유전학의 이해

유전학의 이해 (개념과 원리) (제 3판), Benjamin A. Pierce 지음, 전상학외 옮김, 라이프사이언스, 2009

작년에 포렌식 심포지움에 참석해서 발표 순서를 기다리다가 먼저 발표하신 분의 유전자 감식에 대한 발표를 듣고 문득든 생각을 질문했다. “형제 자매는 부모로 부터 같은 유전자를 물려받는데 어떻게 다르죠?” 발표하신 분은 길게 이야기할 수 없어 그냥 “엄마가 애들마다 다른 것을 줘요” 정도로 답했는데, 이 책을 보면 왜 그런지 알 수 있습니다.

세포가 복제될때 체세포인 경우에는 세포핵 안의 염색체가 모두 복제되고 이후 둘로 나누어집니다. 복제의 정확도는 DNA서열의 염기 10억개(사람의 유전체에 해당하는 염기의 갯 수는 30억개) 중 하나 정도가 틀릴 가능성이 있습니다. 이러면 형제 자매 사이에 유전자가 다를 확률이 거의 없습니다만, 체세포가 아닌 생식세포(정자, 난자)는 좀 다릅니다.

생식세포는 감수분열을합니다. 사람의 경우 23종 46개의 염색체가 있습니다. 생식 세포가 분열할 때는 46개의 염색체가 23개씩 둘로 나누어 집니다. 그래서 감수분열이라는 이름이 붙었습니다. 이 감수분열시에 둘로 나누는 방법에 있어서 각각의 염색체 한쌍 중 어느 것이 어느 세포로 갈지는 임의적입니다. 따라서 각 염색체 마다 2가지의 경우의 수가 있으니 2^23=8,388,608 즉, 8백만 가지의 조합이 가능합니다.

이 것 뿐만 아니라 교차라는 것이 있습니다. 복사된 각각의 염색체 2개의 일부가 서로 염기서열을 교환하는 절차를  거칩니다. 교차하는 곳은 어디에서나 일어날 수 있으니 그 경우의 수는 계산하기도 어렵습니다. 또 교차가 한번이 아니고 2번이나 3번도 동시에 일어날 수 있습니다.

여기에 DNA내의 염기가 다른 것으로 바뀌는 돌연변이까지 감안하면 (일난성 쌍둥이가 아닌 이상) 형제 자매가 같은 유전자를 물려받을 확율은 없습니다.

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