[생화학실험] Bacterial transformation 레포트 (A+,고찰 6장)

소개

생화학실험 A+받은 레포트입니다. 고찰만 6장이며 introduction과 result 또한 자세하게 기재되어 있습니다.

목차

1. Introduction
2. Materials & Methods
3. Results
4. Discussion
5. References

본문내용

1. Introduction
• Transformation의 정의
Cell 또는 organism에 외부 유전자를 도입시키는 것으로, 구체적으로는 외래 DNA를 Host cell에 넣어 cell이 원래 지니고 있는 성질과는 다른, 새로운 유전 형질을 갖도록 만드는 것을 의미한다.
예를 들어, 다당류로 이루어진 두꺼운 막(협막)을 가진 S형균으로부터 DNA를 추출한 후, 이 DNA를 다당류성 협막을 가지지 않는 R형균에 도입시키면 R형균의 일부가 S형균으로 변화한다. 이 유전적 변화가 후대에 유전되어 전달된다는 점에서, prokaryote가 유전적 다양성을 확보하기 위해 취하는 생존 전략이라고 보는 시각도 존재한다.
자연 상태에서 Transformation이 일어나기 위해서는 DNA 결합 단백질을 이용하여 외래 DNA를 세포 표면에 부착시켜 세포 내로 이동시킨 후, 유전체에 이 외래 DNA를 끼워 넣는 일련의 과정이 정상적으로 이루어지게 돕는 유전자들이 발현되어야 한다.

<중 략>

4. Discussion
• 이 실험에서 ice를 사용하는 이유는 무엇일까?
① 낮은 온도에서 cell의 membrane은 유동성이 감소한다. Competent cell에 화학 처리된 양이온이 보다 안정적으로 코팅될 수 있을 것이고 plasmid의 도입 또한 수월해질 것이다.
② Competent cell로의 plasmid DNA 도입은 DNA와 membrane의 거리 자체가 가까워야 더욱 유리하다. 낮은 온도에서 분자 간의 거리가 가까워지는 성질을 이용하면 DNA와 membrane의 거리를 좁혀줄 수 있을 것이다.
• Plasmid DNA와 competent cell을 mix할 때, vortexing이나 pipetting을 하면 안되는 이유는 무엇일까?
- Competent cell은 인위적으로 화학 처리를 한 상태이기 때문에, 매우 불안정하다. 따라서 vortexing이나 pipetting과 같은 상대적으로 강한 물리적 충격이 가해지면 cell이 손상될 확률이 높다.

참고자료

· Asif Azka, Mohsin Hareem, Tanvir Rabia, Rehman Yasir, Revisiting the Mechanisms Involved in Calcium Chloride Induced Bacterial Transformation, Frontiers in Microbiology, 2017.11.07, Volume 8, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2017.02169
· Green MR, Sambrook J. Screening Bacterial Colonies Using X-Gal and IPTG: α-Complementation, Cold Spring Harb Protoc. 2019.12
· Fukushima T, Kodama Y. Selection of a histidine auxotrophic Marchantia polymorpha strain with an auxotrophic selective marker. Plant Biotechnol (Tokyo). 2022.12.25 ;39(4):345-354.
· Lénon M, Ke N, Ren G, Meuser ME, Loll PJ, Riggs P, Berkmen M. A useful epitope tag derived from maltose binding protein. Protein Sci. 2021 Jun;30(6):1235-1246.
· Chong ZX, Yeap SK, Ho WY. Transfection types, methods and strategies: a technical review. PeerJ. 2021 Apr 21, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8067914/
· Sharma, A., Wood, K.B. Spatial segregation and cooperation in radially expanding microbial colonies under antibiotic stress. ISME J 15, 3019–3033 (2021). https://www.nature.com/articles/s41396-021-00982-2#citeas