미토콘드리아 DNA 염기서열 분석결과는 개인식별 및 신원확인에 매우 유용하게 활용되어지고 있다. 본 연구에서는 한국인 360명을 대상으로 미토콘드리아 DNA 조절부위 HV1에서의 염기서열 다양성에 대해 분석하였다. 염기서열 분석결과 124 곳에서의 변이로부터 210 종류의 haplotypes를 얻을 수 있었다. 이 중에서 55개의 haplotypes는 2명 이상의 사람에게서 발견되었으며, 나머지 155 haplotypes는 오직 한명씩만이 보여주었다. 변이는 C-T 치환이 가장 많았으며, 특히 16223 위치에서는 전체 시료의 75.8%에서 C-T 치환이 발견되었다. 또한 16180에서 16193까지의 14 염기에 대한 염기 다형성을 분석한 결과 20가지의 변이가 발견되었다. 한국인 집단에서 가장 흔한 haplotype은 전체 시료의 5%에 해당하는 [16223T, 16362C]이었으며, [16223T, 16274T, 16362C]가 2.5%로 그 뒤를 이었다. 또한 전체 시료의 25.9%는 적어도 두 시료에서 동일한 haplotype을 나타내었다. Gene diversity는 0.996, 두 사람이 우연히 같은 haplotype을 가질 확률은 0.7%이었다.
미토콘드리아 DNA 염기서열 분석결과는 개인식별 및 신원확인에 매우 유용하게 활용되어지고 있다. 본 연구에서는 한국인 360명을 대상으로 미토콘드리아 DNA 조절부위 HV1에서의 염기서열 다양성에 대해 분석하였다. 염기서열 분석결과 124 곳에서의 변이로부터 210 종류의 haplotypes를 얻을 수 있었다. 이 중에서 55개의 haplotypes는 2명 이상의 사람에게서 발견되었으며, 나머지 155 haplotypes는 오직 한명씩만이 보여주었다. 변이는 C-T 치환이 가장 많았으며, 특히 16223 위치에서는 전체 시료의 75.8%에서 C-T 치환이 발견되었다. 또한 16180에서 16193까지의 14 염기에 대한 염기 다형성을 분석한 결과 20가지의 변이가 발견되었다. 한국인 집단에서 가장 흔한 haplotype은 전체 시료의 5%에 해당하는 [16223T, 16362C]이었으며, [16223T, 16274T, 16362C]가 2.5%로 그 뒤를 이었다. 또한 전체 시료의 25.9%는 적어도 두 시료에서 동일한 haplotype을 나타내었다. Gene diversity는 0.996, 두 사람이 우연히 같은 haplotype을 가질 확률은 0.7%이었다.
The human mitochondrial genome (mtDNA) has been an important tool in the field of forensic investigations. Within the entire mtDNA molecule, the non-coding control region which is approximately 1,100 bp including hypervariable region I and II (HV1 and HV2) is widely studied because it is highly poly...
The human mitochondrial genome (mtDNA) has been an important tool in the field of forensic investigations. Within the entire mtDNA molecule, the non-coding control region which is approximately 1,100 bp including hypervariable region I and II (HV1 and HV2) is widely studied because it is highly polymorphic and useful for human identification purposes. In this study, 360 unrelated Koreans were analyzed in HV1. The number of polymorphic sites and genetic lineage were 124 and 210, respectively. The most prevalent substitution was C-T and 75.8% of DNA showed C-T substitution at 16223. There were 20 kinds of polymorphism between 16180 and 16193 including insertion and deletion. The most frequent haplotype was [16223T, 16362C] representing 5%. Approximately 25.9% of DNA showed the same haplotype in at least two samples. The gene diversity was calculated to 0.996 and the probability of two unrelated perosons having the same haplotype was determined to 0.7%.
The human mitochondrial genome (mtDNA) has been an important tool in the field of forensic investigations. Within the entire mtDNA molecule, the non-coding control region which is approximately 1,100 bp including hypervariable region I and II (HV1 and HV2) is widely studied because it is highly polymorphic and useful for human identification purposes. In this study, 360 unrelated Koreans were analyzed in HV1. The number of polymorphic sites and genetic lineage were 124 and 210, respectively. The most prevalent substitution was C-T and 75.8% of DNA showed C-T substitution at 16223. There were 20 kinds of polymorphism between 16180 and 16193 including insertion and deletion. The most frequent haplotype was [16223T, 16362C] representing 5%. Approximately 25.9% of DNA showed the same haplotype in at least two samples. The gene diversity was calculated to 0.996 and the probability of two unrelated perosons having the same haplotype was determined to 0.7%.
