1. 개요
출토된 뼈대에 대한 DNA 분석 기법은 최근의 유전공학의 발전에 힘입어 분석적인 연구를 위해 도입된 것으로 고고학유적지에서 발견되는 뼈대는 국립문화재연구원의 보존과학실을 중심으로 그 분석과 연구가 진행되고 있다. 최근까지 분석된 유적은 나주 복암리 3호분, 아산 명암리 유적, 시흥 목감동 유적, 경산 임당동 및 사천 늑도 유적, 완주 은화리 백제고분 등이다.2. 분석 목적
뼈대의 DNA 분석의 주요 목적은 뼈대의 성별 확인, 개체 간의 친족, 친자확인(X/Y 염색체와 STR DNA 검사, DNA 족보 제작과 같은 광범위한 경우에도 적용 가능), 뼈대 파편 사이의 관계규명 (뼈대 파편이 한 개체인지, 여러 개체인지를 DNA 검사로 판명), 인류 진화론적 관계 분석(진화론적으로 변이가 많은 DNA의 염기서열을 분석해 현대인과 유연관계를 분석)등을 들 수 있는데, 주로 동일 유적에서 나온 개체를 서로 분석함으로서 각각의 인골의 유전적 계통을 확인하는데 그 초점이 맞추어져 있다고 할 수 있음.3. 분석 방법
3.1. 시료 채취
출토된 인골을 이용하여 시료를 채취할 때는 먼저 무균소독 되어있는 공간 확보가 중요하다. 무균처리는 최종결과물인 DNA Typing[1]시 오염원인을 예방할 수 있어서 정확한 실험 결과를 유도할 수 있다. 또한, 시료 채취시 뼈대의 분진이 다량 발생하기 때문에 사후 처리에도 신경을 써야 한다. 시료 채취시 뼈대의 파손은 무작위로 수행하지 않고, 부분적으로 오염이 적고 보존이 잘 되어 있으며, 단단한 부분만을 필요한 양 만큼(5x2cm) 채취한다. 그럼으로써, 출토 인골의 문화재적인 가치를 보존하여 처리될 수 있도록 시료 채취에 주의를 기울여야 한다.3.2. DNA 확인 과정
다양한 시료에서 추출 및 정제된 DNA는 눈으로 쉽게 보이지 않기 때문에 다양한 방법으로 확인이 가능하다. 가장 간편한 방법으로는 전기영동을 하는 것이다. 아갈로스 분말을 이용하여 Gel 상태로 만들고, 거기에 추출물을 첨가하여 전기영동을 수행한다. 전기적인 힘에 의해서 끌린 추출물들은 핵산만을 염색시키는 브로민화 에티듐(ethidium bromide; EtBr) 염색 시약을 이용하여 UV 램프가 장착된 판 위에서 눈으로 직접 확인이 가능[2]하게 된다.3.3. 유전자 분석
추출된 DNA는 중합 효소 연쇄 반응(Polymerase chain reaction, PCR)으로 증폭되는데, 개개인에 특이적인 염기 서열 STR(Short tandem repeat)도 이때 같이 복제된다. STR은 2~7개 정도의 염기로 이루어진 짧은 패턴이 수차례 반복된 배열로 각 패턴 및 반복 횟수는 개개인에 따라 다르며 한 사람이 복수의 STR을 갖고 있는 경우가 일반적이다. 지문과도 비슷하지만 지문은 부모 자식 간에 패턴이 다른 데 반해 STR은 부모 자식 간에 같은 패턴이 나타나므로 친자 확인 등에도 쓰인다는 특징이 있다.[3]3.4. 의의
3.5. DNA 분석기관
국립문화재연구원
[1]
염기서열 다형성이 높은 DNA의 특정 부위의 변이 양상을 비교, 분석함으로써 각 개인을 구분하고 그들 간의 유연관계를 조사하는 방법
[2]
사실 UV 램프에 형광 반응을 보이는 건 DNA가 아니고 EtBr 시약, 그 중에서도 에티듐 양이온이다. 원래 에티듐 양이온은 수용액 상태에서 소광(quench) 역할을 하는 물 분자들 때문에, 형광이 잘 관찰되지 않으나, DNA를 만나면 에티듐 양이온이 염기층 사이에 끼어들어가 물 분자의 소광 효과가 약해져 강하게 발색하게 된다.
[3]
다만 만능은 아니다. STR 주변에 배열 변이가 있어 프라이머가 제대로 결합하지 못해 PCR로 증폭되지 않는 경우가 있기 때문.