[자연과학]sequencing

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DNA 염기서열이 가지고 있는 정보를 이해하지 못하면 이것은 단순히 염기들이 나열된 것에 지나지 않는다. 이러한 염기들을 분석하기 위한 여러 가지 방법들이 있다. DNA의 염기서열을 알아내는 것은 분자생물학 연구에 있어서 가장 기본적인 정보를 제공해주는 중요한 실험이다. DNA와 RNA의 염기서열이 결정될 수 있지만, DNA서열 결정이 더 쉬워지게 된 것은 화학적 근거가 밝혀졌기 때문이다. 이러한 기본적인 구조와 DNA의 기능을 공부함으로써 더욱더 빠른 발전을 이룰 수 있게 도와주는 것이다.

DNA의 sequencing은 1977년에 이르러 거의 동시에 개발된 두 가지 방법에 의해 가능하게 되었다. 그 두 가지 방법은 F. Sanger와 A. R. coulson이 개발한 chain termination 방법과 A. Maxam과 W. Gilbert의 chemical degradation 방법이다. 현재는 여러 가지 장점으로 chain termination 방법을 선호하게 되었다. 그래서 chain termination 방법을 설명하도록 하겠다.

Chain termination 방법의 원리는 다음과 같다. DNA 중합효소가 주형 DNA에 상보적인 DNA를 합성할 때 사용하는 기질은 dNTP이다. dNTP의 3′위치 탄소에는 -OH기가 붙어 있는데 , 이 -OH기의 산소 원자에 다음 dNTP가 연결되어 이어지게 된다. 그런데, 만약 3′위치에 산소원자가 없는 dideoxy NTP(ddNTP)를 넣어주면 다음 dNTP를 붙일 수 없으므로 DNA 합성이 정지(termination)된다. 이 원리를 이용한 것이 dideoxy chain termination 방법이다. 즉, 기질로 dNTP (dATP + dTTP + dGTP + dCTP) 외에 ddGTP를 조금 섞어 사용하면 dGTP가 들어갈 자리들 중 일부 (보통 40번에 한번)에 ddGTP가 들어가게 되고 반응이 정지된다. 따라서, G 자리에서 반응이 정지된 다양한 길이의 DNA 조각들이 만들어지게 되는 것이다. 마찬가지로 A, T, 혹은 C 자리에서 반응이 정지된 DNA 조각들을 얻을 수 있고 이 DNA 조각들을 전기영동하여 길이 순서대로 분리한 후, 순서대로 읽으면 그것이 곧 합성된 DNA의 염기서열이다.

참고자료

· 없음