DNA도 감정이 있어요. 생명체라구요!
헛소리였구요.

화성연쇄살인범의 유력 용의자가 특정되었다는 소식이 있었어요.

https://news.joins.com/article/23580932
지난 7월 15일경에 사건당시 발견한 증거물에 대해 DNA감정을 의뢰하였고 일치한 DNA를 가진 사람을 찾았다는 내용이에요.
무기징역수라든지, 나이는 50대라든지 이런건 찾아봐서 아실거라 생각되구요.

제가 이번에 설명드릴 것은 DNA감정에 관한 내용이에요.
바이오관련 대가들이 드글한 피지알에서 DNA감정이 뭔지는 대부분 아시겠지만 행여나 모르실 분들을 위해서 미천한 지식을 펼쳐 보겠어요.
왜 그런걸 설명하냐고 물어보면
쉿! 월급을 훔치는 중입니다.

상식적으로도 사람마다 유전자가 다르고 당연히 DNA도 다르니까 지문처럼 다르겠지. 그러니까 같은 DNA를 가진 사람은 없을거아닌가.
그럼 같은 DNA를 찾으면 되겄네.
맞죠. 그렇죠.
근데 DNA는 눈에 안보이는데. 너무 작아서.
그럼 크게 확대하면 되겠네.
그렇네요. 맞네요! 확대!





그림1) 이제 잘 보이는군요. DNA는 역시 아재들의 국뽕 아이돌이 되게 해준 2017 AMA DNA죠.




DNA를 대충 확대해서 본다면 이렇게 생겼어요.


그림2) 보이시나요. DNA에는 영어가 쓰여있어요. 우리가 영어를 배워야 하는 이유죠.

DNA는 다 아시다시피 꼬여 있는 이중 나선 형태로 되어있죠. 영어로는 Double helix.
그래서 Doublehelix amino nucleic acid가 DNA의 약자입니다 여러분!




DNA 꼬여서 붙어 있는  두가닥의 DNA를 펼쳐서 확대해 놓으면 이런식의 모습이 되는데요.



그림3) 뭔가 많이 생략된거 같지만 기분 탓입니다.

저기 보이는 영어 GTCA가  염기서열이죠. 사람마다 저 염기서열이 다 다르니까 저렇게 널어 놓은 다음에 똑같은걸 찾으면 되겠죠.
참 쉽죠.
지금까지 DNA 감정 방법이었어요.



그런데 문제가 있었네요. 사람간의 유전정보 차이가 별로 없다는 거에요.
저와 여러분 그리고 원빈 김태희 사이에 유전정보 일치율은 무려 99.9%
즉 차이라는건 단 0.1%라는 거죠.



그림4) 너와 나의 차이 겨우 0.1%라굿


휴먼의 염기서열 30억개 중 사람간의 차이는 300만개 정도 되겠죠.
그럼 30억개 중에 300만개를 찾아서 비교를 해야 한다는건데 이걸 일일히 비교하는건 느낌상 너무 삽질같지 않나요?

빨리 일 끝내고싶은 휴먼들은 꼼수를 사용합니다. (드워프였다면 그냥 묵묵히 했을텐데)
염기서열을 요래저래 들여다보니 쓸데없이 반복되는 서열이 발견돼요.

GTCAATGCTTG

이렇게 뭔가 의미 있는 느낌으로 가다가 갑자기

AGTAAGTAAGTAAGTAAGTAAGTAAGTAAGTAAGTAAGTAAGTAAGTA

이렇게 AGTA가 계속 몇차례 반복되는거죠.

이런걸 Short tandem repeat라고 부릅니다. 약자로 STR. 짧은 염기서열이 반복적으로 나타나는걸 의미하는거에요.
보다 긴 80~90개의 염기서열이 반복적으로 나타나는 경우도 있는데 이런건 Variable number of tandem repeat라고 해요. 약자로 VNTR.



그럼 이걸로 어떻게 DNA 감정을 하느냐.
사람마다 STR의 길이가 달라요. 어떤 사람은 10개, 어떤 사람은 11개, 어떤 사람은 12개. 이런 STR이 사람의 염색체에 3만개 정도 된다고 해요.
그래서 15개 정도의 STR 부분을 비교하면 99%의 확률로 동일인 식별이 가능하다는 거죠.
뭔가 설명이 어렵네요.




그림5) 역시 그림이 짱!

STR로 인해 빠른 퇴근이 가능하게 되었어요.





그림6) SRT로 인해 빠른 퇴근이 가능하게 되었어요.



그럼 STR의 길이는 어떻게 측정할까요?
원리는 여러분도 다 아실거에요. DNA는 작잖아요. 작아서 안보이니까 확대해요.
DNA를 확대하는 방법이 바로 PCR이죠. PCR이 뭔지는 설명하지 않을게요.
아시는 분은 아시니까 설명할 필요가 없고 모르시는 분은 알고 싶지 않을 거에요.
간략하게는 DNA의 특정부분을 마구마구 복사해서 많이 만든다고 생각하면 돼요.


그림7) 국과수 제공

7번 그림 중에 추가로 설명할 부분은 DNA 분석 즉 STR 분석 부분이에요.





그림8) 염색체 중 분석할 STR 위치

위 그림처럼 이미 위치를 알고 있는 STR부분을 PCR로 복사 시켜서 무게를 재는거죠.
6개짜리 STR보다는 7개가 무겁겠고 7개보다는 8개가 무겁겠죠? 무게를 재는 방법은 매우 정밀해서 1개의 염기서열차이도 구분할 수 있답니다.





그림9) 잠깐! 스크롤을 멈추세욧

혼란 파멸의 그림같지만 전혀 어렵지 않아요.
위에 suspect 1,2가 용의자의 STR결과 evidence가 증거물에서 나온 STR결과에요.
맨 위에 D3S1358 이건 3번 염색체에서 나온 STR이라는 거에요. 뒤에 번호는 STR 고유번호에요. 3번 염색체 내에도 STR이 많으니까요.
옆에 vWA 랑 FGA도 STR 위치를 나타내는 거라 생각하면 돼요. 댓글 보다 보시면 귀인이 설명해 주실거에요.

파란색 그래프와 밑에 있는 숫자가 STR의 길이를 나타내는 거죠.
그래프에 기둥이 두개씩 있는건 우리 염색체가 한쌍씩 있어서죠.
2번 용의자의 STR패턴이 3군데에서 증거물 DNA에서 나온 STR패턴과 일치하네요.
15개에서 모두 일치한다면 빼박캔트겠죠?
참 쉽죠.



지금부터는 조금 다른 얘기를 해볼게요.
지난 7월 경에 증거물에서 나온 STR패턴과 일치한 용의자가 지금 수감되어 있는 그 용의자와 일치하는지는 어떻게 알았을까요.
감옥을 쓱 다니다가 저 사람 DNA 분석해봐 했을까요?