Drayna 등은 267명의 구성원으로 이루어진 Utah Center d'Etude du Polymorphisme d'Humain 가계에서 PTC 맛에 대한 각 개인의 역치를 전체 범주로 한 양적형질유전자좌위 모델로 연관 분석을 시행하여 7번염색체 장완과 연관이 있음을 규명하고, 16번 염색체 단완에서 두 번째 양적형질유전자좌위를 확인하였다. Kim 등은 Drayna 등의 연구결과를 통해 7번 염색체의 장완 부위에 존재하는 TAS2R38 유전자를 동정하여 미맹을 선별하는 유전자를 확인하였다.
<p>Drayna 등(2003)은 267명의 구성원으로 이루어진 Utah Center d'Etude du Polymorphisme d'Humain (CEPH) 가계에서 미맹을 조사하여, 이를 상염색체열성모델과 PTC 맛에 대한 각 개인의 역치를 전체 범주로 한 양적형질유전자좌위(QTL) 모델로 연관 분석을 시행하였다. 그 결과, 7번염색체 장완(7q35-36)과 연관이 있음을 규명하였으며 이 결과는 Conneally 등의 결과에서 밝혀진 KEL 좌위와 비슷하다는 사실을 알 수 있었다. 그리고, 7번 염색체를 기준으로 한 two-locus whole genome scan을 이용한 양적형질 분석 결과 16번 염색체 단완(16p)에서 두 번째 양적형질유전자좌위(QTL)를 확인하였다.</p> <h1>미맹을 결정하는 TAS2R38 유전자 발견</h1> <p>PTC 형질이 멘델의 유전법칙을 따른다는 관점을 지지하는 많은 연구들이 수행되었음에도 불구하고 PTC의 표현형이 연속적으로 분포하고, 유전양식이 불확실하기 때문에 인간의 복합형질에 대한 traditional linkage와 positional cloning 연구에서 많은 어려움을 겪는다는 것이 명백해겼다. 이것은 PTC 표현형이 전형적인 멘델리안 형질과 완전한 복합형질의 중간적 위치를 차지한다는 것을 의미하는데, 그래서 PTC 형질을 나타내는 유전자에 대한 연구가 이 복합형질을 이해하는데 많은 도움을 줄 것이라고 기대하게 되었다.</p> <p>1980 년대 이후로 급속한 분자생물학적 방법의 발전과 Human Genome Project 의 완성에 의한 인간유전체 정보에 힘입어 쓴맛을 느끼는 생물학적 메커니즘이 G-protein coupled receptor pathway를 따른다는 사실이 알려졌다. 특히, 2000년 3월 미국 샌디에고 대학의 Zuker 교수 등이 쓴맛을 감지하는 수용체(bitter taste receptor)로 작용하는 단백질을 발현하는 새로운 계통의 유전자를 동정하여 TAS2R로 명명한 이래, 생체 외(in vitro)연구에서 다양한 쓴맛 화합물을 감지하는 수용체들을 밝혀냈다. 그리고, Kim 등(2003)은 위에 전술한 Drayna 등의 연구결과를 바탕으로 7 번 염색체의 장완(7q31-32)부위에 존재하는 후보유전자 분석을 수행하여 TAS2R38 (또는 PTC gene)라 불리는 미맹을 결정하는 유전자를 발견하여 이 유전자 내의 서로 다른 대립 인자들의 조합인 일배체형(haplotype)들의 조합과 양적형질로 나타나는 사람의 PTC 표현형과의 상관관계를 설명하기 위한 연구를 수행하였다.</p> <h1>미맹과 PTC 유전자형 간의 상관관계</h1> <p>TAS2R38 (또는 PTC gene)유전자는 인간의 쓴맛 수용체를 암호화하는 유전자군에 속하는데, \( 1,002 \mathrm { bp } \) 길이의 단일 엑손으로 구성되며 333개의 아미노산을 암호화하고, 7개의 막단백질영역(transmembrane domain)을 지닌 G-protein-coupled receptor (GPCR)이다. Kim 등(2003)은 이 유전자에서 세 개의 single nucleotide polymorphism (SNP)을 찾았는데 이 SNP들은 모두 아미노산이 바뀌어 단백질의 변화를 초래한다. 아프리카인, 유럽인, 아시아인, 아메리카 원주민 집단을 대상으로 이 유전자를 분석한 결과, 아미노산 49 위치에서 alanine이 proline으로 부호화되고, 아미노산 262 위치에서 valine이 alanine으로 부호화되며, 마지막으로 아미노산 296 위치에서 isoleucine이 valine으로 부호화되는 세 가지 변이들을 발견하였다. 그리고, 이 SNP들의 다양한 조합으로 만들어지는 8가지 일배체형(haplotype)들 중에서 대부분의 사람들은 2 가지 일배체형(haplotype), 즉 PAV형과 AVI 형을 가지고 있으며 이 두 가지 일배체형의 조합이 PTC 맛을 느끼는 가의 여부와 상당히 연관되어 있다는 사실을 알아내었다. 이 연구결과에 따르면, 한 개 또는 두 개의 PAV형을 가진 사람들은 미각인인 반면, 두 개의 AVI형을 가지는 사람들은 미맹인으로 나타났다. 또한 PAV/AVI 이형접합체(heterozygote)를 가지는 사람들은 통계학적으로 PAV 동형접합체(homozygote)보다 PTC에 대해 덜 만감한 것으로 나타났다. 이외에도 AAI, AAV, PVI의 세 가지 형들도 낮은 빈도로 관찰되었는데, PTC 표현형을 단순하게 미각인과 미맹인으로 나누었을 때 AVI/AAV 이형접합체를 가지는 사람들은 거의 균등한 비율로 미각인과 미맹인으로 구분되었다. 이는 AAV haplotype이 미각인과 미맹인의 중간형적인 표현형의 특성을 나타냄을 뜻한다.</p>