• 헤리티지:역사와 과학
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• 제40권
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• pp.387-411
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• 2007

고대 DNA분석은 인류학, 고고학, 생물학자뿐만 아니라 대중의 관심사가 될 정도로 점차 중요성이 강조되고 있다. 고고학자와 생물학자는 인류의 기원과 집단의 이주, 민족의 형성 그리고 고대인의 질병과 매장문화를 규명하는데 있어 고대 DNA분석을 접목하고 있으며, 이미 멸종된 동물의 계통진화학적인 연구에도 이를 활용하고 있다. 고대 DNA분석의 새로운 전기가 마련된 계기는 고대 시료에서 추출되는 미량의 DNA 증폭을 가능하게 한 종합효소연쇄반응(Polymerase chain reaction, PGR)법이 개발되면서였다. 그러나 고대 DNA는 탈아미노화나 절편화 등의 분자 손상 정도가 심한데 이것은 PCR에서 중합효소의 정확한 DNA 증폭을 방해하는 요인으로 작용한다. 시토신이 탈아미노화되어 우라실을 형성하는 것은 DNA의 염기치환오류를 일으킬 수 있으며, 이런 현상은 증폭 과정에서 고유의 염기서열에 대한 고정치환($C{\rightarrow}T$, $G{\rightarrow}A$)을 유도하게 된다. 또한 대부분의 고대시료는 외부 오염물에 노출되어 있는데, 특히 외부 DNA의 오염은 고대 DNA의 염기서열을 결정함에 있어서 부정확한 결과를 도출시키는 심각한 문제를 초래하곤 한다. 이와 같이 고대 시료는 오랜 기간 동안 자연 분해과정과 다양한 오염물질에 노출되어 있어 그 훼손 정도가 심한 것이 일반적이다. 고대 DNA 연구에 있어서 많은 생화학적 손상과 외부 DNA의 오염을 극복하기 위해서는 보통의 분자생물학적인 방법과 기준보다 더욱더 엄격한 검증 절차에 의하여 연구가 진행되어야 하며, 연구 결과의 신뢰성을 확보하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 글에서는 고대 DNA의 손상과 오염물질에 의한 부정확한 염기서열결정과 오류를 보정하고 예방할 수 있는 연구 기준과 실험적 절차를 설명하고자 한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제41권1호
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• pp.99-108
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• 2008

1980년대 이후 전 세계적으로 발굴지에서 출토되는 인골 분석에 대한 고고학적 중요성이 증가하면서 인골의 자연과학적 연구가 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 출토 인골의 고고유전학 연구가 점차 활성화 되어감에 따라 고대 DNA 연구를 위한 주요 방법 및 기술적 지식의 축적이 이루어지고 있다. 인골의 보존 상태는 매장환경과 밀접하게 연관되어 있는데 국내에서 출토되는 인골, 동물 뼈 등과 같은 생물유체의 보존 상태가 좋지 못한 주요 원인은 우리나라의 토성(土性) 및 기후적인 특성 때문이다. 그러나 조선시대 회곽묘(灰槨墓)에서는 대체로 보존 상태가 좋은 인골이 출토되고 있는데, 이는 회곽의 구조적 화학적 특성에서 기인된 것이다. 이것은 묘제(墓制)와 장법(葬法)이 피장자(埋葬者)의 매장 환경을 조절함으로써 인골이 잘 보존 될 수 있음을 보여주는 좋은 사례이다. 인골의 미생물에 의한 오염, 물리 화학적 손상 등 다양한 원인은 고대 DNA 분석에 많은 영향을 미치기 때문에 이를 효과적으로 제거할 수 있는 DNA 분석법이 요구된다. 특히, 고대 DNA가 사람 DNA에 의하여 오염되지 않았음을 증명하기 위한 실험 절차가 체계적으로 검증되어야만 연구결과의 신뢰성을 확보할 수 있다. 우리나라 고대 인류의 이동과 그들의 문화를 이해하기 위하여 고대 DNA 분석과 더불어 안정동위원소를 이용한 인골의 골화학 분석 등 인골에 대한 자연과학적 분석이 종합적으로 병행되어야 한다. 더불어 출토 인골의 고고유전학 연구는 형질인류학, 고고학과 같은 인문사회학적 연구와 동시에 수행될 때 가장 좋은 양질의 결과를 얻을 수 있으며 이러한 학제 간 연구는 더욱더 활성화 되어야 한다. 본고는 출토 인골 연구의 학문적 가치와 종합연구의 필요성을 자연과학적 연구의 입장에서 강조하였다. 또한 출토 인골의 DNA 연구 방법과 그 결과를 예로 소개함으로써 고고유전학 연구에 대한 이해를 돕고자 하였다.

