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現 연세대학교 의과대학 19학번 의학과 4학년
前 연세대학교 문과대학 심리학과 부전공
前 용인외대부고 12기 전체 수석 졸업 (자연과학과정)

전문분야 자연과학의/약학

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연세대학교 의학과 재학중

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[용인외대부고 전체 수석 졸업생] 서울대 의대 자기소개서

"[용인외대부고 전체 수석 졸업생] 서울대 의대 자기소개서"에 대한 내용입니다.

학교| 2024.04.24| 3페이지| 100,000원| 조회(415)

자기소개서, 서울대, 의대, 수석, 의예과, 용인외고, 합격보장, 설의, 용인외대부고, HAFS

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[A+ 보장!] 연세대 의대 의예과 1학년 General Biology 실험 레포트 Gel electrophoresis DNA & Gel extraction

Class ID numberBIO1101-02-00Lab titleGenomic DNA extractionStudent ID #2019191105Name김 남화Group #5-2Experiment Date2019.3.20Ⅰ Introduction많은 생물학자들이 유전 물질이 무엇인지 연구했다. 그 중 에이버리는 폐렴 쌍구균을 이용한 형질 전환 실험을 통해 유전 물질은 단백질이 아니라 DNA임을 밝혔다. 또한 허시와 체이스는 박테리오 파지와 방사성 동위 원소를 이용한 실험으로 같은 결론을 뒷받침했다. DNA의 3차원 구조는 왓슨과 크릭이 DNA가 이중 나선 구조라는 논문을 Nature에 발표함으로써 밝혀졌다. DNA를 구성하는 기본 단위는 뉴클레오티드로 하나의 뉴클레오티드는 인산, 당, 염기가 각각 하나씩 결합해 형성된다. DNA를 구성하는 당은 디옥시리보오스로 3번 탄소에는 ?OH기가 5번 탄소에는 인산기가 붙어 있다. DNA를 구성하는 염기는 네 종류로 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C)이 있다. 참고로 RNA를 구성하는 당은 리보오스이며 염기는 티민(T) 대신 유라실(U)이다. 당과 인산은 공유 결합으로 DNA의 바깥쪽 골격을 형성하며 질소를 함유하고 있는 염기는 골격 안쪽에서 수소 결합으로 쌍을 형성한다. 샤가프는 염기들의 비율이 특정한 규칙을 가진다는 사실로부터 DNA의 양쪽 가닥에 있는 염기들 사이에는 정확한 상보 관계가 존재한다. 아데닌은 반대편의 티민과 2개의 수소 결합을 구아닌은 반대편의 시토신과 3개의 수소 결합을 형성한다. 아데닌과 구아닌은 퓨린 계열 염기이며 티민과 시토신은 피리미딘 계열 염기이다. DNA의 합성은 5 말단에서 3 말단 방향으로 일어난다. DNA의 합성은 세포 주기와도 관련이 있기 때문에 중요한데 DNA 중합 효소는 dNTP에서 두 개의 인산기를 떼어 내고 3 말단의 ?OH기와 결합시켜 DNA 가닥을 신장한다.Genomic DNA는 생명체 안에 담겨 있는 유전 정보의 총체이다. 대부분의 생명체들에서 Genomic DNA는 히스톤 단백질과 결합한 상태로 염색체를 형성한다. 하나의 생명체를 구성하는 세포는 모두 같은 Genomic DNA를 가지고 있지만 활성화되는 전사 인자가 각기 다르기 때문에 생명체 내에서 서로 다른 기능을 수행한다. 사람을 비롯한 대부분의 동물들의 경우 Genomic DNA는 이중 나선 구조이다. 하지만 일부 바이러스의 경우 DNA 대신 RNA를 유전 물질로 사용하기도 하며 DNA를 유전 물질로 사용한다고 하더라도 원형 DNA인 경우가 많다. 또한 어떤 세균들은 Genomic DNA와 구별되는 Plasmid DNA도 함께 가지고 있다. Genomic DNA는 미토콘드리아나 식물 세포의 엽록체와 같은 세포 소기관에서 발견되기도 하는데 이는 세포 공생설을 지지한다는 점에서 진화 생물학적으로 중요하다. 최근 과학계에서 유전체 프로젝트의 일환으로 전체 Genomic DNA의 염기 서열을 분석하는 시도가 있었으며 실제로 성공한 경우도 많다. Genomic DNA의 염기 서열을 아는 것은 유전병의 발병 확률을 예측하고 이에 대비할 수 있다는 이점이 있다.