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1. 유전체 DNA 추출
1.1. 실험 목적
유전체 DNA 추출의 실험 목적은 세포를 배양하고, DNA를 추출할 수 있다는 것이다. 일반적으로 세포 내에 있는 전체 DNA를 유전체(genomic) DNA라고 하며, 이는 그 생명체가 살아가는데 필요한 모든 유전정보를 담고 있다. DNA를 추출하는 방법에는 여러 가지 방법이 있으며, 세포조직 및 DNA 구조에 따라 추출방법이 다르다."
1.2. 유전체 DNA 추출 이론
유전체 DNA 추출 이론은 다음과 같다. 일반적으로 세포 내에 있는 전체 DNA를 유전체(genomic) DNA라고 하며, 이는 그 생명체가 살아가는데 필요한 모든 유전정보를 담고 있다. DNA를 추출하는 방법에는 여러 가지가 있으며, 세포 조직 및 DNA 구조에 따라 추출 방법이 다르다.
DNA 추출 과정에서 사용되는 주요 시약들의 역할은 다음과 같다. Lysozyme은 세포벽의 펩티도글리칸 구성 성분인 N-NAM과 N-NGA 사이의 β-1,4 glycoside 결합을 가수분해함으로써 세포벽을 파괴한다. GD1은 세포막의 인지질 구조를 녹이고, GD2는 DNA 이외의 모든 물질을 엉키게 한다. Proteinase K는 DNA를 분해하는 DNase를 제거하고 DNA에 결합된 히스톤 단백질을 제거한다. RNase A는 단일 가닥 RNA의 피리미딘 뉴클레오타이드 3'-인산염을 공격하여 5'-인산염 결합을 절단한다. Washing buffer는 DNA 이외의 염 및 불순물을 제거하고, DNA hydration solution은 DNA가 안정적으로 보존될 수 있도록 한다.
이러한 시약들을 사용하여 실제로 유전체 DNA를 추출하는 과정은 다음과 같다. 먼저 배양된 세균 세포를 원심분리하여 모은 후, lysozyme과 GD1을 처리하여 세포벽을 파괴한다. 이후 GD2, proteinase K, RNase A를 처리하여 DNA 이외의 물질을 제거한다. 그 다음 원심분리한 후 상층액을 새로운 튜브에 옮기고 GB 완충액을 넣어 DNA를 결합시킨다. 이를 spin column에 옮겨 붙이고 세척한 후 DNA hydration solution으로 용출하여 최종적인 DNA 추출물을 얻는다.
이렇게 추출된 DNA의 순도와 양은 나노드롭 분광기를 이용하여 측정할 수 있다. DNA의 순도는 260/280 비율로 확인하며, 이 값이 약 1.8 정도이면 순수한 DNA라고 볼 수 있다. 하지만 실제 실험에서는 단백질, 페놀 등의 불순물이 포함되어 있어 이 비율이 낮게 나타날 수 있다. 이런 경우 PCR 등의 실험에 문제가 발생할 수 있으므로, 추출 과정에서 어느 부분에서 오류가 발생했는지 점검해 볼 필요가 있다.
1.3. DNA 추출 시약의 역할
Lysozyme은 세포벽의 peptidoglycan 구성성분인 N-NAM과 N-NGA 사이의 β-1,4 glycoside 결합을 가수분해하여 세포벽을 파괴한다. 특히 Gram positive의 경우 두꺼운 peptidoglycan층을 lysozyme을 이용하여 파괴할 수 있다.
GD1은 세포막의 인지질 구조를 녹여 세포막을 파괴한다.
GD2는 DNA 이외의 모든 세포 성분들을 엉키게 하여 제거...
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