형질전환 실험보고서

소개글

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목차

1. 실험개요
2. 실험재료
3. 실험방법
4. 결과와 고찰
5. 참고문헌

본문내용

형질전환이란 외부에서 만들어진 plasmid를 plasmid가 없는 원핵 세포 cell에 넣어 그 원핵 세포가 본래 성질과는 다른 새로운 유전형질을 나타내게 하여 삽입한 plasmid를 대량으로 키우는 과정이다. 형질전환은 폐렴구균을 통해 DNA가 유전물질임을 PCR과 클로닝 등의 방법으로 증명했다. 인슐린의 경우 처음에는 돼지에게서 추출했지만 많은 수요에 비해 공급은 원활하지 못 했고 깨끗하지 않을 수도 있다는 의견 때문에 중지되었다. 그 후, 인간에게서 인슐린을 만드는 단백질(염기서열)을 찾아내어 인슐린을 공급할 방법을 개발해내었다. 형질전환에서 가장 필요한 것은 제한효소이다. 제한효소는 하등한 원핵세포들이 면역 작용을 하기 위해 가지고 있는 효소로 한 제한효소는 한 특정 염기서열을 잘라내는 기능을 한다. 주로 제한효소는 E.coli(대장균)를 사용하며, 제한효소는 plasmid의 특정 부위를 잘라내어 그 사이에 원하는 염기서열을 넣는다. 이때 plasmid가 가지고 있는 염기서열을 그냥 잘라버리면 제 기능을 못하기 때문에 염기서열에 인(P)를 붙여 숙주 세포가 다른 염기서열로 인식하게 한다. 그렇게 만들어진 plasmid가 endocytosis로 숙주 세포의 지질이중층을 막융합을 통해 통과하여 인슐린 과정에 들어가면 인슐린 추출이 완성된다. 이 과정을 클로닝이라고 한다.
형질전환은 일반적인 조건에서 매우 제한적이므로 보다 효율적으로 실험하기 위해 외부 DNA를 쉽게 받아들일 수 있는 상태로 만들어 주어야 한다. 이때 사용되는 cell을 competent cell이라고 한다. Competent cell을 만들 때에는 주로 CaCl2를 이용하는데, 그 이유는 E.coli의 세포막에 음전하로 존재하는 Diacylglycerol과 음전하를 띠는 DNA 사이에 반발력이 생겨 세포막에 DNA가 다가가기 어려운 상태에서 Ca2+가 이를 중화시키기 때문이다. 또한 Cl-는 세포막 주변의 Mg2+ 등과 같은 금속 이온을 제거하여 막의 투과율을 높여주어 DNA가 세포 안으로 수월하게 유입될 수 있도록 만들어준다.

참고 자료

남상욱, 권혁빈, 최선심, 『유전공학의 이해, 제3판』, (주)라이프사이언스, 2016, p.70