현형 연관 SNP 발굴 과정

측면 코 표현형 연관 SNP의 발굴 과정은 도 2에 나열하였다. 측면 코 표현형 9개의 연속형 변수가 결정된 디스커버리 집단을 대상으로 GWAS 분석을 실시하였고(디스커버리 단계), 연관성을 검증할 SNP는 p 값이 <5.0 x 10^-6인 것으로 하였다. 일차적으로 선별한 GWAS SNP 중에서 250kb 내에 있는 SNP들은 서로 연결되어 있는 것으로 간주하고, 상기 SNP들 중에서는 유의성이 강한 것만을 골라 벨리데이션 단계(벨리데이션 1 및 2)를 통해 분석하도록 하였다.

디스커버리 단계에서 최종 선별된 후보 GWAS SNP은 벨리데이션 1, 2 집단에서 추가 지노타이핑으로 SNP 대립유전형을 결정한 후에, 측면 코 표현형과의 연관성을 재분석하였다.

이렇게 검증된 SNP를 대상으로 디스커버리 단계와 벨리데이션 단계에서의 연관성을 메타분석 기법을 통해서 통합함으로써, 측면 코 표현형에 대한 유전적 영향력을 제시하였다.

실험예 2. 측면 코 표현형 연관 SNP 마커 분석 결과

디스커버리 집단 5,596명을 대상으로 GWAS 분석(디스커버리 단계) 결과, 하기 표 1에서 보듯이, p 값이 <5.0 x 10^-6이고, 250kb 내에서 유의성이 강한 GWAS SNP를 총 34개 선별하였고, 각 표현형 그룹별로는 코 면적에 대해서 6개, 코 길이에 대해서는 5개, 코 높이에 대해서는 9개, 코 각도에 대해서는 14개를 선별하였다. 상기 34개의 SNP 중에서 여러 표현형에 연관성이 반복해서 나오는 SNP의 중복성을 제외하면, 순수 연관 SNP의 개수는 22 개였다.

(Group: 표현형 그룹; CHR: 염색체 번호; MAF: minor allele frequency; SE: standard error)

상기 표 2에서 보듯이, 후보 GWAS SNP 34개(중복 연관 고려하지 않음)에 대해 벨리데이션 1 집단에서 측면 코 표현형 연관성을 1차 검증한 결과, SNP의 개별 코 표현형 연관 effect가 재현되는 SNP는 16개로 나왔다. 각 코 표현형 그룹별로는 코 면적에 대해서 2개, 코 길이에 대해서 1개, 코 높이에 대해서 4개, 코 각도에 대해서 8개가 검증되었으며, 중복 연관성을 제외한 순수 연관 SNP의 개수는 8개였다.

상기 표 3에서 보듯이, 벨리데이션 1에서 검증된 SNP 16개(중복 연관 고려하지 않음)에 대해 벨리데이션 2 집단에서 측면 코 표현형 연관성을 2차 검증한 결과, 총 12개 SNP의 연관 effect가 재현되었다. 각 코 표현형 그룹별로는 코 면적에 대해서 2개, 코 길이에 대해서 0개, 코 높이에 대해서 4개, 코 각도에 대해서 6개가 검증되었으며, 중복 연관성을 제외한 순수 연관 SNP의 개수는 5개였다. 또한, 2차까지 검증된 5개의 SNP에 대해서 메타분석을 수행한 결과, 상기 표 4에서 보듯이, 모두 통계적으로 유의하게 p 값이 <5.0 x 10^-8인 것으로 나왔다.

