서울대학교 물리분석실험 FRET 결과 보고서

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Results
4. Discussion
5. Assignment
6. Reference

본문내용

Abstract
본 실험에서는 FRET현상을 확인하고, FRET donor와 acceptor 사이의 거리에 따른 FRET 효율과 lifetime의 변화를 정량적으로 측정한다. FRET(Förster Resonance Energy Transfer)은 들뜬 상태의 형광 물질(donor dye)의 에너지가 다른 형광 물질(acceptor dye)로 전이된 후, 에너지를 얻은 형광 물질에서 형광 방출이 나타나는 현상이다.[1] 본 실험에서는 FRET 현상의 유무에 따른 형광 방출의 차이와, 두 형광 물질의 거리에 따른 형광 효율 및 lifetime의 변화를 확인하고자 했다. 이를 위해 donor인 Cy3만 표지된 ssDNA, Cy3과 acceptor인 Cy5가 표지된 dsDNA, Cy3과 Cy5의 거리가 더 긴 dsDNA의 형광 스펙트럼과 intensity decay를 측정했다. 실험 결과, Cy3만 있는 ssDNA의 형광 스펙트럼에서는 하나의 peak만 나타났지만, Cy5가 함께 존재하는 경우 두 개의 peak가 나타났다. 또한, 형광 물질의 거리가 가까울수록 형광 스펙트럼에서 peak intensity가 크고 lifetime이 짧았다. FRET이 나타나는 경우의 lifetime을 통해 Cy3와 Cy5의 거리가 가까운 경우 형광 효율이 0.386이고 둘의 거리가 먼 경우 0.119임을 얻었다.

Introduction
형광(fluorescence)은 화합물이 빛 에너지를 흡수한 후 들뜬 상태에서 바닥 상태로 전자전이가 일어나는 과정에서 빛을 방출하는 현상이다. 물질이 빛을 흡수한 후에는 진동 모드를 갖지만, relaxation에 의해 바닥의 진동 상태로 이동한 후 형광 방출이 일어난다. 형광을 측정하는 방식은 일정 상태 측정과 시간 분해 측정 두 가지로 분류할 수 있다.

참고자료

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· Valeur, Bernard; Berberan-Santos, Mario. Molecular Fluorescnece: Principles and applications, Wiley-VCH, 2012.
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· Hussain, Syed Arshad. An Introduction to Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET). Science Journal of Physics. 2009, 132
· Daniel C. Harris; Charles A. Lucy Quantitative Chemical Analysis, (10th ed.); 자유아카데미, 2021;pp 512-513
· Gauglitz, G.; Vo-Dinh, T. Handbook of spectroscopy, Wiley-VCH, 2009.
· Mandelkern M.; Elias J. G.; Eden D.; Crothers D. M. The dimensions of DNA in solution. Journal of Molecular Biology. 1981, 152 (1), 153-161
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