Ⅱ MaterialsBlood, PBS, total DNA extraction solutionsⅢ Method① Whole blood into a 1.5ml E-tube using pipette and add PBS 200ul② Add 20ul of Proteinase K and 5ul of Rnase A into sample tube, and mix by vortex③ Add 200ul of Buffer BL into sample tube and mix thoroughly④ Place the mixture at RT for 2min and incubate the lysate at 56℃ for 10min⑤ Briefly centrifuge⑥ Add 200ul of absolute EtOH into the lysate, and mix well be vortex⑦ After mixing, briefly centrifuge the tube⑧ Carefully apply the mixture from step7 to the spin column W/O wetting the rim, close the cap, and centrifuge at 13000rpm for 1min⑨ Discard the filtrate and place the spin column in a new tube⑩ Add 700ul of buffer WA to the spin column W/O wetting the rim, and centrifuge for 1min at 13000rpm⑪ Discard the flow-through and reuse the collection tube⑫ Add 700ul of buffer WB to the spin column W/O wetting the rim, and centrifuge for 1min at 13000rpm⑬ Discard the flow-through and place the column into a E-tube⑭ Again centrifuge for additional 1min to dry the membrane⑮ Discard the flow-through and collection tube? Place the spin column into a new 1.5ml tube, and add 30ul of buffer CE directly onto the membrane? Incubate for 1min at RT and then centrifuge for 1min at 13000rpm to eluteⅣ ResultsTable 1.Factors that indicate DNA concentration and purity of DNA(ng/ul)Sample TypeNucleic Acid Conc.UnitA260A280260/280260/230DNA8.9ng/ul0.1780.0444.050.01Fig 1.x axis indicates wavelength(nm) and y axis indicates absorbance.Ⅴ DiscussionTable 1을 통해 알 수 있듯이 본 실험에서 DNA의 순도를 나타내는 260/230의 값은 0.01이다. 일반적으로 순수한 DNA의 경우 260/230의 값은 2.0에서 2.2이다. 하지만 본 실험에서는 파장이 230nm인 자외선을 잘 흡수하는 불순물이 섞여 260/230의 값이 매우 작게 측정되었다. Fig 1의 봉우리가 230nm의 파장 근처에 있다는 사실도 이와 같은 결론을 증명해준다. 230nm의 파장을 가진 자외선을 잘 흡수하는 대표적인 물질로는 Phenol, Carbohydrate, 특정한 단백질 등이 있는데 이들이 시료와 섞였음을 유추할 수 있다. 이러한 불순물은 실험 과정에서 사용한 시약들에서 유래되었을 가능성이 높다.DNA를 구성하는 염기들은 모두 방향족 분자이다. 염기들의 화학적 구조를 살펴보면 쉽게 이 사실을 알 수 있다. 고리 속의 원자들은 공명에 의해 단일 결합과 이중 결합의 중간 정도의 결합을 형성한다. 예를 들어, 유라실은 이중 락팀, 락팀, 락탐 등의 형태를 갖는다. 바로 이 공명 때문에 DNA는 파장이 대략 260nm의 자외선을 잘 흡수한다. 280nm의 자외선의 경우는 260nm의 자외선의 절반 정도만 흡수한다. 하지만 RNA나 고리를 가지고 있는 단백질은 DNA보다 260nm의 파장을 갖는 자외선을 더욱 잘 흡수한다. 이는 두 개의 폴리뉴클레오티드 사슬로 이루어져 염기 사이의 상호 작용이 활발한 DNA와 달리 RNA는 하나의 폴리뉴클레오티드 사슬로만 이루어져 있기 때문이다. 따라서 시료에 RNA나 단백질 조각이 섞여 있을 경우 순수하게 DNA만 있을 때보다 260/280의 값이 더 크다. Table 1을 통해 알 수 있듯이 본 실험에서 260/280의 값은 4.05로 일반적으로 알려진 값보다 크다. 따라서 실험을 진행하는 과정에서 Proteinase와 Rnase의 활성이 낮아져 RNA와 단백질 조각이 완전히 분해되지 않았음을 유추할 수 있다. 이는 아마도 시료에 효소를 넣는 과정에서 손을 통해 전달된 체온으로 인해 효소가 변성되었기 때문인 것 같다. 그 밖의 오차의 원인에는 산도가 있다. Spectrophometer는 시료의 pH 변화에 민감하게 반응한다. 시료가 중성일 경우와 비교해서 시료가 산과 섞일 경우 260/280의 값이 조금 작아지며 반대로 시료가 염기와 섞일 경우 260/280의 값이 조금 커진다. 따라서 실험의 정확도를 높이기 위해서는 산도에 관련된 고려도 필요하다.