결과적으로, 측면 코 표현형에 대해서 한국인에서 유의한 연관성을 보이는 SNP는 총 5개로서, 염색체 8번에서 rs3105176 1개, 염색체 17번에서 rs2159042, rs2024070, rs2193054, rs2058742 4개였다. 본 발명의 염색체 17번 SNP는 위치상 서로 인접해 있기 때문에, 이들 SNP 간의 LD를 분석함으로써 SNP의 코 표현형 연관성이 서로 독립적인지를 알아볼 수 있다. SNP 간 LD를 동아시아 HapMap 결과로 분석한 결과를 나타내는 도 3에서 보듯이, 염색체 17번의 SNP는 rs2159042와 rs2024070이 강한 연관 불균형(LD)을 보였고, rs2193054와 rs2058742가 약한 LD를 보였으며, 앞선 두 개의 SNP와 뒤따른 두 개의 SNP 사이에는 LD가 없었다. 즉, LD 관계가 있는 각 쌍의 SNP들의 코 표현형 연관성은 독립적이지 않지만, rs2159042, rs2024070 LD 그룹과 rs2193054, rs2058742 LD 그룹 사이에는 LD가 전혀 없어서 코 표현형에 대한 연관성이 서로 독립적임을 알 수 있었다. 따라서, 측면 코 표현형에 대해서 연관성이 서로 독립적인 SNP은 염색체 17번에서 2개(연관성이 상대적으로 강한 rs2024070, rs2193054), 염색체 8번에 1개(rs3105176)로서 총 3개라고 결론지을 수 있었다.

실험예 3. 측면 코 표현형 연관 SNP 마커 결과 해석

코가 클수록 코 면적과 코 높이가 높아지는 경향이 있는 반면, 코 각도가 작아지는 경향이 있었다. 이들 5개 SNP의 minor allele effect를 살펴보면, 3개(rs2159042, rs2024070, rs2193054)는 코 크기를 증가시키는 경향이 있었고, 2개(rs2058742, rs3105176)는 코 크기를 감소시키는 경향이 있었다.

염색체 17번 SNP들 근처에는 SOX9(sex determining region Y-box 9) 유전자가 위치하고 있다. 흥미롭게도 이 유전자는 연골세포의 분화에 관여하며, 이 유전자에 돌연변이가 생기면 굴지 형성이상(campomelic dysplasia)을 유발하게 되며, 여러 표현형 변화 중, 코 형태의 경우에 비량(nasal bridge)이 낮아지는 특성이 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 염색체 8번의 rs3105176 근처의 VPS13B(vacuolar protein sorting 13 homolog B (yeast))라는 유전자의 경우도 돌연변이에 의해 코헨 증후군(cohen syndrome)이 발생하는 것으로 알려져 있으며, 상기 증후군의 여러 표현형 변화 중 비량이 높아지는 경향이 있는 것으로 보고되었다. 따라서, 이들 SNP의 코 형태에 대한 영향력은 의학적으로 중요한 의미를 지닐 가능성이 있다.

이와 함께, 하기 표 5에서 보듯이, 이들 5개 SNP의 유전변이 중에서 코 크기를 크게 하는 영향력이 있는 대립유전자의 빈도는, 5개 중에 3개(rs2159042의 C, rs2024070의 C, rs3105176의 A)가, 한국인을 포함한 동양인에 비해 백인에서 높은 것으로 알려져 있기 때문에 백인이 동양인에 비해 코가 큰 인종적인 차이에 대해 일부를 설명해준다고 볼 수 있다.

측면 코 표현형에 대한 17번 염색체 연관부위의 그림(regional plot)을 한 예로 코 각도 표현형, ln_PA_12_14_21에 대해서 도 4에 나타내었다. 피크(peak) SNP인 rs2193054를 중심으로 양쪽으로 1Mb에 걸쳐서 그려보면, p < 5.0 x 10^-8인 SNP들이 두 염색체 부근에 존재하며, 가운데 피크 SNP 부근에 rs2193054와 rs2058742가 위치하고, 그보다 앞선 또 다른 연관부위에는 rs2159042와 rs2024070가 위치하고 있다. 이들 SNP을 제외하고는 SOX9 근처에서 다른 SNP들은 모두 p < 1.0 x 10^-6인 것으로 나와 있다.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

