DNA를 통한 친자확인 어떻게하나?

[본문] 1997년 11월 프랑스 파리에 위치한 페르라셰즈 공동묘지에 전 세계 이목이 집중됐다. 이미 고인이 된 세계적 샹송 가수 이브 몽탕 딸이라고 주장하는 여성이 나타나 프랑스 법원이 친자 확인을 위한 유전자 채취를 허락했기 때문이다. 시신에서 추출한 유전자와 여성 유전자를 비교 분석한 결과 그는 몽탕 딸이 아닌 것으로 밝혀졌다. 몽탕이 남긴 재산을 노렸던 여성의 욕심은 과학의 힘 앞에서 무너질 수밖에 없었다.

최근 우리나라에서도 유전자 감정이 세간의 화제가 되고 있다. 혼외 자식 논란에 휩싸인 채동욱 검찰총장이 유전자 감정을 통한 친자확인 의사를 밝히면서 채 총장 아들이라고 의심받고 있는 아이와 엄마가 동의만 한다면 진실 여부는 과학의 힘으로 가려낼 수 있다.

▶ 인간 몸을 이루고 있는 유전 정보는 `DNA(데옥시리보핵산)`에 저장돼 있다.
어머니 난자와 아버지 정자에 있는 핵이 만나 수정란이 형성될 때 유전 정보도 하나로 합쳐지면서 대를 이어 전달된다.
인간 DNA는 아데닌(A), 시토신(C), 구아닌(G), 티민(T)이라고 하는 4가지 염기로 구성돼 있다. 만약 DNA 염기서열이 `AGCTAGCTAGCT…`처럼 나타난다면 AGCT를 한 묶음으로 하는 염기서열이 3번 반복되는 것이다. 부모에게서 나타난 DNA 염기서열이 반복되는 패턴은 자식에게 그대로 전달되는데 이를 친자 확인에 사용한다.

▶ 유전자를 비교해 친자를 확인하는 데 걸리는 시간은 만 하루면 가능하다.
유전자 감식은 DNA 염기서열을 비교하는 것이기 때문에 세포에서 `핵`만 추출하면 가능하다. 머리카락 모근이나 구강 상피세포, 혈액에서 손쉽게 핵을 골라낸 뒤 DNA를 추출할 수 있다.담배꽁초같이 특정한 사람 타액이 묻어 있는 물질에서 DNA를 추출해 친자 확인을 하는 데 걸리는 시간은 3~4일 정도다. 가격은 12만~15만 원 선으로 부모와 자식 유전자를 모두 비교할 때는 36만~45만 원 선에서 친자 확인이 가능하다.
▶ 친자 확인을 위한 유전자 감정 신뢰도는 얼마나 될까.
강태홍 동아대 생명과학과 교수는 "과학기술 발달로 유전자 감식이 하루 만에 가능한 시대가 됐다"며 "친자가 아닐 때 유전자가 같게 나올 확률은 거의 없기 때문에 유전자 감식은 99.99% 신뢰도를 보인다"고 설명했다.유전자 감식을 위해서는 DNA를 추출해 낸 뒤 염기서열을 증폭시키는 기술을 활용한다. 우선 머리카락 모근에서 핵을 추출하고 DNA를 뽑아낸다. 반복되는 염기서열을 비교하기 위해서는 많은 DNA가 필요하기 때문에 추출해 낸 DNA를 수만~수억 배 복사하는 증폭 과정을 거친다. DNA를 증폭하기 위해서는 `프라이머(primer)`라는 가짜 DNA가 반드시 필요하다. DNA 한 가닥으로는 복제가 불가능하기 때문에 각 염기서열과 짝을 이루는 가짜 DNA를 만들어 붙인 뒤 대량 복제한다.
김용성 한국생명공학연구원 유전체의학연구센터 책임연구원은 "머리카락이나 타액에서 추출한 DNA는 양이 적기 때문에 증폭 과정을 거친다"며 "DNA 하나만 있어도 수억 개로 복제한 뒤 염기서열을 비교할 수 있다"고 말했다.
증폭시킨 DNA를 `전기영동(電氣泳動, electrophoresis)`이라는 실험 장치에 넣으면 염기가 배열된 횟수와 길이에 따라 두 DNA가 얼마나 같고 다른지 비교가 가능하다. DNA는 전기를 가하면 움직이는데, 염기가 많이 반복된 DNA는 길이가 길기 때문에 이동하는 데 오랜 시간이 걸리고 반대로 반복 횟수가 적은 염기는 적은 시간이 걸린다.
김용성 책임연구원은 "증폭시킨 수억 개 DNA에 전기를 가해 하나씩 비교 분석하면 두 사람에게서 추출한 DNA가 몇 %나 같은지 수치로 환산할 수 있다"고 말했다.
친자가 확실할 때 두 DNA 유사도는 99.99%까지 올라간다. 하지만 조금이라도 다른 염기 배열이 발견되면 신뢰도는 70~90%로 뚝 떨어진다. 전문가들은 유전자 감식을 통해 친자 확인을 할 때 신뢰도가 99.99%가 아니면 의미가 없다고 설명한다.
김용성 책임연구원은 "유전자가 후대로 전달되는 과정에서 염기 배열이 달라지는 일이 있을 수 있지만 한 세대에서 이런 일이 발생할 일은 없다"며 "일반적으로 70~90% 유사도가 나오면 친자가 아닌 것으로 본다"고 덧붙였다.

[참고자료] 매일경제신문 2013. 9. 25일자 원호섭 기자

[자료정리] 과학상식보급위원 이 세 용