학문
세계인구가 80억인데 각 개인의 유전자가 모두 다르다니요?
세계인구가 80억인데 각 개인의 유전자가 모두 다르다니요? 더구나 혈액도 아닌. 칫솔만 가지고도 정확히 분석을 하다니요. 너무 놀랍습니다
5개의 답변이 있어요!
80억 인구의 유전자가 모두 다른 이유는 30억 개에 달하는 DNA 염기쌍 때문입니다.
인류의 DNA는 99.9%가 같지만, 0.1%의 차이만으로도 300만 개의 변형 구간이 생겨납니다.
이 구간들이 만들어내는 조합의 수는 무한에 가깝기 때문에 일란성 쌍둥이가 아니라면 지구상 모든 이가 다른 것입니다.
그리고 혈액이 아니어도 분석 가능한 이유는 우리 몸의 모든 세포가 완벽히 같은 DNA를 가지고 있어서입니다.
칫솔질을 할 때 묻어 나오는 구강 상피세포만으로도 충분히 유전자를 추출할 수 있고, 또한 PCR(중합효소 연쇄 반응) 기술 덕분에 세포 한 두 개의 극소량 DNA도 수억 배 복제해 분석이 가능하게 할 수 있습니다.
마지막으로 분석 시에는 30억 개 전체를 읽지 않고, 개인차가 극심한 STR(단편 반복 서열) 구간 16~20곳만 비교하는데, 이 특정 구간들의 반복 패턴이 타인과 완전히 일치할 확률은 수조 분의 1 정도입니다.
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채택된 답변안녕하세요, 가을이오면님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 세계 인구 80억 명의 유전자가 제각기 다른 이유는 생식세포 형성 시 일어나는 무작위 교체와 수정으로 천문학적인 유전 조합이 만들어지기 때문이며, 칫솔에 묻은 구강 상피세포를 유전자 증폭 기술로 복제하여 개인 고유의 염기서열을 분석하기 때문이랍니다.
■ 감수분열의 유전적 다양성과 천문학적인 조합의 수
일란성 쌍둥이를 제외한 모든 사람의 유전자는 서로 다릅니다. 정자와 난자가 만들어질 때 부모의 염색체가 무작위로 나뉘고 유전자를 맞바꾸는 교차 현상이 일어나는데요. 이로 인해 생식세포가 만나 수정란을 이룰 때의 유전자 조합 수는 수십조 가지 이상으로 사실상 무한대에 이릅니다. 또한 유전자 감식은 30억 쌍 전체가 아니라 사람마다 반복 횟수가 크게 다른 특정 유전자 부위(STR)를 스무 개 이상 비교하는데요. 이 부위들이 우연히 겹칠 확률은 수조분의 일에 불과해 80억 인구 속에서도 정확히 특정인을 지목할 수 있는 것이랍니다.
■ 모든 체세포의 동일한 디엔에이와 피시아르 증폭 원리
혈액 대신 칫솔로 감식할 수 있는 이유는 인체의 모든 체세포가 완전히 동일한 디엔에이 설계도를 지니기 때문이에요. 양치를 하면 칫솔모에 잇몸과 볼 안쪽에서 탈락한 구강 상피세포가 묻어나오는데요. 현대 과학은 피씨알(PCR)이라는 중합효소 연쇄반응 기술을 통해 단 몇 개의 세포에 든 극미량의 디엔에이도 수십억 배로 증폭해 냅니다. 따라서 피를 뽑지 않고 칫솔에 남은 미세한 세포 흔적만으로도 혈액과 똑같은 정확도로 유전자를 분석해 낼 수 있는 것이지요.
정리하자면,
80억 인류의 유전자가 다른 이유는 감수분열과 수정을 거치며 무한에 가까운 유전적 재조합이 일어나고 고유한 반복 염기 구간을 비교하기 때문이며, 칫솔에 남은 구강 상피세포 역시 혈액과 동일한 유전 정보를 품고 있어 피시아르 증폭 기술을 통해 오차 없이 정확한 분석이 가능하답니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
사람의 DNA는 약 99.9%가 서로 같지만, 나머지 차이만으로도 수백만 개의 유전적 변이가 생겨 개인을 구별 할 수 있습니다. 칫솔에는 침과 구강상피세포가 남아 있어 여기서 DNA를 추출해 여러 유전자 표지를 비교합니다. 다만 일란성 쌍둥이는 일반 DNA 검사만으로 구분이 어렵습니다.
안녕하세요. 김창희 박사입니다.
모든 사람의 DNA가 정확하게 100% 일치하지 않습니다.
단 조건이 있는데요. 일란성 쌍둥이는 예외입니다.
이들의 경우 DNA의 순서는 모두 동일합니다.
그래서 사실 이들은 항상 유전학에서 “연구 대상”으로 분류되었습니다. 특히 유전과 환경에 따른 변화 등의 상관관계 분석을 위해서요.
그 외에는 모두 다릅니다.
백인, 황인, 흑인에 혈액형 4가지 등등 모두가 다릅니다.
그래서 범죄, 가족 찾기 등에 DNA가 활용됩니다.
감사합니다
안녕하세요. 네, 말씀해주사 것처럼 정말 놀라운 부분입니다. 다만 정확히 말하면 80억 명의 유전자가 모두 완전히 다른 것은 아닌데요, 사람의 DNA는 약 99.9%가 서로 같고, 나머지 약 0.1% 정도의 차이가 개인을 구별하는 데 중요한 역할을 합니다.
예를 들어 사람의 DNA에는 수십억 개의 염기쌍이 있는데, 이 중 일부 위치에서 A·T·G·C의 배열이 사람마다 조금씩 다릅니다. 이런 차이를 유전적 변이라고 합니다. 특히 여러 위치의 변이를 조합해서 보면 같은 유전형을 가진 두 사람이 우연히 나타날 가능성이 매우 낮아지기 때문에 DNA 분석을 통해 개인을 식별할 수 있습니다. 그리고 혈액이 아니어도 DNA를 얻을 수 있는데요, 혈액 속에서는 주로 백혈구가 DNA를 제공하지만, 구강 안쪽의 볼 점막에서 떨어져 나온 세포에도 DNA가 들어 있습니다. 그래서 칫솔이나 면봉처럼 입안과 접촉한 물건에는 이런 세포가 묻어 있을 수 있습니다. 충분한 양과 상태의 DNA가 확보된다면 이를 분석할 수 있습니다. 다만 여기서 중요한 것은 칫솔만 있으면 무조건 100% 정확하게 분석된다는 의미는 아닙니다. 칫솔에 남아 있는 DNA의 양과 보존 상태, 다른 사람의 DNA가 섞였는지 여부 등에 따라 분석 가능성이 달라지며, 법과학에서는 여러 유전적 표지를 함께 비교하여 동일인 여부를 판단합니다. 감사합니다.