생명공학과 법의학

사람마다 유전자 서열(STR의 수와 길이)이 다르기 때문에 생체분자의 DNA분석을 통해 고도의 정확성을 가지고 사람(범인과 희생자)을 동정할 수 있다.

1. DNA 증폭: PCR

2. DNA 조각 분리: 젤 전기영동

3. 염기서열 동정: DNA 탐침

 

 

PCR(중합효소 연쇄반응)을 통한 DNA 증폭

매우 적은 양의 DNA 샘플로도  PCR을 통해 무한하게 양을 늘일 수 있다. PCR을 위해서는 유전자 서열과 상보적인 프라이머(Primer, 작은 DNA 조각)가 필요하다. 프라이머에 따라 증폭되는 서열이 달라진다. 법의학에서는 STRs(short tandem repeats, 염색체 내 반복서열)을 이용한다. STRs는 단백질을 암호화하지 않으며, 사람마다 매우 다양하다. 10가지 정도의 STRs을 DNA 지문으로 활용하여, DNA 반복서열의 차이를 통해 개개인을 구별할 수 있다.

 

1) 주형가닥 분리: 고온으로 이중가닥의 주형 DNA를 단일가닥으로 분리한다. (90-95℃)

2) 프라이머 결합: 프라이머와 목적 유전자 서열이 수소결합 될 수 있도록 온도를 낮춘다. (50℃)

3) 새로운 DNA 합성: 열에 안정한 DNA복제효소와 프라이머를 통해 새로운 DNA의 합성을 유도한다. (70-72℃)

4) 중합반응 반복: 이상의 과정 반복

 

 

젤 전기영동을 통한 크기에 따른 DNA 조각 분리

1) DNA 혼합물을 젤 평판의 끝(Well)에 주입한다.

2) 젤에 전기를 통하게 하면, 음으로 하전된 DNA조각이 전극으로 이동한다.

3) DNA 조각이 작을수록 빠르게 움직이기 때문에 혼합물이 특정 길이의 밴드로 분리된다.

 

 

DNA 탐침으로 특정 염기서열 표지

짦은 단일가닥의 DNA 조각인 DNA 탐침을 통해 전기영동을 통해 분리된 DNA를 동정할 수 있다.

- 탐침 서열은 젤에서 분리된 DNA 조각에 상보적이다.

- DNA 탐침은 수소결합에 의해 유전자 서열의 위치를 동정할 수 있다.

- DNA 탐침은 색깔을 띠는 분자가 포함되어 결함하는 밴드를 표시할 수 있다.