DNA 핑거프린팅을 이용한 범죄 분석

DNA 핑거프린팅은 한 개체 내의 모든 세포들은 DNA 시퀀스가 같으며 개체 외는 다르다고 가정하는 것으로 시작한다

이는 1980년대부터 법의학에서 적용되었고 0.1% 미만의 DNA 개인차로 타 개체간을 구분한다

DNA 핑거프린팅 분석에 있어 대표적으로 PCR과 RFLP가 있다

RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism)은 제한 단편 길이 다형성으로 제한 효소(Restriction enzyme)을 사용하며 DNA의 조각의 길이가 사람마다 다름을 이용하는 것이다

이는 아가로스 겔(agarose gel)을 전기 영동으로 형광 물질과 자외선을 탐침해 크기에 따라서 무게 차로 구분하는 방법을 사용하며 정밀도를 위하여 일반적 배양에 사용되는 아가로스 젤과는 달리 모세관을 사용한다

이는 샘플이 많아야하고 DNA 손상이 된 것은 오류를 일으키기 때문에 주의를 해야한다

요즘은 PCR(중합효소 연쇄 반응)으로 2^n번의 횟수로 샘플을 늘리는 것이 특징이다

이들은 30억개 염기쌍을 분석하는 것은 시간 낭비이며 인력의 낭비이기 때문에 직렬 반복서열수 변이(VNTR)로 분석한다

직렬 반복서열수 변이(Variable Number Tandem Repeat)는 부계, 모계에서 받은 일정한 반복 조합의 표시인자로 DNA의 반복 조합이다

상동염색체 끼리 다른 것이 특징이다

미세위성체(Microsatellite)는 위치가 정해져 있는 여러번 반복되는 구간인데, Flanking Sequence로 옆부분이 사람마다 차이가 거의 없는 것으로 둘러쌓여져 있다

STR(단연쇄반복, Short Tandem Repeat)는 1, 2, 5, 6개등의 반복으로 범죄 현장에 많이 쓰이는 것인데 이로 미국연방수사국, FBI의 DNA 색인 시스템(Combined DNA Index System)인 CODIS의 핵심으로 사용된다

이러한 DNA 분석은 데이터를 통해 O 혹은 X가 결과가 나오는 것이 아닌 %, 확률로 나온다

친자검사도 마찬가지이다

코디스의 13개 표준 집합체로 DNA 프로파일을 분석하며 검사를 통해 배제의 기반으로 제외시켜간다

참고로 일란성 쌍둥이는 DNA가 동일하다

DNA 핑거프린팅을 위한 표본 수집은 간략하게 주의와 주의를 기울여 최대한 오염을 줄이는데에 중점이 있다

1. 깨끗한 일회용 장갑 및 기구들을 사용하며 자주 교체한다

2. 타액의 오염방지로 말, 재채기, 기침을 하지 않는다

3. 얼굴을 만지지 않는다

4. 포장 전 습기를 날리기 위해 말린다 (습기가 표본을 오염시키기 때문이다)

참고로 피, 전혈 표본시에는 적혈구에 핵이 없기 때문에 백혈구가 필요하다

DNA 핑거프린팅을 이용한 첫 사례는 1983년 영국의 나보로우 마을 사건(The Narborough Village Murders)가 있다

(참고 자료 : https://en.wikipedia.org/wiki/Colin_Pitchfork)

여학생이 성폭행을 당한 후 살해된 사건으로 질 내에서 채취한 질세포와 정자세포의 혼합물을 분해하기 위해 DTT(Dithiothreitol)을 사용해 정자세포를 분해한 것이다

산성을 띄는 질 내를 들어가기 위해 정자세포는 타 세포들보다 더 단단하기 때문에 이러한 방법을 사용한 것이다

이로써 마을 전수 조사로 5000여명의 남성들을 분석했으나 일치하는 사람이 나오지 않아 미궁에 빠졌으나 피의자가 술집에서 술을 먹고 취해 친구의 피로 샘플을 냈다고 고백하여 잡게된 사건이 있다

이 외에도 용의자 진술과 목격자 진술이 다를때 사용되기도 하는데 이는 포레스트 힐 강간범 사건(Forest Hill Rapist)가 있다

1987년 미국에 DNA 핑거프린팅을 이용한 수사 방법이 들어왔으며, 1988년 여성들을 강간한 유력한 피의자 빅터 로페즈(Victor Lopez)의 피부색에 관한 문제였다

목격자 겸 피해자들은 밤에 피해를 입었는데 피의자가 흑인이라고 한 것이다

이에 대해 DNA를 통해 사건을 해결하며 밤에는 백인이 흑인처럼 보일 수 있음을 주장하여 사건이 해결된 사례가 있다

범죄 현장 뿐만 아니라, 9.11 테러의 세계 무역센터(WTC, World Trade Center) 사태에서도 사용되었다

WTC

(이미지 출처 : https://www.flickr.com/photos/klehr/galleries/72157627660116824/)

신원 미상의 실종자가 3000여명으로 신원 파악에 사용된 것이다

레퍼런스가 수천개, 샘플이 수만개라 여러 회사들이 모여 프로그램을 만들어 데이터 마이닝을 사용해 확인한 것이다

2004년 남아시아 지진해일에서도 마찬가지로 Gene Codes란 회사가  9.11 테러 사건을 대비하기 위해 만들어졌던 대량 사망자 확인 시스템(Mass Fatality Identification System, M-FISys)를 수정과 개량을 통해서 분석하였다

이 외에도 친자 검사에서 양수채취로 친부를 찾는 것, SNP 분석으로 어떤 질환이 나올 수 있는지, 유전 질환이 있는지 확인할 수 있는 것, 미토콘드리아를 통해 모계 유전자, Y염색체로 부계 유전자를 검색하는 등이 있다

까르베네 소비뇽

(이미지 출처 : https://c1.staticflickr.com/1/32/67478024_ca04e43736_b.jpg)

최근에는 비인간 DNA 분석에 있어 지식재산권으로 씨앗의 혈통 관리이나, 아시아 인삼과 미국 인삼등의 원산지 찾기도 있으며, 와인에서 까르베네 소비뇽(Cabernet Sauvignon)의 원산지 관리와 순수한 품종등의 인증제로 유전자 검사등에 사용된다

이 외에도 DNA 꼬리표(Tagging)으로 명품백에 DNA 시퀀스를 박아 위조품을 검사하는데 이에 대표적 예시로 시드니 올림픽 공식 유니폼에 박아서 유전자 검사를 통해 바코드 형식의 꼬리표로 사용되기도 한다