응용미생물학 정리 Cell structure and function in Bacteria and Archaea

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Whole-genome shotgun sequencing
: DNA 조각들을 무작위적으로 읽은 뒤에 겹치는 부위들을 연결해 전체 DNA 서열을 완성
Metagenome shotgun sequencing
: 여러 종들의 DNA를 통째로 읽음, 동일한 DNA의 조각들을 읽을 때보다 훨씬 어려움
Ex) Sargasso sea sequencing, Global ocean sampling

기존의 Sanger sequencing은 DNA 조각들을 한 가닥씩 읽어낸 뒤 순서대로 연결하는 반면, 차세대 기술인 NGS(illumine sequencing)는 여러 조각의 DNA를 한 번에 읽어낼 수 있어 대량의 염기서열을 효율적으로 분석할 수 있다.
plate에 어댑터 역할을 하는 두 종류의 oligonucleotide를 코팅해두면 DNA 조각들의 양 끝에 부착된 어댑터와 결합한 뒤, polymerase가 코팅된 어댑터에 순차적으로 염기를 붙여 plate에 부착된 DNA strand를 합성한다. 이 plate 위에 형광 표지된 염기(dNTP)를 흘려주며 사진 찍기를 반복하여 각 DNA strand들의 염기서열을 동시에 읽어낸다.
위에서 말하는 shotgun sequencing 또한 이와 같은 방법인 것으로 보인다. 예전에는 sanger sequencing에 대해서만 배웠는데, 차세대 기술들을 새로 접할 때마다 새삼 기술이 나날이 발전함을 체감하게 된다.

Q. 분석하고자 하는 DNA에 같은 염기 서열이 여러 번 반복되는 구간이 존재하는 경우, shotgun sequencing 과정에서 겹치는 부위들을 연결할 때 혼동하여 오류가 일어날 수 있을 것으로 예상된다. 이러한 문제가 실제로 발생하는지, 어떻게 보완할 수 있는지 궁금하다.

→ Synthetic Biology
DNA 염기 서열을 읽어내는 수준을 넘어서, 직접 DNA를 인공 합성하는 기술이 발달
- 농산업, 축산업 생산 효율 증가, 환경오염 완화, 백신 개발, 줄기세포를 활용한 인공 장기 생산

참고자료

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