<110> Korea Institute of Oriental Medicine <120> Composition for determining nose phenotype <130> KPA150503-KR <160> 5 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 601 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SNP <400> 1 ttcttaccaa gtataccaag tagtgttaaa aattgaagtc ttagtgattc gagatgttat 60 tttctctcag ttctccatcc ttggaatatg atattcttct gtctgttgga aggagggttt 120 aatttaagca tacttctact ctataaacct atacataaag aaaggctata tatattgcct 180 tttatttaat aagcatcctt atctggaatt agtttatgct ttttattaga tgttgtgttg 240 cattagacag ctaaccaaaa acctgatttt tttatagctt ctcaagttgt aggaatttct 300 rttgtagcag atttagaact acttattttg taaaagcatt tatatgaaaa ctgcacaaac 360 agtgagatat ttgctttgct tggtgtattt gggacaaaga gtaactatac tgtcttcagg 420 tttaactcta taattttctc taatagtaaa tcccagaaca ctgttacttt gctatgcttg 480 gtgcctaagt gttcttgcag taaacacttg cctgtcattc tatgaaaatc ttccccattg 540 ggcctccttc tgaggttgca gggaaattga attttcttct gactgaaaga tgttataaaa 600 c 601 <210> 2 <211> 601 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SNP <400> 2 tagaaaaaaa aaggaaacag attctctcat aatgcctcca gaagaaagac agccctgcca 60 atatcttgat tttacccctt gaattctaga agtataagag aatacactca tgttgcttga 120 agtcactaag tttgtggtaa tttatttaat agtggtcata ggaatctaat acaccctcct 180 tcctctggaa ataatcacta tcctgacttt tcggataatc attcacttac ttgcttattt 240 gattttaaat ttgtacacct gtgcatgtat ctaaacaatt tactgttcag tttgtgtacc 300 ygagtagcaa gcacaatcct ggctgtgtaa ggatagggta atgttgctac gacttacatg 360 agatgtccac agagaaaata aactgagcag tagctctggt ttcagttccc tgagagttta 420 caaaatctct ttctgggtaa atcagcgggc aagctcatga gtaaggcttg agtaacccaa 480 gactcatcaa gctggtatgc ctggtgcaac tacagtatga gcctcgtaca aaatatctgg 540 cagaagtctt ttcactgggt taatatgttc cactgtctac acttacagag gcttataggt 600 c 601 <210> 3 <211> 601 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SNP <400> 3 accctgcaag ttgcacctgc cccagccggg acaggccacc ttagggacag aatcttcctc 60 ttctcagtca ctgggttagt gcatataaaa tcactctgca tgacaggaaa gacaagagtt 120 ctctttattt cctttgggtc caaacctgtt ttgcctagga gccttcggtc atgaacaact 180 tttctgccag gtgaaatgga gtgtttacag acatgggaaa aaaatttaaa acaagaaatt 240 tttatatccc ttttctacac tatatgcatt tcattgcccc cgacttctca ggctatatgc 300 yagaaatctc acatatgaag gaaaactagt taaaacaaaa ccaatcccgc ccatcttgat 360 ttcaatgtgg aaaaaatctt tccacgtggg ttagttataa aatagaagtt aaagagccgc 420 accaagtgaa ccttatgtgc gcagaggatt tgggggattc ccgctcattc ccttattcct 480 atggagaagg cagcatttta catatctgct ttcgttgcca gccaaagtga gtttgccact 540 gaggtggtct gtgctttatg tgcaataact gatccttgga tgtatgctta agtctgaaat 600 a 601 <210> 4 <211> 601 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SNP <400> 4 ttgagagaaa atgccagggg aaagcatgga aactttctgg ggataaacta tgggtctcca 60 cctttgcact taatcagggg acagccacta accccagtag ctgcatgctt tctgccacct 120 tcatctacct gagcaaaact tcaaggacat gtttatgctg aatctccaga gagagcaata 180 gaagcccagc ttgagggaaa tgactggacc ttgattactt aggataaaaa gagatcaatt 240 tatggtagga ctatctattt atgtctgcac attcatcagg tttgcctagg aaaggagtct 300 sagaaaatgt gttggaattg ggcacttctg atgtctatcc tattccttgt cttggttgat 360 aacactttct ccagtcccca gatctcattt taggaaatga gacttgttat caggcatcct 420 agagcctcca tatttttctg agtctttctg tgtctgccgg caccattgac gttgttacta 480 ttgctggttt tcctcttata ttttctgtga aaatgcttag gagcttttaa gaactggtgg 540 ccaccagaga ggttaaacat tataaacaat ataaagcaaa ggaatcttag tgtgctgtct 600 t 601 <210> 5 <211> 661 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> SNP <400> 5 aaagtatgga gagatggcca accccccaaa cctgcctgtc attcttcctc ccatgatgaa 60 catttaatat aacattatgc agatttgggg gcaagttggt tgtttacttt tactgcttaa 120 gcttttgcca agctttctac atgttcttta tattgctcat caaaggccat tcattccata 180 ccatttccca agaacgtgct gtggacaaat ccctatgctt ggtgctctga aggacataga 240 tggggtcaag ggtaaacaag ggagactaaa tgaccatact aaaaacaagc caacaactgt 300 maggcaacaa acagactgta caaccatggt actgacactg tatcgcaaac catacattct 360 tctgccaaaa caatcaatta acactcctgg aaatgaatta gaatagtaca ctgttttcct 420 gcagatgccc tagtttgctg aggataatgg cttccagctc catccatgtg cctgcaaagg 480 acatgatctc gttcctgttt atggcttcat agcattcaat cgtgtatatg taccacattc 540 tctttatcca gtctatcact gatggacagt tgggttgatt ccacgtcttt gctattgtga 600 atagtgctgc aatgaacata cacatccatg tatctttgta atagaatgat ttgtcttctt 660 t 661