의/약학| 2024.04.24| 4페이지| 2,500원| 조회(131)

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[A+ 보장!] 연세대 의대 의예과 1학년 General Biology 실험 레포트 Genomic DNA extraction

Class ID numberBIO1101-02-00Lab titleGel electrophoresis of DNA & Gel extractionStudent ID #2019191105Name김 남화Group #5-2Experiment Date2019.4.3Ⅰ Introduction염색체는 유전 정보를 가지고 있는 유전자와 의미 없이 반복되는 서열들로 이루어져 있다. 유용한 유전자를 대량으로 생산하기 위해서는 DNA 클로닝의 과정을 거쳐야 한다. DNA 클로닝은 제한 효소를 이용하여 특정한 유전자를 절단하는 과정에서 시작한다. 제한 효소는 특정한 염기들의 서열을 인식하고 이를 절단하는 기능을 수행한다. 또한 제한 효소는 종류에 따라 점착 말단과 무딘 말단을 형성한다. 점착 말단은 상보적인 염기들로 구성되어 있기 때문에 경우에 따라 제한 효소로 절단된 조각들이 다시 결합하기도 한다. 다음으로 표적 유전자를 벡터에 삽입해야 한다. 벡터는 유전자 운반체로 대부분의 박테리아들이 가지고 있는 플라스미드 DNA를 주로 사용한다. 이 과정에서 DNA 연결 효소가 사용된다. 참고로 DNA 연결 효소는 DNA를 복제하는 과정에서 서로 다른 오카자기 절편들을 연결하는 기능도 수행한다. 마지막으로 재조합 플라스미드를 박테리아에 다시 도입한다. 재조합 플라스미드가 박테리아에 정상적으로 들어갔는지 확인하기 위해서는 형광 유전자나 항생제 저항성 유전자를 활용해야 한다. 이렇게 얻은 재조합 박테리아가 증식하면서 원하는 유전자 또한 함께 복사될 것이다. 유전자를 직접 이용하는 대신 유전자로부터 번역된 단백질을 활용하는 경우도 빈번하다. 벡터와 표적 유전자를 분리하기 위해서는 젤 전기영동을 사용한다. 참고로 젤 전기영동은 동일한 DNA를 찾는 과정에서도 유용하게 사용된다. 동일한 DNA를 동일한 제한 효소로 처리한다면 동일한 길이의 DNA 절편들이 생성되기 때문이다.Ⅱ MaterialsDNA sample, Agarose gel electrophoresis kit, DEAE-cellulose membrane, Electro-elution, Gene clean kitⅢ MethodGel cutting and melting① Cut a specific band of Agarose-gel and transfer into a fresh microtube② Add 3 volume of QM buffer (600 ul buffer for 200 ul of gel)③ Incubate at 50℃ for 10min④ Vortex the tube every 2min (vortext to help dissolve)⑤ Check the color of the mixture is yellow (if the color is violet or orange, add 10 ul 3M sodium acetate)⑥ Add 1 gel volume of iso-propanol to the sample and mixBinding of DNA① Transfer melted DNA gel solution into binding column② Centrifuge at 13000 rpm for 1min③ Discard Flow-throughWashing① Add 750 ul of PE buffer② centrifuge at 13000 rpm for 1 min③ Discard Flow-through④ Centrifuge at 13000 rpm for 1min for remove residual wash buffer⑤ Discard collection tubeElution① Transfer binding Column to a fresh microtube② Add 30 ul of EB buffer and incubate for 1min③ centrifuge at 13000 rpm for 1minⅣ ResultsConcentration of elute: +0.8Fig 1.Result of DNA sample electrophoresis using agarose gel.Ⅴ DiscussionDNA는 인산기로 인해 음전하를 띤다. 따라서 전기장을 걸면 DNA는 음극에서 양극으로 이동한다. 이 때 DNA 절편들은 크기에 따라 다른 속도로 이동한다. DNA 절편들은 일반적으로 크기가 클수록 느리게 이동한다. Gel electrophoresis는 이러한 원리를 이용하여 제한 효소에 의해 절단된 DNA 절편들을 크기에 따라 분리한다. Agarose gel을 만드는 과정이나 전기영동이 끝난 다음에 Etidium Bromide(EtBr)을 첨가하는 이유는 EtBr이 DNA의 구조에 들어가기 때문이다. 결과적으로 agarose gel에 자외선을 비추면 EtBr로 인해 긴 파장의 가시광선으로 보인다. DNA Elution은 agarose gel로부터 특정한 크기의 DNA band로부터 DNA를 추출하는 과정이다. Agarose gel로부터 DNA 절편들을 회수하기 위해서는 agarose gel을 녹여야 한다. 높은 온도를 가하면 agarose gel은 쉽게 액체로 변하지만 DNA를 구성하는 염기들 사이의 수소 결합까지 풀린다. 따라서 Guandium chloride나 Sodium Iodine과 같은 Chaotropic agent를 사용한다. QM buffer에 있는 Chaotropic agent는 물 분자들과의 친화력이 크기 때문에 물 분자들은 DNA나 agarose gel 대신 Chaotropic agent와 수소 결합을 형성한다. Agarose gel의 구조에는 물 분자들과의 수소 결합이 필요하기 때문에 agarose gel은 녹게 된다. Agarose gel은 D-galactose와 3,6-anhydro-L-galactopyranose의 선형 중합체이다. Chaotropic agent는 단백질의 용해를 돕기도 한다. QM buffer는 지시약을 포함한다. QM buffer는 pH 7.5 이하에서는 노란색 pH 7.5 이상에서는 주황색이나 보라색을 띤다. DNA binding을 위한 최적의 pH는 7.5 이하이므로 용액의 색이 노란색이 아닌 경우 sodium acetate와 같은 산을 첨가해 pH를 낮춘다. Binding column에는 Silica(이산화 규소)가 있다. 따라서 고농도의 chaotropic salt에 녹아 있는 DNA를 binding column에 넣으면 silica에 나트륨과 DNA의 인산기가 결합한다. 음전하를 띠지 않은 용액의 다른 성분들은 아래로 떨어진다. 이와 같은 binding 과정을 촉진하기 위해 사용되는 ethanol이나 iso-propanol는 남아 있는 chaotropic agent를 제거한다. EB buffer는 buffer resin과 DNA의 결합을 끊어 DNA elution을 돕는다.

