핵산 종합실습 예비

소개

핵산, 실습, 계획

목차

설험제목
학습목표
실험원리

실습 1 : 대장균의 형질전환 및 plasmid 분리를 위한 대장균의 배양
실습 2 : Plasmid의 분리 (Plasmid MiniPrep)
실습 3 : Restriction Digestion
실습 4 : Polymerase Chain Reaction, PCR

본문내용

실험제목 : 핵산 종합실습

학습목표

핵산을 이용한 분자생물학의 기본적인 실험의 이론과 기술을 습득하여 실제적으로 응용한다.

실험원리

1. 플라스미드(Plasmid)
플라스미드(plasmid)란 일종의 DNA라고 할 수 있는데 염색체와는 별개로 존재하면서 독자적으로 증식할 수 있다. 고리 모양을 띠며 생존에 필수적인 유전자는 아니지만 유전공학에 폭넓게 이용되고 있다. 대표적인 유전공학 기술로 유전자재조합 기술이 있다. 유전자재조합 기술은 세균 내 플라스미드를 세포 밖으로 꺼내어 제한효소로 절단을 하고 필요로 하는 유전자를 삽입한다. 그리고 절단한 부분을 이어 다시 세균에 넣고 배양하면 필요로 하는 유전자가 증식, 발현될 수 있다.

2. 제한효소(Restriction Enzyme)
유전공학에서 사용하는 특수한 효소이다. DNA의 특정 염기배열을 인식하고 2중 사슬을 절단하는 핵산분해효소이다. 제한효소는 그 특성에 따라 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ형의 3군(群)으로 나눌 수 있다. 제한효소에서 제한의 뜻은 다른 숙주에서 증식한 DNA가 침입하면 자신의 것과 침입한 것의 DNA를 구분하고 침입한 것을 분해해 버리는 현상을 일컫고, 그런 작용을 하는 효소를 제한효소라 한다. 이러한 현상을 1960년대 초기에 스위스의 미생물학자 W.아르버에 의해 해명되었고 1970년대에는 미국의 미생물학자 H.O.스미스와 네이선스 등에 의해 부위특이성이 있는 제한효소의 발견과 연구, DNA의 구조해석 등으로 유전공학의 큰 발전을 이루는 토대가 되었다.

3. Polymerase chain reaction (PCR)
PCR은 번역하면 중합효소 연쇄반응이다. 1983년 Kary Mullis에 의해 고안되었고
이는 생명공학 연구에 큰 영향을 미쳤다. PCR은 DNA의 특정 부위를 반복 합성하여 시험관 내에서 원하는 부분만을 증폭시키는 방법이다. 극소량의 DNA로 100배 이상을 수시간 내에 증폭시킬 수 있다. 증폭된 DNA는 의학, 분자생물학, 유전학 등등 많은 분야의 학문에 이용되고 있으며 앞으로도 기법에 발전이 있을 것이다. PCR의 원리는 DNA polymerase의 성질을 이용한다. DNA polymerase는 단일가닥 DNA를 주형으로 해서 상보적인 DNA를 합성한다. 여기에 primer를 넣어주면 DNA의 양 끝에 결합하여 합성이 시작된다. ①denaturation, ②annealing ③polymerization이 한 cycle이고 이것이 반복되면서 특정 DNA가 증폭된다.

참고자료

· 실험생화학 제 6, 7, 8장 핵산 종합실험 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, 69-116.
· 실험생화학 부록1 생화학 실험에 필요한 자료 중 제한 효소의 종류와 완충액, 156-157.
· 실험생화학 부록12 유전자 클로닝, 201-203.
· 실험생화학 부록14 중합효소 연쇄반응 (polymerase chain reaction), 204-205.
· http://100.naver.com/100.nhn?docid=183896
· http://100.naver.com/100.nhn?docid=709429
· http://blog.naver.com/kidarime?Redirect=Log&logNo=100021064539
· David L. Nelson, Lehninger Principles of Biochemistry, 4판, 월드사이언스, 서울특별 시, 2006년, 273-302p, 307-338p