Claims

(a) 서열번호 1의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 A 또는 G이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드;
(b) 서열번호 2의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 T이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드;
(c) 서열번호 3의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 T이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드;
(d) 서열번호 4의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 G이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드;
(e) 서열번호 5의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 A이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드; 및
(f) 상기 (a) 내지 (e)의 폴리뉴클레오티드 중 어느 하나에 상보적인 폴리뉴클레오티드로 구성된 군으로부터 선택되는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 코 표현형 판단용 마커.
제1항에 있어서,
상기 코 표현형은 코의 면적, 길이, 높이 및 각도로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것인, 마커.
제1항 또는 제2항의 코 표현형 판단용 마커를 검출 또는 증폭할 수 있는 제제를 포함하는 코 표현형 판단용 조성물.
제3항의 조성물을 포함하는 코 표현형 판단용 키트.
제4항에 있어서,
상기 키트는 RT-PCR 키트 또는 DNA 칩 키트인 것인, 키트.
제1항 또는 제2항의 마커를 포함하는 코 표현형 판단용 마이크로어레이.
(a) 서열번호 1의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 A 또는 G이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드;
(b) 서열번호 2의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 T이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드;
(c) 서열번호 3의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 T이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드;
(d) 서열번호 4의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 G이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드;
(e) 서열번호 5의 염기서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드에서 301번째 염기가 C 또는 A이고, 상기 301번째 염기를 포함하는 5 내지 1,000개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드; 및
(f) 상기 (a) 내지 (e)의 폴리뉴클레오티드에 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 코 표현형 판단용 마이크로어레이.
(a) 개체로부터 분리된 시료의 DNA로부터 서열번호 1 내지 5의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드의 SNP를 포함하는 다형성 부위(polymorphic site)를 증폭시키는 단계; 및
(b) 상기 증폭된 다형성 부위의 염기를 결정하는 단계를 포함하는, 코 표현형 판단을 위한 정보를 제공하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 서열번호 1의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 A인 개체는 상기 염기가 G인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 크다고 판단하고; 상기 서열번호 2의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 C인 개체는 상기 염기가 T인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 크다고 판단하며; 상기 서열번호 3의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 C인 개체는 상기 염기가 T인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 크다고 판단하고; 상기 서열번호 4의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 C인 개체는 상기 염기가 G인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 크다고 판단하며; 상기 서열번호 5의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 C인 개체는 상기 염기가 A인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 크다고 판단하는 것인, 방법.
제8항에 있어서,
상기 서열번호 1의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 G인 개체는 상기 염기가 A인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 작다고 판단하고; 상기 서열번호 2의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 T인 개체는 상기 염기가 C인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 작다고 판단하며; 상기 서열번호 3의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 T인 개체는 상기 염기가 C인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 작다고 판단하고; 상기 서열번호 4의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 G인 개체는 상기 염기가 C인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 작다고 판단하며; 상기 서열번호 5의 폴리뉴클레오티드의 301번째에 해당하는 염기가 A인 개체는 상기 염기가 C인 개체보다도 상대적으로 코 크기가 작다고 판단하는 것인, 방법.