소개글
"형질전환 실험"에 대한 내용입니다.
목차
1. 형질전환
1.1. 실험 이론 및 원리
1.1.1. 실험개요
1.1.2. 제한효소
1.1.3. 반응능 세포 (Competent cell)
1.1.4. 열충격 방법
1.1.5. 플라스미드 벡터
1.2. 실험 기구 및 시약
1.2.1. 실험 재료
1.3. 실험 방법
1.3.1. 배지 만들기 (ampicillin)
1.3.2. Transformation
1.3.3. Plasmid Extraction
1.3.4. DNA 전기영동
1.4. 실험 결과 및 고찰
1.4.1. 결과 분석
2. 참고 문헌
본문내용
1. 형질전환
1.1. 실험 이론 및 원리
1.1.1. 실험개요
형질전환이란 외부에서 만들어진 플라스미드를 플라스미드가 없는 원핵 세포 cell에 넣어 그 원핵 세포가 본래 성질과는 다른 새로운 유전형질을 나타내게 하여 삽입한 플라스미드를 대량으로 키우는 과정이다. 이 실험개요에 따르면 형질전환은 폐렴구균을 통해 DNA가 유전물질임을 PCR과 클로닝 등의 방법으로 증명했다.
예를 들어 인슐린의 경우 처음에는 돼지에게서 추출했지만 많은 수요에 비해 공급이 원활하지 못했고 깨끗하지 않을 수도 있다는 의견 때문에 중지되었다. 그 후, 인간에게서 인슐린을 만드는 단백질(염기서열)을 찾아내어 인슐린을 공급할 방법을 개발해내었다. 이처럼 형질전환은 유용한 단백질이나 유전자를 대량으로 생산할 수 있는 중요한 기술이다.
1.1.2. 제한효소
제한효소는 하등한 원핵세포들이 면역 작용을 하기 위해 가지고 있는 효소로, 한 제한효소는 한 특정 염기서열을 잘라내는 기능을 한다"" 제한효소는 E.coli(대장균)를 주로 사용하며, 플라스미드의 특정 부위를 잘라내어 그 사이에 원하는 염기서열을 넣는다"" 이때 플라스미드가 가지고 있는 염기서열을 그냥 잘라버리면 제 기능을 못하기 때문에, 염기서열에 인(P)를 붙여 숙주 세포가 다른 염기서열로 인식하게 한다""
1.1.3. 반응능 세포 (Competent cell)
반응능 세포(Competent cell)란 외부의 DNA를 쉽게 받아들일 수 있는 상태로 만들어진 세포이다. 형질전환은 일반적인 조건에서 매우 제한적이므로 보다 효율적으로 실험하기 위해서는 외부 DNA를 쉽게 받아들일 수 있는 상태로 만들어 주어야 한다. 이때 사용되는 세포가 반응능 세포이다.
반응능 세포를 만들 때에는 주로 CaCl2를 이용한다. 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.
CaCl2 용액 대신에 RbCl 용액을 사용하기도 한다. 반응능 세포의 막이 불안정해지기 위해서는 열충격(heat-shock) 과정이 필요하다. 42℃의 항온 수조에 반응능 세포와 플라스미드 DNA를 넣으면 세포막이 불안정해지고 그때 플라스미드 DNA가 세포 안으로 투입된다. 곧바로 얼음 위에 두면 열려있던 막이 다시 닫히면서 플라스미드 DNA의 삽입이 성공한다.
이와 같이 반응능 세포는 외부 DNA를 효과적으로 받아들일 수 있도록 처리된 세포로, 형질전환 실험에서 매우 중요한 역할을 한다.
1.1.4. 열충격 방법
Competent cell의 막이 불안정해지기 위해서는 heat-shock 과정이 필요하다. 42℃로 맞춰진 항온 수조에 competent cell과 plasmid를 넣으면 competent cell의 막이 불안정해지고 그때 plasmid가 cell 안으로 투입된다. 이 과정에서 plasmid가 competent cell의 세포막을 통과할 수 있게 된다. 그 후 곧바로 ice bucket에 위치하면 열렸던 막이 다시 닫히며 plasmid의 삽입이 성공한다."
1.1.5. 플라스미드 벡터
플라스미드 벡터는 외부 DNA와 결합하여 재조합 DNA를 만드는 데 사용되는 벡터이다. 플라스미드는 ...
참고 자료
유전공학의 이해, 제3판, 남상욱, 권혁빈, 최선심, (주)라이프사이언스, 2016, p.70
남상욱, 권혁빈, 최선심, 『유전공학의 이해, 제3판』, (주)라이프사이언스, 2016, p.70
유전공학의 이해 3판. 2016. 남상욱 권혁빈 최선심. 라이프사이언스.
유전자 클로닝과 DNA분석 6판. 2012. 이병무. 월드 사이언스.
핵심유전학 6판. 2014. 황혜진. 바이오사이언스.
