KR20060087779A

KR20060087779A - ＤＮＡｔｙｐｉｎｇ을 통한 고유의 문자를 추출하여디지털로 변환해 객체식별 하는 방법

Info

Publication number: KR20060087779A
Application number: KR1020050008605A
Authority: KR
Inventors: 장화철
Original assignee: 주식회사 비트진; 장화철
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-08-03
Also published as: WO2006080824A1

Abstract

본 발명은 DNA typing을 통한 고유의 문자를 추출하여 디지털로 변환해 객체식별 하는 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 생체를 인증하기 위해 생체의 DNA를 추출하여 상기 DNA를 유일의 시리얼번호로 만들어 생체식별 및 객체 친계 식별을 용이하게 하는 DNA typing을 통한 고유의 문자를 추출하여 디지털로 변환해 객체식별 하는 방법에 관한 것으로 시컨서 장비로 부(父), 모(母) ,자(子)의 DNA를 추출하는 단계와, 추출된 부(父), 모(母) ,자(子)의 DNA 중에서 STR maker의 순서를 정하는 단계와, 부(父), 모(母) ,자(子) 각각에 대해서 순서화된 STR maker에 따라 반복횟수를 추출하여 고유에 디지털 문자로 변환하여 객체서버의 DB에 저장하는 단계와, 상기 객체서버 DB에 저장된 부(父), 모(母) ,자(子)의 디지털 숫자를 비교, 판단하는 단계로 이루어져 본 발명은 DNA를 유일의 고유 숫자로 만들어 저장함으로써 신원을 전혀 확인 할 수 없는 사람에 대해서 상기 고유 숫자를 이용하여 손쉽게 신원을 확인하는 효과가 있고 카드, 코팅된 종이 등으로 제작된 주민등록증을 대용으로 사용하는 효과가 있고 범죄자, 전염병환자 등을 특별관리할 수 있는 기초자료를 구축하여 활용하는 매우 뛰어난 효과가 있다.

유전자, DNA, STR maker, 염기서열, 반복횟수, 숫자, 컴퓨터, 서버, 디지털

Description

ＤＮＡｔｙｐｉｎｇ을 통한 고유의 문자를 추출하여 디지털로 변환해 객체식별 하는 방법 {Method for identifying object by digitally conversion and extraction of peculiar character though DNA typing}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DNA typing을 통한 고유의 문자를 추출하여 디지털로 변환해 객체식별 하는 시스템 구성도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DNA typing을 통한 디지털 객체식별 중에서 친자식별 제어 순서도,

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부(父), 모(母) ,자(子)의 STR maker의 염기서열 반복횟수 예시도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DNA typing을 통한 디지털 객체식별 시리얼번호 구축 예시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10, 20, 30, 41 : STR maker

11, 21, 31 : 부계 염기서열

12, 22, 32 : 모계 염기서열

13, 23, 33 : 부계 반복횟수

14, 24, 34 : 모계 반복횟수

40 : STR maker 배열 순서

42 : allele(p), allele(q)

본 발명은 DNA typing을 통한 고유의 문자를 추출하여 디지털로 변환해 객체식별 하는 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 생체를 인증하기 위해 생체의 DNA를 추출하여 상기 DNA를 유일의 시리얼문자로 만들어 생체식별 및 객체 친계 식별을 용이하게 하는 DNA typing을 통한 고유의 문자를 추출하여 디지털로 변환해 객체식별 하는 방법에 관한 것이다.

종래의 생체식별 및 객체 친계 식별 방법은 개개인 존재하는 DNA 다형성의 분석을 통해 개인식별 및 이를 이용한 가족, 혈연관계를 식별하기 위해서 현재 가장 보편적으로 사용되는 STR maker들이고 상기 STR maker에서 DNAtyping(유전자 지문 추출)를 할때, 4염기가 반복하는 각 2개의 대립 유전자를 가지게 되는 데 이것을 allele(p), allele(q)이다. 하나는 부계로부터 온 것이며, 다른 하나는 모계로부터 온 것을 시퀀싱(sequencing)해서 확인하고 있었다.

그러나, 상기 종래의 기술은 염기서열만을 분석하여 나열할 뿐 개인 및 친자 식별을 위한 DNA를 고유의 문자를 만들어 디지털화 하여 이 디지털화 된 문자를 자동으로 비교, 판단, 분석하지 못하고 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 DNA typing을 하는데 있어서 DNA maker들을 사용하고 이중에서 STR maker를 이용하여 DNA를 고유의 시리얼문자데이터로 생성하고 저장한 후 상기 시리얼문자데이터를 기준으로 타 DNA의 시리얼문자데이터와 비교하여 개인식별 및 친자식별하는데 그 목적이 있다.