• 분석과학
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• 제31권2호
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• pp.65-70
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• 2018

이 연구에서는 대규모 병렬형 염기서열 분석 (massively parallel sequencing)에 적용할 샷건 라이브러리 (shotgun library)를 성공적으로 제작하기 위해 두 가지 유형의 고대 DNA (ancient DNA, aDNA) 분리 방법을 비교하였다. 헝가리 선사 시대 늑골 뼈 시료로 실리카 현탁액을 이용한 추출법과 Amicon Ultracel-15 10K 초원심 분리 장치(Millipore)를 이용한 추출법을 비교하였다. 약 150 mg의 뼛가루에서 각각의 방법으로 3 회 반복 추출한 후 이중 가닥 DNA (double stranded DNA, ds DNA)의 양을 측정하였다. 초원심분리 농축 방법은 실리카 현탁액을 사용하는 것보다 더 빠르고, 더 쉬운 공정이며 약 11 배 높은 DNA 회수율을 나타냈다. 또한 초원심 분리 장치로 획득한 DNA 주형은 실리카 현탁액으로 획득한 것보다 샷건 라이브러리가 훨씬 성공적으로 만들어졌다. 두 종류의 aDNA 추출 방법을 비교한 본 연구는 Amicon 장치를 사용하는 분리법이 시간의 절약, 단순한 프로세스 및 높은 효율 등의 장점을 지니고 있음을 보여주었다.

• 보존과학회지
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• 제23권
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• pp.81-93
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• 2008

오늘날 고대 DNA 분석을 통한 고유전학 연구는 인류학, 고고학, 생물학 분야의 중요한 관심사로 떠오르고 있다. 본 연구는 충청남도 아산시 탕정면 명암리 유적 9지점에서 발굴조사 된 고려 말에서 조선시대 초기 분묘 출토 인골 20개체를 대상으로 고유전학적 연구를 수행한 결과를 보고한 것이다. DNA 추출 및 PCR 과정에서 연구자에 의해 일어날 수 있는 DNA 오염을 모니터링하기 위하여 모든 실험과정은 무균작업대에서 시약과 소모품을 고온멸균 및 자외선 처리하여 진행되었으며, 음성대조군을 설정하여 결과의 신뢰성을 검증하였다. 실리카 추출 방법에 의하여 출토 인골로부터 DNA를 추출한 후, 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 과변이지역을 9지역으로 나누어 PCR법에 의해 부분 증폭을 실시하였다. 증폭산물에 대한 염기서열 분석을 통하여 과변이지역의 변이형을 동정하였으며, 이를 현대 한국인의 결과와 비교하였다. 아산 명암리 소규모 지역집단의 옛사람 인골 20개체를 대상으로 한 이번 연구에서 기대이상의 다양한 mtDNA haplogroup이 분석되었다. 이러한 결과는 오랜 세월 동안 생활문화 중심지로 자리 잡은 아산 명암리 유적 주변의 개방적인 지역적 조건과 이곳에 거주했던 개체군의 유전적 특성을 반영하고 있으며, 아산 지역에 널리 분포하는 선사시대에서 조선시대에 이르는 많은 유적에 대한 고고학적 발굴 성과가 이 결과를 뒷받침하고 있다.

• 보존과학연구
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• 통권29호
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• pp.137-148
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• 2008

고고 유적지에서 출토된 뼈에서 추출한 DNA는 부식산과 풀빅산 등의 토양성분과 콜라겐 등 다양한 오염물질이 포함되어 있어 DNA의 추출 및 분석이 매우 어렵다. 본 연구에서는 phenol 추출법, silica 추출법 등 두 가지 대표적인 고대 DNA 추출법의 효율을 DNA 증폭 결과에 의하여 비교하였다. 또한 울트라급의 초음파를 시료 용해에 적용한 후 silica 추출법으로 DNA를 분리한 방법이 기존의 phenol 및 silica 추출법에 비하여 미토콘드리아 DNA와 아밀로제닌 유전자 증폭 결과가 더 우수한 것으로 나타났다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 1999년도 춘계 학술대회지
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• pp.120-121
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• 1999

1. 충북대학교 박물관팀이 충북 청원군 옥산면 소로리에서 구석기시대 유적지를 발굴하는 과정에서 13,010BP로 추정되는 상위토탄층에서 고대형 탄화벼가 출토되었고 36,350BP 이전으로 추정되는 하위토탄층에서 유사벼가 출토되었다. 2. 고대형벼는 11개의 단립형과 1개의 장립형이었다. 장립형벼는 영피표면에 융모가 없고 황금색인(Smootn and gold-hull) 세장립이었다. 그 크기는 지금의 세장한 indica 와 비슷하였다. 3. 유사벼는 영표면에 융모가 있고 깍지(莢)모양으로 되어있는 것(유사벼-1)과 영표면에 융모없이 미끈한것(유사벼-2)으로 2종류가 있었다. 이들의 크기는 모두 벼알과 비슷하였다. 4. DNA 분석결과 고대벼는 지금의 재배종 japonica 나 indica 와는 차이를 보였다. 장립종은 시료가 부족하여 분석하지 못하였다. 유사벼-1은 재배종 벼와 약간 유사한점이 보였으나 유사벼-2는 유사점이 없었다. 5. 고대벼에서는 쌍봉돌기(Bi-peak protuberences)가 있었으나 유사벼-1 과 유사벼-2에서는 이것이 없었다.

