[서강대학교 현대생물학실험2] (1차 풀레포트) Competent Cell, PCR, gel electrophoresis

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문서 내 토픽

• 1. 배지

  세포를 배양하기 위해 영양분을 함유한 물질을 배지라고 한다. Sterilization은 무균 상태의 배지를 조제할 때 필요한 과정으로, heat, chemical, radiation 등의 방법으로 멸균 처리할 수 있다.

• 2. Competent cell

  Competent cell은 외부 유전물질을 수용하여 세포의 형질을 전환시킬 수 있는 세포이다. 본실험은 LB(Luria-Bertani) 배지를 액체와 고체 상태로 조제하여 고온, 고압의 수증기로 멸균하였고, 조제한 배지에 항생제 내성 유전자를 가진 plasmid를 삽입한 competent cell을 배양하여 유도한 competent cell의 형질전환 효율을 계산하였다.

• 3. PCR(Polymerase Chain Reaction)

  PCR(polymerase chain reaction)은 소량의 목적 DNA를 증폭시켜 검출하는 기술이다. 높은 온도에서 DNA 이중 가닥이 단일 가닥으로 denaturation되면 primer가 상보적인 염기서열에 결합하고, 결합부위부터 새로운 DNA를 합성한다. 이 과정을 반복하여 소량의 DNA를 대량 증폭할 수 있다.

• 4. Gel electrophoresis

  PCR을 통해 증폭한 DNA는 gel electrophoresis를 통해 확인할 수 있다. 전기 영동은 전하를 띠는 biomolecule을 전하, 크기에 따라 분리하는 기술이다. DNA는 인산 골격을 가지고 있어 음전하를 띠기 때문에 양극에서 음극으로 이동한다.

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• 1. 배지

  배지는 미생물, 세포, 조직 등을 배양하기 위해 사용되는 영양 공급원입니다. 배지는 미생물이나 세포의 성장과 증식에 필요한 다양한 영양분을 포함하고 있으며, 이를 통해 실험실에서 미생물이나 세포를 대량으로 배양할 수 있습니다. 배지의 종류와 조성은 실험 목적에 따라 다양하게 선택될 수 있으며, 배지 선택과 배양 조건의 최적화는 실험 결과의 신뢰성과 재현성을 높이는 데 매우 중요합니다. 또한 배지 제조 과정에서 오염을 방지하고 균일한 품질을 유지하는 것도 중요한 요소입니다. 배지는 생명과학 연구와 산업 분야에서 필수적인 도구로 활용되고 있으며, 앞으로도 지속적인 발전과 혁신이 이루어질 것으로 기대됩니다.

• 2. Competent cell

  Competent cell은 외부 DNA를 효율적으로 받아들일 수 있는 세포를 말합니다. 이러한 세포는 유전자 클로닝, 단백질 발현, 유전자 편집 등 다양한 분자생물학 실험에 필수적으로 사용됩니다. 세포가 competent 상태가 되기 위해서는 세포막의 구조와 투과성이 변화되어야 하며, 이를 위해 화학적 처리나 전기적 충격 등의 방법이 사용됩니다. 효율적인 competent cell 제작은 실험의 성공률을 높이고 실험 시간과 비용을 절감할 수 있습니다. 또한 다양한 종류의 세포주에 대한 competent cell 제작 기술이 발전하면서 실험의 폭이 넓어지고 있습니다. 앞으로도 competent cell 기술의 발전은 생명과학 연구에 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.

• 3. PCR(Polymerase Chain Reaction)

  PCR(Polymerase Chain Reaction)은 DNA 증폭 기술로, 극소량의 DNA 시료에서 수백만 배 이상의 DNA 복제본을 만들어낼 수 있는 강력한 도구입니다. PCR은 유전자 분석, 질병 진단, 범죄 수사, 고고학 등 다양한 분야에서 널리 활용되고 있습니다. PCR 기술의 발전으로 반응 시간이 단축되고 정확도가 향상되었으며, 실시간 PCR, digital PCR 등 더욱 발전된 기술들이 등장하고 있습니다. 또한 PCR 장비와 시약의 자동화와 소형화로 실험실 외에서도 PCR 분석이 가능해졌습니다. 이처럼 PCR은 생명과학 연구와 의학 진단 분야에서 필수적인 기술로 자리잡았으며, 앞으로도 지속적인 발전을 통해 더욱 다양한 응용 분야에서 활용될 것으로 기대됩니다.

• 4. Gel electrophoresis

  Gel electrophoresis는 DNA, RNA, 단백질 등의 생체 분자를 분리하고 분석하는 핵심 기술입니다. 이 기술은 전기장 내에서 분자의 크기와 전하에 따라 이동 속도가 다른 원리를 이용합니다. 전기영동을 통해 분자량이 다른 DNA 단편이나 단백질을 효과적으로 분리할 수 있으며, 이를 통해 유전자 분석, 단백질 구조 연구, 분자 진단 등 다양한 생명과학 실험에 활용됩니다. 최근에는 자동화된 장비와 다양한 전기영동 기법의 개발로 실험의 정확성과 효율성이 크게 향상되었습니다. 또한 마이크로 유체 기술과 접목되어 소량의 시료로도 분석이 가능한 랩온어칩 기술이 등장하는 등 지속적인 발전이 이루어지고 있습니다. 앞으로도 gel electrophoresis는 생명과학 연구와 진단 분야에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.