의/약학| 2024.04.24| 4페이지| 2,500원| 조회(104)

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빛나는 생명과학2019191105 김남화Ⅰ Introduction장편 소설 ‘새의 선물(은희경)’의 프롤로그 ‘열두 살 이후 나는 성장할 필요가 없었다.’에는 이러한 표현이 있다.“창가 자리를 차지할 수 있었던 행운은 겨우 십여 분 동안만 유효했던 셈이었다.”장편 연재소설 ‘비밀의 꽃(기준영)’에는 다음과 같은 표현도 있다.“커피를 주문하고 습관대로 창가 자리에 가 앉자 (후략)”‘새의 선물(은희경)’과 ‘비밀의 꽃(기준영)’에 의하면 창가 자리에 앉는 것은 행운이자 습관이다. 창가 자리에 대한 선호는 한국 문학뿐만 아니라 외국 문학에서도 드러난다.보들레르가 번역한 외국 단편 소설 ‘군중 속의 사람’의 주인공은 카페의 창가 자리에 앉는다.이는 창가 자리에 대한 선호가 보편적임을 암시한다. 문학은 인간이 창조한 허구에 불과하다. 하지만 동시에 문학은 실제 현실을 충실하게 반영하기 때문에 세계를 바라보는 도구의 역할도 수행한다.500명의 미국인들을 대상으로 실행한 Quartz & Survey Monkey의 설문조사에 따르면 비행기의 창가 자리(window seat)를 선호하는 사람들이 통로 자리(aisle seat)나 중간 자리(middle seat)를 선호하는 사람들보다 많았다. 이러한 경향은 비행기를 타는 횟수와 관계없이 일관되게 나타났다. 하지만 비행기를 자주 탈수록 창가 자리에 대한 선호도와 통로 자리에 대한 선호도의 차이가 감소했다. 이러한 경향은 왜 나타나는 것일까? 창가 자리에 앉으면 다른 승객들이 화장실에 가려고 일어날 때마다 잠에서 깨지 않아도 되기 때문일까? 이러한 경향은 비행기뿐만 아니라 버스에서도 나타난다는 점에서 위와 같은 가설은 설득력이 없다. (7개 장소에서의 좌석 선호에 대한 탐색적 연구, 홍기원).Ⅱ WHY?인간이 빛에 이끌리는 이유를 과학적으로 설명하기 위해서는 진화라는 도구가 필요하다. 인간은 고등한 동물이다. 인간은 대뇌피질을 통해 번연계의 본능적인 욕구와 충동을 이성적으로 조절할 수 있다. 또한 인간은 지적 능력과 의사소통 능한 개체는 생존과 번식에 성공한 반면 빛을 선호하지 않은 개체는 멸종했을 것이다. 하지만 아직도 풀리지 않는 의문이 있다. 빛은 실제로 인간에게 유익한가?빛과 면역빛은 신경전달물질로 작용하는 세로토닌(5-hydroxytrytamine, 5-HT)의 분비를 촉진한다. 그리고 분비된 세로토닌은 면역 반응을 촉진한다. 세로토닌과 면역 반응의 관계는 마우스를 대상으로 진행한 실험을 통해 밝혀졌다. 연구자들은 양의 적혈구(sheep red blood cell, SRBC)를 마우스에 주입했다. 마우스의 면역 시스템은 SRBC를 항원으로 인식하기 때문에 면역 반응이 활성화된다. 마우스의 혈액에 IgM이나 IgG와 같이 SRBC와 특이적으로 결합하는 항체를 첨가하면 면역 반응으로 제거되지 않고 남아 있는 항원의 양에 따라 PFC(plaque forming cell) 반응의 정도가 달라진다. 마우스에게 SRBC를 주입하기 전에 5-HT을 먼저 주입하면 PFC 반응이 낮게 나타났다. 반대로 5-HT의 생합성을 방해하는 효소(para-chlorophenylalanine, PCPA)를 먼저 첨가하면 PFC 반응이 높게 나타났다. 