• 해부∙생물인류학
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• 제31권4호
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• pp.105-119
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• 2018

고고유전학은 고DNA에 대한 분석을 고고학 및 인류학적 증거와 교차검증함으로써 인류사에 대한 과학적인 사실을 정립하고자 하는 학문이다. 30여 년 전 시작된 고DNA 연구는 급격하게 발전하여 최근 10년간은 전장유전체의 염기서열을 분석하는 고유전체 연구로 그 범위를 확장하였다. 이를 통해 고인류 종들과 현생 인류 고대 집단들의 기원 및 이주 패턴들을 진화유전학적으로 엄밀하게 연구하는 것이 가능해졌다. 본 연구에서는 고고유전학의 전반적인 분석 원리와 최근의 고유전체 연구 성과 및 경향을 검토하였다. 시료 채취 기술 및 통계 분석 방법의 발전, 고인류 및 서유라시아 고대 집단들의 고유전체 연구들을 통해 정립된 연구 방법들은 현재 다른 지역들에도 활발하게 적용되고 있는 추세다. 그러나 한반도를 포함한 동아시아 고유전체 연구는 아직 부진한 실정이다. 본 연구를 통해 아직 수행된 바 없는 한반도 고유전체 연구가 진행될 시 어떠한 사실들을 밝힐 수 있는지 그 가능성을 전망하고자 한다.

• 전자공학회지
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• 제38권11호
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• pp.61-67
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• 2011

우리 선조들은 가끔 점을 쳐서 내일이 길흉화복(吉凶禍福)을 예측했다. 오늘날에는 복권 한 장에 마음을 졸이며 대박을 기다리는 현대인들에 이르기까지, 우리 인류는 항상 확률적인 상황에 직면해 왔다. '확률'이라는 말이 개입되는 순간부터, 우리의 삶은 하나의 도박이 되는 것이다. 병원에서 질병 감염 여부를 검사할 때나 법적 증거로 DNA 유전자를 감식할 때, 거기에는 항상 '확률'적 요인이 숨어있다. 그 중심에 가우스(Carl Fredrich Gauss, 1777-1855, 독일)가 있다. EU 통합 전 독일의 10 Mark 화폐 주인공 가우스, 가우스는 독일의 자존심이다. 고대부터 인간은 무엇인가를 결정할 때 확률적 결정에 따른다. 본고에서는 가우스 확률분포의 기원을 추적 요약하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.275-281
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• 2017

인간 내인성 레트로 바이러스는 약 3~4 천만 년 전 인간게놈에 통합되기 시작했던 화석바이러스로서 인간게놈의 약 8%를 구성하고 있다. 이러한 고대의 레트로 바이러스는 연속된 유전자변이로 인해 본래의 기능을 잃게 됨으로써 "쓸모없는 DNA (junk DNA)"로 여겨져 왔다. 그러나 최근 연구는 모든 인간 내인성 레트로 바이러스가 단지 침묵을 지키는 승객만이 아님을 보여준다. 현재까지는 이들 바이러스가 인간 질병의 직접 원인이 된다는 것은 밝혀지지 않았으나, 다발성 경화증, 정신 분열증 및 근 위축성 측삭경화증을 포함한 신경학적 장애와 인간면 역결핍바이러스 (HIV)나 헤르페스 등의 바이러스 감염, 여러 유형의 암과 같은 질환을 가진 환자에서 인간 내인성 레트로 바이러스의 DNA가 과도발현 됨을 보여주는 연구들이 다양하게 이루어지고 있다. 이 리뷰논문은 신경학적 질환에 대한 인간 내인성 레트로 바이러스의 가능한 관련여부를 다루고 있다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제17권1호
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• pp.245-250
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• 1984

Reciprocal exchanges of DNA in sister chromatids (SCEs) are induced by various carcinogens and mutagens, although the quantitative relationship between the number of mutations and SCEs induced varies among chemicals. Nevertheless, the analysis of SCEs production by various agents often proposed as a sensitive and quantitative assay for mutagenicity and cytotoxicity. Mercury, even if which has no evidences for mutagenicity and carcinogenicity, is reported to exert some cytotoxic effects, such as chromosomal aberrations or bad influences to ovulation and reproduction in experimental animals, etc.. In this study, tests for sister chromatid exchanges have been carried out on normal human lymphocytes in whole blood culture to add mercury chloride ($HgCl_2$) or methylmercury chloride ($CH_3\;HgCl$) for 72 hr. The results indicate the dose-dependent relationship between the frequencies of SCEs and the concentrations of $HgCl_2,\;CH_{3}HgCl$ and 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU). Lymphocyte proliferation has depressed in the higher concentration of mercury.