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문제 정의
특정 인종집단 내에서의 mtDNA haplotypes^ 출현빈 도는 mtDNA typing의 법과학적 응용을 위해 특히 중요하며, 점점 더 세계화되어가는 각국의 추세로 볼 때 mtDNA 분석을 통한 인종 구분도 점차 주목받고 있다. 따라서 본 연구에서는 한국인 집단을 대상으로 미토콘드리아 DNA 조절부위에 위치한 HV1 에서의 염기서열 다양성을 조사하였으며, 1997년 Lee 등'에 의해 발표된 결과와 비교하였다.
제안 방법
0 kit(Applied Biosystems) 를 사용해 cycle sequencing 반응을 수행하였다. Dye의 제 거 와 sequencing 산물의 정 제는 DyeEx spin kit(Qiagen)을 사용하였으며, 정제된 산물은 POP-6, 36-cm capillary 및 ABI310 Genetic Analyzer(Applied Biosystems)를 사 용해 분석하였다. Forward 및 reverse 염기서 열은 BioEdit software^- 사용해 정 렬한 후 분석하였다.
증폭기는 GeneAmp 9700 Thermal Cycler (Applied Biosystems, Foster USA)를 사용하였으며 증폭 프로그램은 다음과 같았다; 95 ℃에서 11분간 반응시키고, 32 cycles of 95 ℃에서 20초, 56 ℃ 에서 30초, 72℃에서 45초의 반응을 32회 반복한 후 72℃에서 7분간 반응시켰다. PCR 증폭산물은 1.5%의 아가로스 겔 상에서 전기영동한 후 EtBr로 염색하여 확인하였으며, QIAquick PCR product purification kit (QiagenX 이용해 남아있는 뉴클레오타이드와 프라이 머를 제거하였다.'
총 330 bp(16051-16380)의 HV1 PCR 증폭산물의 DNA 염기서열 분석을 .위해 먼저 PCR 증폭산물을 QIAquick PCR product purification kit(Qiagen)을 이용해 정제한 후 BigDye Version 3.0 kit(Applied Biosystems) 를 사용해 cycle sequencing 반응을 수행하였다. Dye의 제 거 와 sequencing 산물의 정 제는 DyeEx spin kit(Qiagen)을 사용하였으며, 정제된 산물은 POP-6, 36-cm capillary 및 ABI310 Genetic Analyzer(Applied Biosystems)를 사 용해 분석하였다.
5 mM MgCl2, 200 μM의 각 dNTR 4 pg BSA, lOOpM의 프라이 머 및 LOU AmpliTaq Gold DNA polymerase(Applied Biosystems, Foster city, CA, USA)가 포함되었다. 증폭기는 GeneAmp 9700 Thermal Cycler (Applied Biosystems, Foster USA)를 사용하였으며 증폭 프로그램은 다음과 같았다; 95 ℃에서 11분간 반응시키고, 32 cycles of 95 ℃에서 20초, 56 ℃ 에서 30초, 72℃에서 45초의 반응을 32회 반복한 후 72℃에서 7분간 반응시켰다. PCR 증폭산물은 1.
총 330 bp(16051-16380)의 HV1 PCR 증폭산물의 DNA 염기서열 분석을 .위해 먼저 PCR 증폭산물을 QIAquick PCR product purification kit(Qiagen)을 이용해 정제한 후 BigDye Version 3.
대상 데이터
mtDNA HV1의 증폭을 위해 L15971 (5'-TIAACTCCAC- CATTAGCACC-3)과 H16391 (S'-GAGGATGGTGGTCA- AGGGAC-3')을 각각 forward 및 reverse primer로 사용 하였다. PCR 반응액 25 piL 내에는 1.