이는 5-HT이 정상적으로 생합성되지 않으면 면역 반응이 충분하게 활성화되지 않는다는 사실을 의미한다. (Influence of serotonin on the immune response, J.C.Jackson et al.)빛과 우울장애계절성 기분장애(seasonal affective disorder)는 계절에 따라 주기적으로 우울한 정서를 경험하는 우울장애를 의미한다. 계절성 기분장애를 겪는 환자들은 봄이나 여름에 비해서 일반적으로 가을이나 겨울에 우울증을 겪는다. 이는 봄이나 여름에 비해 가을이나 겨울에 태양의 남중고도가 낮고 태양이 지평선 위로 떠있는 시간이 짧기 때문이다. (Seasonal affective disorder: A clinical update, Westrin, A., Lam, R.W.) 적도 지방에 비해 중위도 지방이나 극지방에서 자주세기로 비추었더니 뉴런의 축삭과 세포체가 재생되는 속도가 빨라졌다. 게다가 사이토카인과 케모카인의 농도 또한 빨리 감소했다. 사이토카인과 케모카인의 농도가 감소했다는 사실은 신체의 기능이 정상적인 상태로 돌아오고 있다는 의미이다. 이 연구는 빛을 이용한 치료의 과학적 근거를 제시함으로써 척수 손상 환자 치료의 폭을 넓혔다는 의미가 있다. (Light promotes regeneration and functional recovery and alters the immune response after spinal cord injury, Kimberly R. Byrnes)Ⅲ HOW?그렇다. 빛은 실제로 인간에게 유익하다. 그렇다면 인간은 어떻게 빛에 이끌리는가? 인간의 눈은 시각적 자극을 어떻게 처리하며 인간의 뇌는 어떻게 빛에 대한 반응을 유발하는가? 이는 생물학계에서 아직도 활발히 논의되고 있는 주제이다. 하지만 인간에 비해 상대적으로 간단한 식물과 동물이 빛에 반응하는 양상을 살펴봄으로써 문제 해결의 실마리를 찾을 수 있을지도 모른다.① 식물과 빛지구에서 일어나는 모든 생명활동의 근원은 태양에너지이다. 동물과 달리 대부분의 식물은 광합성을 통해 태양으로부터의 빛에너지와 열에너지로 화학에너지의 형태로 전환하는 능력이 있다. 이 과정에서 빛이 필수적이기 때문에 빛은 식물의 생장에 매우 중요하다. 따라서 인간이 빛이 잘 드는 창가 자리를 선호하듯 식물은 빛을 향해 자란다. 외부의 환경으로부터 주어지는 자극에 접근하거나 자극으로부터 피하는 성질을 굴성(tropism)이라고 한다. 특히 빛을 향해 자라는 식물의 성질을 양성 굴광성(positive phototropism, photo는 빛을 의미하는 접두사)이라고 한다. 해바라기를 떠올리면 쉽게 이해할 수 있다. 식물과 달리 두더지나 지렁이는 빛으로부터 멀어지려는 행동 경향을 보이는데 이를 음성 굴광성(negative phototropism)이라고 한다.식물은 어떠한 원리로 빛을 향해 자랄까? 한 가지 가능한 가설은 빛이 성 굴광성을 가지지 않는다는 사실을 발견했다. 또한 빛이 통하는 투명한 물질로 줄기의 끝을 감싼 자엽초는 양성 굴광성을 가지지만 빛이 통하지 않는 불투명한 물질로 줄기의 끝을 감싼 자엽초는 양성 굴광성을 가지지 않는다는 사실도 발견했다. 하지만 빛이 통하지 않는 불투명한 물질로 줄기의 중간을 감싼 자엽초는 양성 굴광성을 가졌다. 이는 자엽초 줄기의 끝이 빛을 인식한다는 사실을 증명한다.보이센과 옌센은 자엽초 줄기의 끝과 중간을 분리한 다음 일부 자엽초는 젤라틴으로 나머지 자엽초는 운모로 연결했다. 운모와 달리 젤라틴은 화학물질이 자유롭게 통과할 수 있다. 