일반기술

결핵진단용 탐침

단시간에 결핵감염 여부를 진단하는데 사용하는 유전자의 중합효소 연쇄반응(PCR)에 의한 결핵균에 특이적인 진단용 탐침에 관한 것이다.진단 대상물질인 메티오닐-tRNA 신세타제는 생체내 20개의 아미노산이 단백질 합성에 참가할 수 있도록 tRNA에 해당 아미노산을 전달해 주는 아미노아실-tRNA 신세타제류 중의 하나이며, 생체내에서 메티오닌과 개시제(initiator) 및 엘롱게이터 메티오닌 tRNA를 결합시켜 주는 효소이다.이들 효소는 생명체의 성장에 필수적이므로 모든 세포에 공통적으로 존재한다. 그러나 이를 발현하는 유전자는 각 종마다 특이적 염기 서열을 가지며 이러한 종 특이 염기 서열을 이용하면 각 개체의 메티오닐-tRNA 신세타제의 발현 유전자에 특이 결합할 수 있는 올리고 뉴클레오타이드를 고안할 수 있다. 한 쌍의 올리고 뉴클레오타이드로서 최근 유전자의 염기 서열이 알려진 결핵균의 메티오닐-tRNA 신세타제 발현유전자를 주형으로 하여 코딩과 논코딩 스트랜드에 각각 특이 결합할 수 있도록 고안되었으며 일반적인 유전자 합성 방법을 이용하여 화학적으로 합성하였다.따라서 이 두 개의 올리고뉴클레오타이드 프라이머를 결핵균과 혼합하여 PCR을 실행할 경우, 결핵균의 메티오닐-tRNA 신세타제의 발현 유전자와 결합하여 유전자 일부를 증폭하게 되며, 이는 전기영동 등의 방법을 통해서 확인할 수 있다기존에 결핵에 관한 PCR 진단용 탐침으로서 IS6110에 특이한 결합을 할 수 있는 올리고뉴클레오타이드를 많이 사용해 왔으나 IS6110은 이전가능한 유전요소로서 결핵균간에 그 카피수가 일정치 않고 또 어떤 경우에는 이를 유전자내에 가지고 있지 않은 경우도 있어서 진단의 신뢰도가 낮은 단점이 있었다. 이러한 문제점을 개선하여, 모든 결핵균의 유전자에 공통적으로 일정하게 존재하는 유전자인 메티오닐-tRNA 신세타제의 유전자 염기 서열로부터 이 유전자에 특이하게 결합할 수 있는 올리고뉴클레오타이드를 합성하여 PCR을 통합함으로써 좀 더 정확하고 능률적인 결핵 진단용 탐침을 제조할 수 있다.프라이머는 결핵균에 대해 진단 감수성과 특이성이 매우 높으며, 기존의 IS6110에 대한 탐침에 비해 대상 유전자가 결핵균의 생존에 필수적이고, 개체당 카피수가 일정해 결핵의 진단에 있어 더욱 신뢰성 있는 결과를 나타낸다.또한, 올리고뉴클레오타이드를 함유한 키트내에 발색단을 지닌 지시제 등을 첨가하여, 결핵균의 메티오닐-tRNA 신세타제와 PCR이 실행됨을 비색판독할 수도 있다