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김기정(Ki-Jeong Kim),아리오나 턱럼(Ariunaa Togloom),전은희(Eun-Hee Jeon),이민수(Min-Soo Lee),조연옥(Youn-Ock Cho),가와치멛 르학와수렝(Gavaachimed Lkhagvasuren),최지혜(Jee-Hye Choi),다스제벡 투멩(Dashtseveg Tumen),김근철(Keun-Cheol Kim),김재현 대한체질인류학회 2007 해부·생물인류학 (Anat Biol Anthropol) Vol.20 No.4
고인골 핵산(DNA)분석은 인류학 및 고고학에서 인류의 진화 및 계통발생학적 연구에 널리 이용되고 있다. 그러나 이러한 분석을 위한 고인골 핵산 추출은 보존이 잘 안된 고인골 시료에서 성공적이지 못한 경우가 흔하다. 이 연구에서는 이러한 고인골로부터 핵산 분석의 성공율을 높이기 위하여 이온교환수지를 이용한 고순도 핵산추출법을 시도하였다. 이 방법과 기존에 고인골 핵산 추출법으로 쓰여온 GENECLEAN<SUP>®</SUP> 키트 (Qbiogene)와 Qiaquick<SUP>®</SUP> 컬럼(Qiagen)방법을 이용하여 한국과 몽골의 약 500년에서 5000년 된 12개 고인골 검체들로부터 핵산분석의 성공율을 비교하였다. 핵산 분석 방법으로서 사립체 핵산, 남성 결정 표지 핵산 및 한국인에서 흔한 Y 염색체 일배체그룹 O 표지(M175) 핵산 증폭 방법을 이용하였다. 이 연구에서 개발된 방법은 기존 방법들에 비하여 핵산분석의 성공율을 현저히 증가시켰다. GENECLEAN<SUP>®</SUP> 키트 이용 방법으로 사립체 핵산 증폭은 두 시료에서만 가능하였고, 남성 결정 표지 핵산과 M175 표지 핵산의 증폭은 모든 검체에서 없었다. Qiaquick<SUP>®</SUP> 컬럼 방법은 9개 시료에서 사립체 핵산 증폭, 9개 시료에서 남성 결정 표지핵산 증폭, 6개 시료에서 M175 표지 핵산 증폭이 가능하였다. 이 연구에서 개발된 방법은 모든 시료에서 사립체핵산 증폭, 10개 시료에서 남성 결정 표지 핵산 증폭, 8개 시료에서 M175 표지 핵산 증폭이 가능하였다. 이 결과는 이온교환수지를 이용한 핵산 추출법이 고인골 핵산분석을 위해 향상된 핵산 분리법으로서 인류학 연구에서 유용하게 쓰일 수 있음을 시사한다. Ancient DNA analyses are widely used for evolutionary and phylogenetic study of mankind in anthropology and archeology. However, the DNA extraction from particularly poorly preserved ancient human samples is often unsuccessful in these analyses. In the present study, to improve the success rate of ancient DNA analysis, we introduced a high grade ancient DNA purification method using ion-exchange columns. We compared the success rate of ancient DNA analysis of this new method with that of the two methods that have been used for ancient DNA extraction, GENECLEAN<SUP>®</SUP> kit (Qbiogene) and Qiaquick column (Qiagen). Twelve ancient bone samples from Korea and Mongolia that are about 500 to 5,000 years old by an archeological estimation were used. As the DNA analysis methods, polymerase chain reaction (PCR) methods for the amplification of a mitochondrial DNA HV1 segment, a male sex determination marker DNA and M175 marker DNA that is used for the determination of O haplogroup of Y chromosome that is reportedly a common one in modern Korean people. The method developed in this study remarkably increased the success rate of DNA analysis compared with the other two methods. Using the GENECLEAN<SUP>®</SUP> kit, only two samples were amplifiable for the mitochondrial DNA, no sam- ples for the male sex determination marker and M175 marker DNAs. Using the Qiaquick columns, nine samples were amplifiable for mitochondirial DNA, nine samples for male sex determination marker and six samples for M175 marker. The developed method allowed for the amplification of mitochondrial DNA from all samples, male sex determination marker from eight samples and M175 marker from eight samples. The results demonstrate that ion-exchange columns can be useful for the improved ancient DNA extraction in anthropology and archeology.
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