그 결과 줄기의 끝과 중간을 젤라틴으로 연결한 자엽초만 양성 굴광성을 가졌다. 이는 줄기의 끝에서 중간으로 자엽초를 휘게 하는 화학물질이 이동했다는 사실을 의미한다.벤트는 자엽초에 빛을 비춘 다음 줄기의 끝을 잘라 한천 위에 놓았다. 그는 한천이 자엽초를 휘게 하는 화학물질을 흡수했다고 예상했다. 한천을 잘린 줄기의 중앙에 놓았더니 줄기가 휘지 않았다. 하지만 한천을 잘린 줄기의 한쪽 방향에 놓았더니 줄기가 반대 방향으로 휘어졌다. 이는 자엽초를 휘게 하는 화학물질이 빛이 비춰지는 부분보다 빛이 비춰지지 않는 부분에서 다량으로 검출되며 이 화학물질의 농도가 높을수록 식물 세포의 부피가 크다는 사실을 의미한다.현대의 식물학자들은 자엽초를 휘게 하는 화학물질이 식물호르몬의 일종인 옥신이라는 사실을 발견했다. 산성생장설(acid growth hypothesis)은 옥신의 농도가 높을수록 식물 세포의 부피가 큰 이유를 설명한다. 산성생장설에 따르면 옥신은 양성자 펌프를 활성화한다. 세포막에 존재하는 양성자 펌프는 세포질의 수소 이온은 세포벽으로 운반하는 역할을 한다. 양성자 펌프에 의해 세포벽의 수소 이온 농도는 높아지면 익스팬신(expansin)이라는 효소가 활성화되는 동시에 세포막을 경계로 세포 안팎의 전위차가 증가한다. 식물의 세포벽은 대부분 셀룰로스로 구성되어 있는데 익스팬신은 셀룰로스 분자들과 세포벽을 구성. 그럼에도 불구하고 대부분의 생물학자들은 식물에서 신호를 전달하는 물질들을 표현하기 위해서 호르몬이라는 단어를 사용한다.② 동물과 빛양성 굴광성만을 가지고 있는 대부분의 식물과 달리 동물은 일반적으로 빛과 가까워지려는 성질인 양성 주광성(positive phototaxis)과 빛으로부터 멀어지려는 성질인 음성 주광성(negative phototaxis)을 모두 가지고 있다. 동물이 경우에 따라 음성 주광성을 가지는 이유는 광원으로부터의 거리를 스스로 조절할 수 있기 위함이지 동물에게 빛이 중요하지 않아서가 아니다.‘식물과 빛’에서 살펴보았듯이 식물의 굴광성은 식물호르몬인 옥신으로 설명할 수 있다. 하지만 동물은 식물과 달리 신경계가 복잡하기 때문에 주광성에 대한 연구가 어렵다. 특히 시각적 자극과 그에 대한 반응 사이의 함수를 구하는 것은 매우 어렵다. 그래서 동물의 주광성 연구는 대부분 반응보다 시각적 자극 자체에 초점을 맞추어 시각적 자극을 인식하는 과정을 연구한다.동물의 주광성 연구에는 유글레나(Euglena gracilis, 원생생물의 일종)가 자주 사용된다. 유글레나는 플라나리아(편형동물의 일종)와 더불어 빛에 반응하기 위한 안점을 가지고 있기 때문에 빛에 대한 반응이 단순하다. 유글레나는 대략 10W/m ^{2}을 기준으로 이보다 약한 빛에는 양성 주광성을 이보다 강한 빛에는 음성 주광성을 보인다. 또한 유글레나를 진화적으로 열등하기 때문에 분자생물학적 메커니즘과 유전학적 메커니즘을 규명하기 쉽다.최근 한 연구 결과에 따르면 빛에 대한 유글레나의 반응은 파란색 계열 빛에 의해 활성화되는 아데닐 고리화 효소(PAC, photoactivated adenylyl cyclase)가 ATP로부터 2차 신호전달자인 cAMP(고리형 아데노신 일인산)를 합성함으로써 시작된다. (A blue-light-activated adenylyl cyclase mediates photoavoidance in Euglena gracilis, Mineo Iseki) cAMP는 있다.

