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영어

Mitochondrial DNA (mtDNA) sequencing is widely used in the identification of old skeletal remains or severely damaged biological samples. Recently, many studies on mtDNA sequencing using multiplex polymerase chain reaction (multiplex PCR) have been conducted as a means of improving the amplification efficiency by reducing the size of amplicons and the consumption of template DNA which is limited in quantity. This study aims to establish a less laborous and a more optimized method for mtDNA sequencing by using highly efficient and accurate multiplex PCR. Among Taq polymerases, TITANIUM Taq showed better results in success rate and reproducibility for multiplex PCR than i-Taq plus and AmpliTaq Gold. Using optimized multiplex PCR method with TITANIUM Taq and modified primer sets, it demonstrated a 95.0% success rate of mtDNA sequencing with 200 samples. This method shows tremendously increase success rate compared to the that of the 299 samples tested with the conventional method of S.M. Edson et. al. (63.7%). With this optimized multiplex PCR method, mtDNA sequencing with skeletal remains more than half of a century old can be successfully, and reproducibly analyzed.

한국어

Mitochondrial DNA (mtDNA) 염기서열 분석법은 오래된 유해 시료나 심하게 훼손된 인체 시료의 신원확인에 널리 사용되고 있다. 최근 증폭효율을 향상시키기 위해 template DNA의 소모가 적고amplicon의 크기를 줄인 multiplex polymerase chain reaction (multiplex PCR)을 이용한 mtDNA 염기서열분석방법이 도입되고 있다. 본 연구는 대량의 유해시료에서 분석 성공률은 높이는 동시에, 보다 빠른 시간에 적은 노동력으로 유해시료를 분석할 수 있는 최적화된 multiplex PCR 기반의 mtDNA 염기서열 분석 방법을 찾고자 하였다. S.M. Edson (2004)의 방법에 사용된 AmpliTaq Gold polymerase 보다 향상된증폭효율을 가지는 polymerase를 비교실험을 통해 선택하고자 하였으며 그 결과, TITANIUM Taq을 이용한 실험에서 i-Taq plus 및 AmpliTaq Gold보다 우수한 증폭효율과 재현성을 확인할 수 있었다. 여기에추가적으로 새롭게 디자인한 primer를 이용한 multiplex PCR을 통해 보다 더 우수한 정확도와 증폭효율을 보이는 mtDNA 염기서열 분석 method를 개발 할 수 있었다. 이와 같이 최적화된 TITANIUM Taq과 새로운 primer set을 이용한 multiplex PCR을 통해 유해 시료 200개를 분석한 결과 95.0%의 성공률을 보였다. 이는 S.M. Edson (2004)의 방법으로 분석된 299개의 유해시료의 mtDNA 염기서열 분석 성공률(63.7%) 보다 크게 향상된 것이다. 이 방법을 통하여 60년 이상 오래된 유해에서도 만족할만한 정확도와증폭효율, 재현성을 가진 MtDNA 염기서열분석이 가능할 것으로 판단된다.