STR 분석

STR analysis

짧은 탠덤 반복(STR) 분석은 두 개 이상의 샘플 간에 DNA의 특정 위치에서 대립 유전자의 반복을 비교하는 데 사용되는 일반적인 분자 생물학 방법입니다.짧은 탠덤 반복은 길이가 2 - 7개의 염기쌍인 반복 단위가 있는 마이크로 위성이며, 반복 횟수는 개인마다 다르므로 STR이 사람 식별 목적에 [1]효과적이다.이 방법은 STR 분석에서는 제한 효소로 DNA를 절단하지 않기 때문에 제한 단편 길이 다형 분석(RFLP)과는 다르다.대신 중합효소 연쇄반응(PCR)을 사용하여 PCR 생성물의 길이에 기초한 짧은 탠덤 반복의 길이를 검출한다.

법의학적 용도

주요 기사:짧은 탠덤 반복

STR 분석은 핵 DNA에서 발견된 특정 STR 영역을 평가하는 법의학 분석 도구입니다.법의학적 검사를 위해 분석되는 STR 영역의 가변(다형) 특성은 한 DNA 프로파일과 다른 [2]DNA 프로파일 간의 식별을 강화합니다.FBI가 승인한 STRmix와 같은 과학적 도구에는 이 연구 [3][4]기술이 포함되어 있습니다.법의학에서는 STR 길이에서 개체군의 다양성을 이용하여 과학자들이 DNA 샘플을 다른 샘플과 구별할 수 있게 된다.오늘날 사용되는 DNA 프로파일링 시스템은 PCR을 기반으로 하며 단순한[5] 배열 또는 짧은 탠덤 반복(STR)을 사용합니다.이 방법은 DNA의 짧은 반복 배열을 가진 고다형 영역을 사용한다(가장 일반적인 것은 4개의 염기가 반복되지만 3개의 염기와 5개의 염기를 포함한 다른 길이가 사용됨).관련 없는 사람은 반복 단위의 수가 거의 확실히 다르기 때문에 STR을 사용하여 관련 없는 개인을 구별할 수 있습니다.이러한 STR 위치(염색체상의 위치)는 배열 특이적 프라이머를 대상으로 하며 PCR을 사용하여 증폭된다.그 결과 생기는 DNA 조각들은 전기영동을 사용하여 분리되고 검출된다.분리 및 검출에는 모세관 전기영동(CE)과 겔 전기영동이라는 두 가지 일반적인 방법이 있습니다.

각각의 STR은 다형성이지만 대립 유전자의 수는 매우 적다.일반적으로 각 STR 대립 유전자는 약 5-20%의 개인에 의해 공유됩니다.STR 분석의 힘은 여러 STR 위치를 동시에 살펴보는 데서 나옵니다[6].대립 유전자의 패턴은 개인을 꽤 정확하게 식별할 수 있다.따라서 STR 분석은 우수한 식별 도구를 제공합니다.개인별로 테스트되는 STR 영역이 많을수록 테스트의 차별성이 높아집니다 [6].

나라마다 다른 STR 기반 DNA 프로파일링 시스템이 사용되고 있습니다.북미에서는 CODIS 13 핵심 위치를 증폭하는 시스템이 거의 보편화된 반면, 영국에서는 DNA-17 17 위치 시스템(국립 DNA 데이터베이스와 호환됨)이 사용되고 있다.어떤 시스템을 사용하든 사용되는 STR 영역의 대부분은 동일합니다.이러한 DNA 프로파일링 시스템은 다중 반응을 기반으로 하며, 여러 STR 영역이 동시에 테스트됩니다.