의/약학| 2024.04.24| 9페이지| 3,000원| 조회(125)

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[A+ 보장!] 연세대 의대 의예과 1학년 General Biology 실험 레포트 Protein quantificaiton

Class ID numberBIO1101-02-00Lab titleProtein quantificationStudent ID #2019191105Name김 남화Group #5-2Experiment Date2019.5.8Ⅰ Introduction단백질은 생체 내에서 지지, 효소, 수송, 방어, 호르몬, 운동 등의 다양한 기능을 수행한다. 단백질은 아미노산을 구성되어 있다. 아미노산의 중앙에는 α 탄소가 존재하며 이 α 탄소의 팔은 수소, 아미노기, 카르복실기, 그리고 곁사슬과 결합되어 있다. 아미노기는 -NH _{2}이고 카르복실기는-COOH이다. 곁사슬은 아미노산의 종류에 따라 다양하다. 곁사슬이 전하와 극성을 갖는지의 여부에 따라서 아미노산을 구분한다. 글루탐산과 아스파트르산의 곁사슬은 음전하를 가지며 리신, 아르기닌, 그리고 히스티딘의 곁사슬은 양전하를 가진다. 시스테인, 세린, 티로신, 글루타민, 아스파라긴, 트레오닌의 곁사슬은 전하를 가지지 않지만 극성을 가진다. 마지막으로 나머지 아미노산의 곁사슬은 전하와 극성을 모두 가지지 않는다. 단백질의 1차 구조는 아미노산이 펩타이드 결합으로 연결된 폴리펩타이드의 사슬로 폴리펩타이드를 구성하는 아미노산의 수, 종류, 순서를 의미한다. 또한 단백질의 2차 구조는 폴리펩타이드의 펩타이드 결합 사이의 수소 결합으로 인해 형성되는 α 나선구조와 β 병풍구조를 의미한다. 단백질의 3차 구조는 폴리펩타이드의 3차원 형태를 의미한다. 곁사슬 사이의 수소결합, 이온결합, 공유결합, 이황화결합, 소수성 상호작용, 반데르발스 힘 등이 단백질의 3차 구조를 결정한다. 마지막으로 단백질의 4차 구조는 두 개 이상의 폴리펩타이드로 구성된다. 4차 구조를 가지는 대표적인 단백질은 적혈구에 존재하는 헤모글로빈이다. 헤모글로빈은 4개의 폴리펩타이드로 구성되어 산소를 운반하는 역할을 수행한다.Ⅱ MaterialsStandard samples, milk samples Ⅰ,Ⅱ, 34 E-tubes, 96 well plate, Coomassie Brilliant Blue G-250, SpectrophotometerⅢ MethodSerial Dilution① Add 600ul of BSA (100ug/ml) to ‘100’ tube.② Add 300ul of DW to ‘0~50’ tube③ Transfer 300ul from ‘100’ tube to ‘50’ tube and mix thoroughly (resuspending)④ Transfer 300ul from ‘50’ tube to ‘25’ tube and mix thoroughly (resuspending)⑤ Go on diluting to ‘3.12’ tube⑥ Add 200ul of Bradfold (with unknown samples)⑦ Vortexing⑧ Color development (wait for 5 min.)⑨ Transfer 200ul of sample from each tube to 96-well plate⑩ Measure absorbance at 595nmEach milk samples① Prepare protein samples (milk)② Add 200ul Bradfold③ Vortexing④ Color development (wait for 5 min.)⑤ Transfer 200ul of sample from each tube to 96-well plate⑥ Measure absorbance at 595nm⑦ Get the protein concentration of milk from the formula of BSA conc.standard curve: calculate mean value from diluted milk samplesⅣ ResultⅤ Discussion순차적 희석(Serial dilution)순차적 희석(Serial dilution)을 진행하는 이유는 표준 농도 곡선(Concentration Standard Curve)을 얻기 위함이다. 