DNA에 대한 이해와 ALDH2 추출 및 증폭 실험 _ 과학 연구 소논문 (서울대 학생 첨삭)

소개

고등학교 재학 당시 과학 소논문 캠프에 참여하여 대학생들과 함께 작성한 소노문입니다.

ALDH2 추출 및 증폭 실험을 진행했으며, DNA와 관련된 이론 연구, 젤 전기영동에 의한 DNA 확인, PCR 실험, SNP 실험 과정 등이 포함되어 있습니다.

실제로 학생부 종합 전형으로 대학 입시 면접을 보러 다니며, 이 활동에 대해 입학 사정관들이 흥미로워 했고 관련 질문도 많이 받으면서 개인적으로는 합격을 가져다 준 활동이라고 생각합니다.
(- 고려대/ 이화여대 등 학생부 종합 전형 합격 학생입니다.)

저작자가 직접 분석하고 탐구한 자료이며, 서울대 학생들에게 첨삭받았던 소논문이라 고등학생은 물론, 대학생 분들께서도 학 탐구 관련 과제가 있다면 참고하셔도 좋을 것 같습니다.

목차

Ⅰ. 서론
1. 연구 동기 및 목적
2. 연구 개요

Ⅱ. 실험 이론
1. DNA
1-1. 구조 / 1-2. 복제 / 1-3. 추출
2. 젤 전기영동
3. PCR (중합 효소 연쇄 반응)
4. SNP (단일염기 다형성)
5. ALDH (아세트알데히드 분해 효소)

Ⅲ. 실험 과정
1. 실험 도구 사용법 및 주의 사항
2. 구강 상피 세포 DNA 추출
3. 젤 전기영동에 의한 DNA 확인
4. PCR (중합 효소 연쇄 반응)
5. SNP (단일염기 다형성)

Ⅳ. 느낀 점

Ⅴ. 참고 문헌

본문내용

1. 연구 동기 및 목적
새로운 시작을 의미하는 3 월, 매년 우리는 심심치 않게 위의 기사와 같은 대학생들의 음주 사고 기사를 접하고 있다. 나는 같은 술자리에서 비슷한 양의 알코올을 섭취하는데 왜 특정한 사람에게만 사고가 일어나는지 궁금해졌고, 그 해답을 우리 몸 속 ALDH2 효소에서 찾아 이 효소에 관한 탐구를 하게 되었다.
실험을 통해 나는 나의 구강 상피 세포에서 DNA 를 추출하여 알코올 분해효소(ALDH2)를 확인하고, 몸이 알코올에 어떤 반응을 보이는지 알아보는 것을 목표로 두었다. 또한 실험을 설계하고 실행하는 과정에서 DNA 부터 DNA 를 확인하기 위한 젤 전기 영동까지 깊이 있게 알아볼 생각이다.

실험 이론
1-1. DNA 구조
DNA 는 인산(H3PO4), 디옥시리보스(C5H10O4), 염기로 구성되는 뉴클레오티드의 결합체이다.
1953 년 왓슨과 클리크가 X 선 회절 사진을 이용하여 이중 나선 구조를 밝혔다. DNA 가 이중 나선 구조를 갖는 이유는 물 분자의 수소원자와 DNA 뼈대의 인산 사이 정전기적 인력으로 돌림힘이 작용했기 때문이다.

첫째, 돌림힘이란 물체에 힘이 비스듬히 작용할 때 발생하는 물리량을 말하며, 물체를 회전 운동하게 만드는 힘이다.
둘째, 인산은 OH 3 개를 갖고 있는데 그 중 2 개는 위 아래로 당과 결합하는 데에 쓰이고, 나머지 1 개는 H 를 내어놓으면서 사진과 같이 (-)전하를 띄게 된다.
셋째, 물은 산소 원자에 수소 원자가 2 개 결합한 꼴인데 이때 수소 원자보다 산소 원자의 전기음성도가 훨씬 크므로, 전자는 거의 산소 원자에 머물러 있어 수소는 (+)전하에 가까운 상태가 되고 산소는 (-)전하에 가까운 상태가 된다. 이로 인해, (+)전하를 띄는 물 분자의 수소 원자와 (-)전하를 띄는 DNA 외부 골격 사이에서는 정전기적 인력이 작용하게 되는데 이때 작용하는 돌림힘으로 인하여 DNA 가 꼬이게 되는 것이다.

참고자료

· [뉴욕 중앙일보]
· [네이버 지식백과] DNA (이우주 의학사전, 2012. 1. 20., 군자출판사)
· [네이버 지식백과] DNA는 유전자의 본체 (고교생이 알아야 할 생물 스페셜, 2010. 12. 30., (주)신원문화사)
· [네이버 블로그] http://blog.naver.com/ksh960215/2202972146
· 하이탑 생명과학 2
· [두산백과] 완충용액
· 위키백과] 단일염기 다형성
· [네이버 지식백과] 단일염기다형성 [single nucleotide polymorphism, 單一塩基多型性] (생명과학대사전, 초판 2008., 개정판 2014., 도서출판 여초)
· [생명과학대사전] 겔 전기영동 (젤 전기영동)