상기 본 발명의 목적은 시퀀싱 장비로 부(父), 모(母) ,자(子)의 DNA를 추출하는 단계와, 추출된 부(父), 모(母) ,자(子)의 DNA 중에서 STR maker의 순서를 정하는 단계와, 부(父), 모(母) ,자(子) 각각에 대해서 순서화된 STR maker에 따라 반복횟수가 나온다. 이 반복횟수를 이용하여 개발한 프로그램을 통해 고유의 디지털 숫자를 만들어서 객체서버의 DB에 저장하는 단계와, 상기 객체서버 DB에 저장된 부(父), 모(母) ,자(子)의 디지털 숫자를 비교, 판단하는 단계로 이루어진 DNA typing을 통한 고유의 문자를 추출하여 디지털로 변환해 객체식별 하는 방법을 제공함으로써 달성하였다.

이하 본 발명의 구성을 바람직한 실시예를 들어 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DNA typing을 통한 고유의 문자를 추출하여 디지털로 변환해 객체식별 시스템 구성도로 관리자클라이언트(100), 객체식별서버(200), 회원클라이언트(300)로 구성되고 더욱 상세하게는 관리자클라이언트(100)는 STR maker에 부계로부터 온 유전자와, 모계로부터 온 유전자가 STR maker에서 DNA typing(유전자 지문 추출)을 할 때 4염기가 반복하는 곳을 선택하여 몇 번 반복했는지에 대한 반복횟수를 고유의 문자(문자란 모든나라의 글짜와 아라비아숫자 포함.)로 생성하도록 개발한 프로그램을 통해 수치데이터로 구축하여 객체식별서버(200)로 전송한다.

상기 객체식별서버(200)는 DB와, 객체식별툴(특허 출헌시에 개발한 프로그램)로 구성되고 상기 DB는 개인유전자 타입, 개인식별을 위한 디지털 문자, 성함(성별), 생년월일, 국적(지역 포함), 유전자 보관일의 정보가 모아져 데이터베이스화하여 DB로 구축하고 상기 객체식별툴은 STR maker의 반복횟수를 이용하여 수치화하고 상기 수치를 조합한 시리얼문자를 생성하고 비교대상 객체를 상기 시리얼문자를 비교하여 개인식별 및 친계 식별하는 것이다.

상기 회원클라이언트(300)는 개인식별 및 친계식별을 요청하고 그 결과를 전송받는 것이다.

도 2는 상기 도 1의 DNA typing을 통한 디지털 객체식별 시스템을 이용한 친자식별 순서도로 친자식별을 하기 위해서 사용되는 SRT maker는 2개의 대립유전자(allele(p), allele(q))로 이루어져 있고 상기 SRT maker의 4염기가 몇 번 반복했 는가를 확인하고 이것을 이용하여 객체식별 프로그램을 이용해 수치화하고 이때 수치화된 부계, 모계, 자식의 숫자를 서로 비교하여 일정퍼센트 이상 일치하면 친자로 판정하는 것이다. 이와같이 친자임을 판정하는 알고리즘과 이를 이용한 프로그램을 구축한 것으로 하기와 같은 단계로 이루어져 있다.

시퀀싱 장비로 부(父), 모(母) ,자(子)의 DNA를 추출하는 단계(S10)와;

추출된 부(父), 모(母) ,자(子)의 DNA 중에서 STR maker의 순서를 정하는 단계(S20)와;

부(父), 모(母) ,자(子) 각각에 대해서 순서화된 STR maker에 따라 반복횟수를 이용하여 고유의 문자를 생성하는 객체식별 프로그램를 활용해 디지털 숫자로 변환하여 객체서버의 DB에 저장하는 단계(S30)와;

상기 객체서버 DB에 저장된 부(父), 모(母) ,자(子)의 디지털 문자를 비교, 판단하는 단계(S40)로 이루어져 있다.

상기 시퀀싱 장비로 부(父), 모(母) ,자(子)의 DNA를 추출하는 단계(S10)는 혈액, 구강상피세포, 모근, 세포 추출 가능한 패치 등을 이용하여 세포를 추출한 후 상기 세포를 증폭하여 PCR로 DNA를 추출하는 것이다.

상기 추출된 부(父), 모(母) ,자(子)의 DNA 중에서 STR maker의 순서를 정하는 단계(S20)는 생체마다 염색체가 있다. 그 중에서 사람은 23개 염색체가 있으며 쌍으로 염색체가 이루어짐으로 46개가 된다. 23염색체중에 개인식별 및 친자식별이 가능한 STR maker가 존재하는데 현재 알려진 STR maker는 17정도가 있다.

한편, 상기 STR maker는 개인에 따라 반복횟수가 다르고, 또한, 각각의 STR maker의 반복횟수가 차이가 있다.

이하 STR maker 중에서 5개만 선별하여 설명한다.

