DNA 분석에서의 PCR

전 세계 경찰서, 검찰, 범죄 연구소에서는 범죄 현장 수사에 도움을 주기 위해 중합효소 연쇄반응(PCR)의 힘을 활용해 왔습니다.PCR은 각 개인에게 고유한 '바코드' 역할을 하는 DNA 프로필을 구축하는 데 도움을 주며 이는 생물학과 기술이 결합하여 사회 문제를 해결하는 훌륭한 사례 중 하나입니다.

우리는 어떻게 다른가요?

인간 게놈 프로젝트가 완료되면 게놈은 약 300만 개의 염기로 구성되어 있는 것으로 확인됐다.이 중 ~99.5%는 모든 인간에 걸쳐 동일하며 이는 결국 우리가 크게 다르지 않다는 것을 의미합니다.

우리 각자를 독특하게 보이게 만드는 변이는 주로 게놈의 특정 영역에 대한 반복 서열 수의 차이로 인해 발생하는 것으로 밝혀졌습니다.이러한 영역 중에서 STR(Short Tandem Repeat)이 확인되었으며 오늘날 응용 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 반복(13개 유전자좌 또는 영역 사용)입니다.

STR을 통한 DNA 프로파일링

STR은 인간 게놈의 다양한 유전자좌 전체에서 발견되는 반복되는 3-4개의 뉴클레오티드 염기로 구성됩니다.각 개인은 부모로부터 두 개의 복사본 또는 대립 유전자를 물려받으므로 STR 프로필을 구축할 수 있습니다.

다양한 집단의 경우 여러 유전자좌가 개인 식별의 표준으로 사용되었습니다.STR 프로필을 일치시키려면 각 대립유전자의 반복 번호가 동일해야 합니다.예를 들어 D3S1358 유전자좌(그림 1 참조)에서 얻은 샘플의 해당 유전자좌에서 STR 프로파일이 7,5인 경우 용의자 B는 이미 얻은 샘플과 일치하도록 제외됩니다.대립유전자 프로필이 일치하면 특정 위치에 대한 대립유전자의 빈도에 따라 확률이 계산됩니다.이는 STR 프로필이 일치할 때 용의자가 자동으로 샘플의 확실한 출처가 아니라는 것을 의미합니다.

또한 미국 FBI가 관리하는 CODIS(Combined DNA Index System)와 같은 조사 과정을 지원하기 위한 데이터베이스도 구축되었습니다.

STR 프로파일링 워크플로의 PCR

1. 수사는 범죄현장에서 치아, 머리카락, 뼈, 체액 등 생체물질을 수집하는 것부터 시작됩니다.
2. 그런 다음 샘플은 DNA가 샘플에서 추출되는 추가 처리를 위해 법의학 실험실로 옮겨집니다(샘플의 ~1ng이 PCR에 적합합니다).

3. 특정 STR 유전자좌는 PCR을 통해 표적화되고 증폭됩니다.PCR 단편은 서열분석이나 전기영동을 통해 추가로 분석됩니다.

4. 그런 다음 STR 프로필이 생성되고 가능한 경우 의심되는 프로필 또는 데이터베이스를 사용하여 확인합니다.
STR 프로파일링에는 조사 프로세스를 지원하기 위해 강력한 열 순환기가 필요합니다.경찰서와 검찰이 보고서를 작성하는 데 도움이 되려면 습식 실험실 실험에서 신뢰할 수 있는 결과가 필요합니다.Esco Lifesciences는 신뢰할 수 있는 STR 프로파일을 보장하기 위해 우수한 가열 및 냉각 속도, 정확하고 균일한 온도를 갖춘 열순환기를 제공합니다.