개념 설명: 단일유전자(monogenic), 올리고유전자(oligogenic), 다유전자(polygenic), 전유전자(omnigenic)

이번 글에서는 이전 글 표현형질의 유전력에 영향을 미치는 genetic architecture의 개념에서 언급했던 유전학 용어인 monogenic, oligogenic, polygenic, omnigenic 질환에 대해서 설명해 보려 합니다.

 

단일유전자 (Monogenic):

• 단일유전자성 질환은 하나의 유전자 변이가 특정 질환을 유발하는 경우를 가리킵니다. 이것은 유전적으로 단일 유전자의 돌연변이가 해당 질환의 주된 원인인 경우를 의미합니다. 단일유전자 질환은 대개 질환의 유발 원인과 관련된 단일 유전자에 의해 제어되며 상대적으로 쉽게 유전적으로 분석될 수 있습니다. 흔히 멘델의 유전법칙(우열의 법칙, 분리의 법칙, 독립의 법칙)을 따르는 유전질환들이 단일유전자 질환들입니다.  

예시: 낭성 섬유증 (Cystic Fibrosis)은 CFTR 유전자에서 발생한 돌연변이로 인해 발생하는 단일유전자 유전질환입니다.

 

올리고유전자 (Oligogenic):

• 올리고는 몇 개의 라는 뜻을 지닌 말로 올리고유전자 질환은 해당 질환을 유발하는 데 필요한 두 개 이상 몇 개의 유전자 변이가 연관된 경우를 가리킵니다. 이러한 경우에는 하나의 단일 유전자 변이보다 더 복잡한 상호작용이 질환의 발생에 영향을 미칠 수 있습니다.

예시: 일부 자폐 스펙트럼 장애는 여러 유전자 변이의 조합에 의해 발생할 수 있으며, 이것은 올리고유전자 질환의 예입니다.

 

다유전자 (Polygenic):

• 다유전자 유전질환은 보통 복합 질환으로 부르는 것으로 수십 개 이상의 유전적 요인에 의해 결정되는 경우를 나타냅니다. 이러한 질환은 하나 이상의 단일 유전자나 몇 개의 유전자가 아닌 다수의 유전자 변이의 조합에 의해 발생합니다.

예시: 당뇨병은 많은 유전자 변이와 환경적 요인이 복합적으로 작용하여 발생하는 다유전자 질환입니다.

 

전유전자 (Omnigenic):

• 전유전자의 개념은 최근에 제안된 개념 (Cell(2017), 169(7), 1177–1186. https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.05.038)으로, 질환과 관련된 주요 유전자뿐만 아니라 거의 모든 유전자가 어떤 형태로든 관련될 수 있는 복잡한 유전적 상호작용을 강조합니다. 이 개념에 따르면 질환의 발생과 발전은 주요 유전자와 그 주변 유전자, 조절자, 심지어는 보다 먼 거리에 있는 유전자들의 네트워크에 의해 결정됩니다. 이러한 개념이 가능한 이유는 세포 내의 각 유전자들은 small world의 연결 구조를 가지고 있으며 세포의 기능에 관련된 주요 유전자 (core) 부분과 연결된 대부분의 주변 유전자 (peripheral) 들과 주요 유전자의 발현을 조절하는 조절자 역할의 영역등이 한두 개의 연결고리로 모두 연결되어서 나타나는 현상으로 이해하고 있습니다. 

예시: 전유전자 관점에서는 거의 모든 유전자가 특정 질환의 발생 및 발전에 연관될 수 있으며, 이것은 질환의 복잡성을 이해하는 데 더 큰 관심을 불러일으키고 있습니다.

 

이러한 유전적 요인들은 질환의 복잡성과 발생 메커니즘을 이해하는 데 중요한 개념입니다. 그러나 실제로는 monogenic, oligogenic, polygenic, omnigenic 요소가 복합적으로 작용하여 질환을 유발할 수 있으며, 유전학 연구와 함께 환경 요인도 고려해야 합니다.