1. D5S818

allele(p) : 7 ∼ 15(7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)

allele(q) : 7 ∼ 15(7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)

2. D7S820

allele(p) : 6 ∼ 14(6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14)

allele(q) : 6 ∼ 14(6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14)

3. D13S317

allele(p) : 7 ∼ 15(7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)

allele(q) : 7 ∼ 15(7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)

4. CSF1PO

allele(p) : 6 ∼ 15(6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)

allele(q) : 6 ∼ 15(6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)

5.TPOX

allele(p) : 6 ∼ 14(6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14)

allele(q) : 6 ∼ 14(6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14)

이와 같은 다수의 STR maker는 4염기가 반복하는 곳 즉, 예를들어 가장 보편화된 반복염기서열인 ATTT가 몇 번 반복하는지 확인 후, 반복횟수를 고유의 문자를 생성하는 프로그램을 이용하여 디지털화하여 디지털된 문자를 유일한 고유의 시리 얼문자가 되도록 하기 위하여 다수의 STR maker를 순서화하는 것이다. 또한 STR maker의 순서는 자유롭게 변경이 가능하지만 친자식별을 하기 위한 부(父), 모(母) ,자(子)의 STR maker 순서는 동일하게 하여야 디지털값으로 판독이 가능하다.

상기 부(父), 모(母) ,자(子) 각각에 대해서 순서화된 STR maker에 따라 반복횟수를 이용하여 고유의 문자를 생성하는 객체식별 프로그램를 활용해 디지털 숫자로 변환하여 객체서버의 DB에 저장하는 단계(S30)는 상기 S20 단계에서 STR maker 순서를 정한 후 도 3a에 도시된 실시예와 같이 부(父), 모(母) ,자(子)는 첫 번째 STR maker부터 열일곱 번째 STR maker의 염기서열 반복횟수를 디지털로 변환하는 것이다. 보다 상세하게는 DNA 프링팅에 있어서 가장 보편화된 반복염기서열인 ATTT 의 반복횟수를 숫자화한 것이다. 즉, 도 3a에 도시된 아버지 STR maker(10)는 부계에서 온 반복횟수(11, allele(p))과, 모계에서 온 반복횟수(12, allele(q))의 반복횟수(11, 12)를 숫자화한 실시예이다. 이와 같이 첫 번째 STR maker부터 열일곱 번째 SRT maker까지의 디지털값으로 모두 문자화 한다.

도 3b 내지 도 3c는 상기 도 3a에서 한 방법과 같이 어머니와 자식 모두 숫자화 하고 STR maker의 allele(p), allele(q) 숫자는 PCR장비에 의해서 추출되고 이를 객체식별 프로그램을 이용하여 디지털 문자화하여 전세계에서 하나밖에 나올 수 없는 숫자로서 개인 인증 식별에 기준이 되는 고유 시리얼 문자가 생성되는 것이다.

한편, 고유 시리얼 문자는 도 4에 도시된 바와 같이 STR maker를 순서(40)를 정하고 STR maker(41)를 PCR장비로 분석하여 allele(p)와, allele(q)의 디지털 숫 자(42)를 순서대로 나열하면 1101091201023232010222010304.......의 고유 문자가 생성된다. 상기 고유 문자가 고유의 시리얼 문자가 되는 것이다. 이것은 개인식별을 완벽하게 한다. 또한 고유의 시리얼 문자가 많아서 주민등록번호, 외국인등록번호 기타 식별대행으로 사용할 수 없는 경우, 일련의 산술연산을 수행하는 연산프로그램에 의해서 allele(p)와, allele(q)를 조합한 시리얼문자의 단위수를 줄여 주민등록증문자와 같은 개인 고유문자로 사용 가능하다.

상기 객체서버 DB에 저장된 부(父), 모(母) ,자(子)의 디지털 문자를 비교, 판단하는 단계(S40)는 상기 S30 단계에서 염기서열 반복횟수를 디지털 문자화한 후 상기 숫자값을 비교 판독하는 것으로 실시예 도 3a 내지 도 3c와 함께 설명한다. 우선, STR maker에서 추출된 allele(p)는 부계로부터 온 유전자이고 allele(q)는 모게로 온 유전자임으로 도시된 도 3a의 부계의 allele(p)와, allele(q)의 반복횟수는 7과 10이고 도 3c의 모계의 allele(p)와, allele(q)의 반복횟수는 8과, 10이다. 도 3b의 자식의 allele(p)와, allele(q)의 반복횟수는 7과, 11이다. 이때 자식은 부 또는 모로부터 받은 염기서열 반복횟수 중 어느 하나만이 동일하면 객체식별 서버(200)는 ok로 인증하고 상기와 같은 방법으로 도 3a 내지 도 3c의 두 번째 STR maker를 비교하면 부 또는 모로부터 받은 염기서열 반복횟수가 동일하지 않음으로 객체식별 서버(200)는 no로 인증한다. 이와 같은 방법으로 17번째 STR maker까지 판독한 한 후 ok 인증된 STR maker가 전체의 50%가 넘으면 친자로 판단한다.