본 연구에 사용된 DNA 시료는 유전적으로 연관성이 없는 한국인 360명의 혈액으로부터 QIAamp DNA Mini kit(Qiagen, Valencia, CA, US A)를 사용해 추출하였으며, 아가로스 겔 전기영동을 통해 정량한 후 약 1.0 ng/ pL의 농도가 되도록 희석하여 사용하였다.
본 연구에서 360명의 한국인을 대상으로 분석된 mtDNA HV1 부위 330 bp의 nucleotides (16051-16380)가운데 124곳(37.6 %)에서 CRS와 다른 변이가 발견되 었다(/%. 1). 가장 흔한 변이는 C-T transition이었으며, 전체적으로 transition이 transversion에 비해 9배 정도 많 았다(Table 1).
이론/모형
Forward 및 reverse 염기서 열은 BioEdit software^- 사용해 정 렬한 후 분석하였다. Gene diversity는 Tqjima 등8에 의한 h = (l-SX2)n/(n-l) (n=the sample size, X=the frequency of each mtDNA type) 식 에 따라 계산하였으며, 두 사람이 우연히 일치되는 haplotype을 가질 확률은 p = XX2 식에 따라 계산하였다.
성능/효과
16189 위치의 T-C transition은 소위 C-stretch를 유발 하게 되는데, 본 연구에서 분석된 시료 중 19.7%에서 발견되었으며, 16180-16193 부위 14곳에서의 변이는 총 32.8 %의 시료에서 관찰되어 HV1 내에서 가장 변이가 심한 부분이었다(Table 4). mtDNA HV1 부위 중 16051-16380(330bp)에 대한 변이 빈도를 Fig.
가장 흔한 변이는 C-T transition이었으며, 전체적으로 transition이 transversion에 비해 9배 정도 많 았다(Table 1). 또한 총 210종류의 haplotypes0] 나타났 으며 이 중 55가지(25.9 %)의 haplotypes는 적어도 2명 이상의 사람들이 서로 같았다(Table 2),
3에 그래프로 나타내었다. 이러한 결과로부터 gene diversity는 0.996 으로 계산되었으며, 두 사람이 우연히 같은 haplotype을 가질 확률은 0.7 % 이었다.
후속연구
본 연구에서 얻어진 한국인 집단에 대한 미토콘드리 아 DNA HV1 의 염기서열 다양성에 관한 결과는 법과 학 분야에서 매우 중요한 개인 식별 및 신원 확인을 위 한 기본 자료로 유용하게 사용될 수 있을 뿐 아니라, 한 국인에 대한 집단유전학적 연구를 위한 기초자료로 이 용될 수 있을 것이다.
참고문헌 (8)
M. Krings, A. Stone, R. W. Schmitz, H. Krainitzki, M. Stoneking and S. Paabo, Neandertal DNA sequences and the origin of modern humans. Cell, 90, 19-30(1997)
S. Anderson, A. T. Bankier, B. G. Ban'ell, M. H. L. de Bruijn, A. R. Coulson, J. Drouin, I. C. Eperon, D. P. Nierlich, B. A. Roe, F. Sanger, P. H. Schreier, A. J. H. Smith, R. Staen and I. G. Young, Sequence and organization of the human mitochondrial genome. Nature, 290, 457-465(1981)
S. Meyer, G. Weiss and A. von Haeseler, Pattern of nucleotide substitution and rate heterogeneity in the hypervariable regions I and II of human mtDNA. Genetics. 152, 1103-1110(1999)
W. M. Brown, M. Jr George and A. C. Wilson, Rapid evolution of animal mitochondrial DNA. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 76, 1967-1971 (1979)
S. Sigurdardottir, A. Helgason, J. R. Gulcher, K. Stefansson and P. Donnelly, The mutation rate in the human mtDNA control region. Am. J. Hum. Genet., 66, 1599-1609(2000)
G. Tully, W. Bar, B. Brinkmann, A. Carracedo, P. Gill, N. Morling, W. Parson and P. Schneider, Considerations by the european DNA profiling (EDNAP) groupn on the working practices, nomenclature and interpretation of mitochondrial DNA profiles. Forensic Sci. Int., 124, 83-91 (2001)
S. D. Lee, C. H. Shin, K. B. Kim, Y. S. Lee and J. B. Lee, Sequence variation of mitochondrial DNA control region in Koreans. Forensic Sci. Int. 87, 99-116( 1997)
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