토양오염조사실험 report (DNA 추출 및 qPCR 분석)

소개

토양 미생물 DNA 추출 및 qPCR 분석 실험 레포트입니다.
pre+post 한번에 작성된 자료이며, A+ 레포트입니다.

목차

1. 실험 제목 : DNA 추출 및 qPCR 분석
1) Introduction
(1) 실험 목적
(2) 실험 원리

2) Methods and Materials
(1) 실험 방법
(2) 실험 재료

3) Results

4) Discussion
(1) DNA 추출 실험 단계의 중요성 및 시약의 역할 추가 조사
(2) DNA 추출 결과 분석 – DNA 순도 결정
(3) qPCR 결과 분석 – Target gene(Fungi)의 상대적 풍부도 결정
(4) 다른 대상지(농경지, 산림, 다른 초지)와의 상대적 풍부도 비교
(5) 실험방법의 한계

5) Reference

본문내용

1) Introduction
(1) 실험 목적
토양 샘플에 포함된 미생물들의 DNA를 추출하여, 이 중 한 종류의 미생물(진균 or 세균 등)의 유전자를 타겟으로 하여 qPCR을 통해 그 생물의 상대적 풍부도를 파악한다. 토양 미생물은 토양 및 퇴적토 환경에서 생물학적 물질순환의 중요한 역할을 맡고 있다. 이러한 중요성으로 인해 토양 미생물 생태 다양성과 군집 구성이 토양 및 퇴적토 생태환경과 자연저감능력을 평가하는 지표로 유용하게 쓰일 수 있다.

(2) 실험 원리
실험에서 사용한 방법은 DNA 추출법 중 직접 용해 추출법으로, 미생물 세포 용해하고 토양 시료로부터 핵산을 직접 추출한 다음 핵산을 정제하는 방법이다. 먼저, 비드와 lysis Buffer를 이용해 동결된 토양 내 미생물을 vortexing 및 원심분리하여 물리적으로 붕괴시킨다. 이때, 모든 미생물 세포 내의 핵산이 방출되도록 하는 것이다. 이 단계는 용해에 대한 세포벽의 민감도, 미세 구조 내 세포의 위치, 그리고 토양입자 간의 상호관계로부터 영향을 받는다. 이렇게 추출된 핵산을 특정 Buffer를 통해 단백질 및 불순물을 침전하고 DNA를 결합(binding), 세척(washing) 및 용출(eluting)의 단계를 거쳐 DNA를 정제한다. 추출한 DNA 중, fungi를 타겟으로 하는 특정 유전자를 증폭하여 상대적 풍부도를 알아보기 위해 qPCR을 진행하였다.

참고자료

· 정광수 외 4인, “특화품목 기술보급서 11, 토양관리”, (변재경, 지동훈 외 2인), 산림청, 2010, p. 44~47
· Patrick Robe, Renaud Nalin, Carmela Capellano, Timothy M. Vogel, Pascal Simonet, Extraction of DNA from soil, European Journal of Soil Biology, Volume 39, Issue 4, 2003, Pages 183-190, ISSN 1164-5563
· Choe, M.-E., Lee, I.-J. and Shin, J.-H. (2011) “Assessment of Korean Paddy Soil Microbial Community Structure by Use of Quantitative Real-time PCR Assays,” Korean Journal of Environmental Agriculture. The Korean Society of Environmental Agriculture. doi: 10.5338/kjea.2011.30.4.367.
· Chemidlin Prévost-Bouré N, Christen R, Dequiedt S, Mougel C, Lelièvre M, Jolivet C, Shahbazkia HR, Guillou L, Arrouays D, Ranjard L. Validation and application of a PCR primer set to quantify fungal communities in the soil environment by real-time quantitative PCR. PLoS One. 2011;6(9):e24166. doi: 10.1371/journal.pone.0024166. Epub 2011 Sep 8. PMID: 21931659;