DNA technology 보고서-형질전환(transformation), PCR, 제한효소 처리(enzyme cut), 전기영동(agarose gel electrophoresis) 생물학실험 보고서

소개

대학교 생물학실험 수업 때 작성한 보고서로, DNA technology를 대주제로 하여 형질전환(transformation), PCR, 제한효소 처리(enzyme cut), 전기영동(agarose gel electrophoresis)의 생명공학기술을 활용하여 미지의 colony가 포함하고 있는 plasmid가 무엇인지 알아낸 실험에 대한 결과 및 분석에 대해 작성했다. 나아가 주제와 관련된 다양한 논의(discussion)가 포함되어 있다.

본 보고서는 해당 생물학실험 수업에서 만점을 받은 보고서이다.

목차

Abstract

I. Introduction

II. Material & Methods (형질전환-transformation, colony PCR, 제한효소-enzyme cut, 전기영동-agarose gel electrophoresis)

III. Result
1. 형질전환 결과 확인: 형질전환된 E. coli 선별 위해 Ampicillin 및 X-gal 사용
2. 전기영동 결과 확인: size marker를 토대로 DNA 크기 분석

IV. Discussion (전기영동 결과와 agarose gel electrophoresis, plasmid, 제한효소, for-primer, rev-primer 등의 특징을 고려하여 미지의 colony가 포함하는 plasmid 추론, 식물의 Ti-plasmid, plasmid prep 원리와 과정, vector의 조건, RT-PCR, PCR polymerase mix, primer 설계 시 고려사항, agarose gel electrophoresis에서의 DNA mobility, RFLP 등)

참고문헌

본문내용

Abstract
본 보고서에서는 현대 생물학의 기반이라고 할 수 있는 생명공학기술에 대한 실험을 진행했다. 먼저 형질전환을 통해 재조합 plasmid를 대장균에 도입시킨 후, β-galactosidase assay와 antibiotics resistance를 통해 세균을 선별해보며 DNA cloning의 기초를 익혔다. 이후 형질전환된 대장균에 대한 colony PCR을 진행하고 재조합 plasmid를 제한효소로 잘라본 후, 두 실험에 대한 결과를 agarose gel electrophoresis를 통해 확인해보며 현재 가장 주요하게 사용되는 DNA technology의 원리와 방법을 탐구해보았다. 뿐만 아니라 전기영동 결과와 agarose gel electrophoresis, plasmid, 제한효소, for-primer, rev-primer 등의 특징을 고려하여 미지의 colony가 포함하는 plasmid가 무엇인지 추론해보며 결과 분석 방법을 배울 수 있었다. 더 나아가 식물의 Ti-plasmid, plasmid prep 원리와 과정, vector의 조건, RT-PCR, PCR polymerase mix, primer 설계 시 고려사항, agarose gel electrophoresis에서의 DNA mobility, RFLP 등에 대해 조사하고 논의해보며 DNA technology와 관련 이론에 대해 더 깊이 이해할 수 있었다.

1. Introduction
최근 유행하는 코로나 바이러스 진단키트에도 PCR이 사용될 만큼 DNA technology는 현대 생물학의 기 반일 뿐 아니라 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다.(1) 이번 모듈3에서는 DNA technology의 기본이 되는 DNA cloning의 원리와 각 단계별 방법을 이해해보고자 하였다. DNA cloning이란 DNA의 특정 부분 을 동일하고 대량으로 만들 수 있는 기술이다. 가장 보편적인 방법은 대장균(E. coli)을 이용하는 것이다.

참고자료

· Campbell, N. A. et al., 전상학 외, 캠벨 생명과학 (제 11판) 바이오사이언스: Seoul (2019).
· Lizabeth A. A., 최원재 외, 기초 분자 생물학 (제 2판) 월드사이언스: Seoul (2016).
· Peter J. R., 홍영남 외, 생명과학-역동적인 자연과학 (2011년 수정판) 라이프사이언스: Seoul (2011).
· Lubert Stryer et al., 박인원 외, Stryer 생화학 (제 7판) 범문에듀케이션: Seoul (2012).
· Robert F. W., 최준호 외, 분자생물학 (제 5판) 라이프사이언스: Seoul (2013).
· https://www.addgene.org/50005/ (2020.06.03.)
· J.S. Heilig, Karen L. Elbing, Roger Brent. Large-Scale Preparation of Plasmid DNA. Current
· Protocols in Molecular Biology, 41(1), 1.7.1-1.7.16 (1998).
· Michael M. Cox, Jennifer A. Doudna, Michael O' Donnell, 강성만 외, 콕스 분자생물학 (제 1판) 라이프사이언스: Seoul (2014).
· T. A. Brown, 강종백 외, 유전자 클로닝 입문 (제 4판) 월드사이언스: Seoul (2004).
· Dieffenbach, C.W., Lowe, T. M. J., Dveksler, G. S., PCR Primer, A Laboratory Manual(second edition) Cold Spring Harbor Laboratory Press: New York (2003).
· Jane A. M., David Sanchez, Lynn P. Elwell, Stanley Falkow. Simple Agarose Gel Electrophoretic Method for the Identification and Characterization of Plasmid Deoyxribonucleic Acid. Journal of Bacteriology, 127(3), 1529-2537 (1976).
· Janie Sigmon, Lyndon L. Larcom. The effect of ethidium bromide on mobility of DNA fragments in agarose gel electrophoresis. Electrophoresis, 17(10), 1524-1527 (1996).