방사선을 통해 DNA가 손상을 입으면 정도가 심한 경우에는 사멀을 초래하지만 세포내의 복구 기작에 따라 원상태로 회복되거나 영구적인 돌연변이로 남게 되고, \( \mathrm { DNA } \) 는 단백질과 결합한 상태로 세포 내에 존재하고 있으며 염색체와 플라스미드의 돌연변이 발생 기작이 다른 것으로 알려져 있으므로, 실제로 살아있는 세포 내의 염색체에 위치한 유전자를 대상으로 연구를 하고 있다.
<h1>방사선이 유발하는 돌연변이의 다양성</h1> <p>방사선을 통해 DNA가 손상을 입으면 정도가 심한 경우에는 사멀을 초래하지만 세포내의 복구 기작에 따라 원상태로 회복되거나 영구적인 돌연변이로 남게 된다. 균주 개량이나 육종의 측면에서는 방사선의 종류나 선량에 따라 어떤 종류의 염기서열 변이 혹은 염색체 수준의 이상이 빈발하는지 관심을 가질 수밖에 없다. 가장 간단한 assay 방법으로는 표현형의 관찰이 용이한 유전자를 포함하고 있는 플라스미드에 방사선을 직접 조사한 뒤 대장균에 형질전환한 다음, 돌연변이체를 선별하여 해당 유전자 부위의 염기서열을 확인하는 것이다. 그러나 DNA 는 단백질과 결합한 상태로 세포 내에 존재하고 있으며 염색체와 플라스미드의 돌연변이 발생 기작이 다른 것으로 알려져 있으므로, 실제로 살아있는 세포 내의 염색체에 위치한 유전자를 대상으로 연구를 하는 것이 더 정확한 결과를 보장할 것이다.</p> <p>돌연변이원 처리에 의해 세균에 발생하는 염기서열 변이의 다양성을 측정하기 위한 유전자로서 대표적인 것으로는 \( \operatorname { ton } B], \operatorname { lacI } , \operatorname { lacZ } , \operatorname { crp } , \operatorname { rpoB } \) 등이 있다. 그러나 이와 같이 단일 유전자만을 이용한 검사 방법으로는 염색체 수준의 결실/삽입이나 rearrangement를 확인하기는 어려운 단점이 있다. \( \mathrm { Yu } \) 는 대장균에 저에너지 \( \mathrm { N } + \) 이온을 주입하여 rifampicin에 내성이 발생한 돌연변이체를 얻은 다음 \( r p o B \) 유전자를 PCR로 증폭하여 염기서열을 해독한 결과 감마선을 이용한 돌연변이와 비교했을 시 밀집도가 높게 나타나며 여러 위치에 염기열 변이가 발생하는 것으로 보고하였다. Tanaka 등은 고등 식물인 애기장대를 대상으로 한 이온빔 조사 과정에서 만들어진 \( t t \) 및 \( t l \) 돌연변이체의 염기서열 분석 내용을 종합한 결과 대조군으로 사용한 전자빔과 비교했을 때 large DNA alteration의 비율이 월등히 높음을 보고하였으며, 대부분의 경우 DSB 혹은 clustered damage를 복구하는 과정에서 나타나는 non-homologous end joining(NHEJ)이 관련되어 있는 것으로 보았다.</p>