[일반생물학실험]제한효소에(단일제한, 중복제한) 의한 DNA 절단

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

본문내용

가 제한 효소(restriction enzyme)
제한효소란 DNA 분자의 특정 염기서열을 인지하여 이중가닥 DNA를 절단하는 균주 특이성을 갖는 endonuclease이다. 이것의 원래 기능은 세포 내로 침입해 오는 virus나 외래 DNA를 절단, 제거함으로써 그것이 복제되는 것을 막기 위한 박테리아의 자기방어 기구라 할 수 있으며, 자신의 DNA는 methylation시켜 외부의 DNA와 구분하여 보호한다. 제한효소는 크게 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ군으로 분류되며 우리가 흔히 쓰고 있는 것들은 회문구조를 가진 짧은 염기쌍(4 - 6개가 가장 흔함)을 인식하는 Ⅱ군에 속하는 효소이다. 제한효소는 세균의 세포로부터 분리하여 실험실에서 유전자를 포함하고 있는 DNA 조각을 조작하는 데 사용할 수 있다. 이 때문에 제한효소는 DNA 재조합 기술에서 필수적인 도구로 사용된다.
제한효소는 각기 알맞은 반응 조건을 가지며 반응 완충액 (reaction buffer)의 경우 염의 농도에 따라 low, medium, high salt buffer로 나누어진다. 이외에도 pH, 반응 온도, DNA와 효소의 양 등이 변수로 작용한다. 제한효소는 뉴클레오티드 염기들(이중나선의 DNA 분자를 이루는 4가지 기본 단위인 아데닌시토신티민구아닌)의 짧은 특정 배열을 인식한다. 이러한 부위들은 인식 배열(recognition sequence)이라 부르며, DNA 전체에 무작위적으로 분포하고 있다. 세균의 종류에 따라 제한효소가 인식할 수 있는 뉴클레오티드의 배열이 모두 다른데, 몇 가지 주요 제한효소의 인식 부위와 제한 조건들은 다음과 같다.

나 Methylation
제한효소가 어떤 배열을 인식하면, 그것은 뉴클레오티드들 사이의 결합을 가수분해하는 반응을 촉매 함으로써 DNA 분자를 절단한다. 세균들은 이런 방식으로 인해 자신의 DNA가 손상되는 것을 막기 위해 자신들의 인식 배열을 위장한다. 메틸라아제(methylase)라는 효소는 인식 배열 내에 존재하는 아데닌이나 시토신 염기에 메틸기()를 첨가해 변형시킴으로써 제한효소의 공격으로부터 보호해준다. 이러한 현상을 methylation 이라 한다.

참고자료

· Gene Cloning & DNA Analysis An Introduction 5th Ed. by T A Brown by alive, Chapter 2-5