상기 객체식별 서버(200)는 산술연산 프로그램이 구축되어 친자확률을 제공한다. 또한 개인별 DB를 구축하여 상기 기술한 시리얼문자가 저장되어 데이터베이 스가 구축되면 회원클라이언트(300)는 상기 시리얼문자만 입력하면 객체식별 서버(200)가 입력된 시리얼문자를 검색하여 빠른 시간에 개인 및 친자를 정확히 판별한다.

개인식별 방법은 상기 도 2에 도시된 친자확인 단계(S10 내지 S40) 중에서 S30 단계까지 동일하고 단지 S40 단계에서의 확률이 100%가 되는 것이다. 보다 상세히 도 4를 기준으로 설명하면 하기와 같다.

개인고유의 시리얼 문자를 구축하기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이 시퀀싱 장비로 부(父), 모(母) ,자(子)의 DNA를 추출하는 단계(S10)와, 추출된 부(父), 모(母) ,자(子)의 DNA 중에서 STR maker의 순서를 정하는 단계(S20)와, 부(父), 모(母) ,자(子) 각각에 대해서 순서화된 STR maker에 따라 반복횟수를 고유의 문자를 생성하는 프로그램을 통해 디지털 숫자로 변환하여 객체서버의 DB에 저장하는 단계(S30)에 의해서 개인고유의 시리얼 문자를 생성하고 상기 시리얼 문자를 데이터화하여 객체식별서버(200)에 저장한다.

상기 객체식별서버(200)에 구축된 시리얼 문자데이터가 기준데이터가 되고 신원을 확인할 수 없는 사람에게서 세포를 수집하여 상기 S10단계 내지 S30단계 거쳐 비교데이터를 추출한다. 이와 같이 기준데이터와 비교데이터는 개인고유의 문자로 되어 있음으로 객체식별서버(200)는 두 데이터의 수치만을 비교한 후 100% 수치가 일치하면 동일인으로 판별하는 것이다.

상기 설명한 예시와 같이, 본 발명은 DNA를 유일의 고유 숫자로 만들어 저장함으로써 신원을 전혀 확인 할 수 없는 사람에 대해서 상기 고유 숫자를 이용하여 손쉽게 신원을 확인하는 효과가 있고 카드, 코팅된 종이 등으로 제작된 주민등록증을 대용으로 사용하는 효과가 있고 범죄자, 전염병환자 등을 특별관리할 수 있는 기초자료를 구축하여 활용하는 효과가 있고 객체식별 프로그램을 통해 생성된 고유의 디지털 문자를 박코드, 2D코드, 칼라코드, RFID칩에 저장하여 신용카드등에 넣어 2중 인증이 가능한 효과가 있음으로 BT, IT산업상 매우 유용한 발명이다.

Claims

시퀀싱 장비로 부(父), 모(母) ,자(子)의 DNA를 추출하는 단계(S10)와;

추출된 부(父), 모(母) ,자(子)의 DNA 중에서 STR maker의 순서를 정하는 단계(S20)와;

부(父), 모(母) ,자(子) 각각에 대해서 순서화된 STR maker에 따라 반복횟수를 이용하여 고유의 문자를 생성하는 객체식별 프로그램를 활용해 디지털 숫자로 변환하여 객체서버의 DB에 저장하는 단계(S30)와;

상기 객체식별서버의 DB에 저장된 부(父), 모(母) ,자(子)의 디지털 문자를 비교, 판단하는 단계(S40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 DNA typing을 통한 고유의 문자를 추출하여 디지털로 변환해 객체식별 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 디지털 문자는 개인고유의 시리얼 문자를 갖는 기준데이터이고 상기 기준데이터와 비교시 100% 동일할 경우 동일인임을 객체식별서버(200)에 판정하는 것을 특징으로 하는 DNA typing을 통한 고유의 문자를 추출하여 디지털로 변환해 객체식별 하는 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 디지털 문자는 allele(p)와, allele(q) 의 반복횟수인 것을 특징으로 하는 DNA typing을 통한 고유의 문자를 추출하여 디지털로 변환해 객체식별 하는 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 디지털 문자는 객체식별 프로그램를 통해 생성된 고유의 문자 디지털 객체식별 하고 작은 단위로 만들기 위해 산술연산프로그램에 의해서 단위수를 줄여 개인식별하는 것을 특징으로 하는 DNA typing을 통한 고유의 문자를 추출하여 디지털로 변환해 객체식별 하는 방법.