STR 분석의 진정한 힘은 통계적 식별력에 있다.CODIS에서 현재 판별에 사용되는 13개의 궤적은 독립적으로 분포되어 있기 때문에(한 궤적에 일정한 수의 반복이 있다고 해서 다른 궤적에 어떤 수의 반복이 있을 가능성은 변하지 않는다), 확률에 대한 곱 규칙을 적용할 수 있다.이것은 만약 누군가가 ABC의 DNA형을 가지고 있다면, 그 DNA형을 가질 확률은 A형을 가질 확률에 B형을 가질 확률에 C형을 가질 확률에 곱한 것이라고 말할 수 있다.이것에 의해, 1조 분의 1(1x1018) 이상의 일치 확률을 생성할 수 있게 되었습니다.그러나 DNA 데이터베이스 검색 결과 거짓 DNA 프로파일이 예상보다 [6]더 자주 일치한 것으로 나타났습니다.게다가, 지구에는 약 1,200만 명의 일란성 쌍둥이가 있기 때문에, 이론적인 확률은 정확하지 않다.

실제로 오염 매칭의 위험은 가까운 물체 또는 이전 테스트에서 전송된 남은 셀의 오염과 같은 먼 친척을 일치시키는 것보다 훨씬 크다.표본에서 가장 일반적인 사람과 일치할 경우 위험이 더 커집니다.희생자에게서 수집되거나 접촉하는 모든 것은 실험실로 반입되는 다른 샘플의 주요 오염원입니다.이러한 이유로 실제 테스트 샘플과 같은 기간 동안 준비되었을 때 청결을 유지하기 위해 여러 대조군 샘플이 일반적으로 테스트됩니다.여러 대조군 표본에서 예기치 않은 일치(또는 변동)는 실제 검사 표본이 오염될 가능성이 높다는 것을 나타냅니다.관계 테스트에서,[citation needed] 한 사람이 다른 표본에서 자신의 DNA와 관련이 없다는 것을 증명하기 위해 완전한 DNA 프로파일은 달라야 한다.

생물의학 연구에서 STR 프로파일은 세포주 [7]인증에 사용된다.자기 생성 STR 프로파일은 CLASTR(https://web.expasy.org/cellosaurus-str-search/) 또는 STRBase(https://strbase.nist.gov/)) 등의 데이터베이스와 비교할 수 있습니다.또한 첫 번째 패시징 전에 배양된 자생 1차 쥐세포주를 이후의 통로와 일치시킬 수 있어 세포주의 동일성을 확보할 수 있다.

레퍼런스

  1. ^ Butler, John M. (4 August 2011). Advanced Topics in Forensic DNA Typing: Methodology. San Diego: Elsevier Academic Press. pp. 99–100. ISBN 9780123745132.
  2. ^ National Commission on the Future of DNA Evidence (July 2002). "Using DNA to Solve Cold Cases" (PDF). U.S. Department of Justice. Retrieved 2006-08-08.
  3. ^ https://dfs.dc.gov/sites/default/files/dc/sites/dfs/page_content/attachments/STRmix%20Validation.pdf[베어 URL PDF]
  4. ^ Moretti, Tamyra R.; Just, Rebecca S.; Kehl, Susannah C.; Willis, Leah E.; Buckleton, John S.; Bright, Jo-Anne; Taylor, Duncan A.; Onorato, Anthony J. (2017). "Internal validation of STRmix™ for the interpretation of single source and mixed DNA profiles". Forensic Science International: Genetics. 29: 126–144. doi:10.1016/j.fsigen.2017.04.004. PMID 28504203.
  5. ^ Tautz D. (1989). "Hypervariability of simple sequences as a general source for polymorphic DNA markers". Nucleic Acids Research. 17 (16): 6463–6471. doi:10.1093/nar/17.16.6463. PMC 318341. PMID 2780284.
  6. ^ Felch, Jason; et al. (July 20, 2008). "FBI resists scrutiny of 'matches'". Los Angeles Times. pp. P8.
  7. ^ Hong Y. (2020). "Authentication of Primary Murine Cell Lines by a Microfluidics-Based Lab-On-Chip System". Biomedicines. 8 (12): 590. doi:10.3390/biomedicines8120590. PMC 7763653. PMID 33317212.