표준 농도 곡선은 용액의 농도와 흡광도 사이의 선형 관계를 나타낸다. 따라서 미지의 용액의 흡광도를 알면 표준 농도 곡선을 이용해 농도를 알 수 있다. 이러한 원리가 실험 전체의 기반이 된다.Bradford assay (Coomassie Briliant Blue G-250)Bradford Assay는 Coomassie Briliant Blue G-250 색소를 이용한다. 단백질은 그 자체로 빛을 반사시키거나 통과시키지 않기 때문이다. 이 색소는 전기적으로 중성일 때 초록색을 띠고 650nm의 파장을 가진 빛을 최대로 흡수한다. 하지만 산성 조건에서는 수소이온과 결합해 양이온 형태가 되면 빨간색을 띠고 470nm의 파장을 가진 빛을 최대로 흡수한다. 반대로 염기성 조건에서는 수소이온과 분리되어 음이온 형태가 되면 파란색을 띠고 595nm의 파장을 가진 빛을 최대로 흡수한다(Compton and Jones 1985). 이 색소를 BSA(bovine serum albumin) 용액에 첨가하면 정전기적 인력과 반데르발스 힘에 의해 색소-단백질 복합체를 형성한다. 단백질의 펩타이드 결합에 존재하는 아미노기와 카르복실기가 이 색소와 반응하기 때문에 Bradford Assay는 표적 단백질의 구조와 관계없이 단백질의 정량에 이용된다. 이 색소는 단백질과 결합해 음이온 형태가 된다(Reisner et al. 1975, Fazekes de St. Groth et al. 1963, Sedmack and Grossberg, 1977). 따라서 앞서 언급했듯이 파란색을 띠고 595nm의 파장을 가진 빛을 최대로 흡수한다.우리 눈에 파란색으로 보인다는 것은 파란색 빛을 반사한다는 의미이다. 파란색과 보색 관계인 노란색 또는 주황색 빛(빛의 삼원색에서 파란색을 제외한 빨간색과 초록색을 혼합한 빛)을 흡수한다는 의미이기도 하다. 따라서 Spectrophotometer를 통해 595nm의 파장을 가진 빛을 얼마나 흡수하는지 측정한다.최근의 연구 결과에 의하면 이 색소는 아르지닌과 같이 염기성 곁사슬을 갖거나 곁사슬에 벤젠고리가 있는 아미노산과 강하게 결합한다(Compton and Jones 1985). 분자를 구성하는 아미노산의 종류뿐만 아니라 다양한 요소를 고려하여 실험에 필요한 색소의 양을 결정한다(Beer’s Law). 단백질로 구성되지 않은 일부 화합물은 양이온, 중성 분자, 그리고 음이온 상태의 색소가 이루고 있는 평형의 위치를 바꾸기 때문에 실험 결과에 영향을 준다. 이러한 화합물에는 flavonoid, basic protein buffer 등이 포함된다. 그러나 BSA나 bovine gamma globulin과 같은 단백질은 이러한 화합물에 의한 영향을 상대적으로 적게 받는다. 이러한 장점 때문에 표준 농도 곡선을 작성할 때에는 보편적으로 BSA가 사용된다.SpectrophotometerSpectrophotometer는 물질의 양을 정량할 때 주로 사용되는 장비이다. 이 장치는 정량하고자 하는 용액에 빛을 비춘 다음 반사되거나 통과한 빛을 측정함으로써 용액이 흡수한 빛을 유추한다. 색이 없는 화합물도 복잡한 과정을 거쳐 색을 입히면 이 장치로 정량할 수 있다. 이 장치가 사용되는 대표적인 예시로는 반응계수의 결정이 있다. 반응계수를 평형상수와 비교하면 반응의 진행 방향을 예측할 수 있다.Calculation of milk protein quantity표준 농도 곡선의 추세선의 식은y=0.0031x+0.501이다. 여기서y는 595nm의 파장을 가지는 빛을 흡수하는 정도를 의미하며x는 용액의 농도(ug/ml)를 의미한다. 위의 식을 변형하면x= {y-0.501} over {0.0031}이다. 따라서 이 식의y값 대신에 실험을 통해 구한 milk sampleⅠ과 Ⅱ의 흡광도를 대입하면 milk sampleⅠ과 Ⅱ의 농도를 의미하는x값을 역으로 구할 수 있다. 농도는 두 자리의 유효숫자를 가지도록 반올림해서 계산했다.Sample Ⅰ(흰 우유)흡광도농도(ug/ml)1(+)1/102.5186.5 TIMES 10 ^{2}1/301.7754.1 TIMES 10 ^{2}1/1001.1222.0 TIMES 10 ^{2}1/3001.1752.2 TIMES 10 ^{2}mean value(평균값):{6.7+4.1+2.0+2.2} over {4} TIMES 10 ^{2} =`3.7 TIMES 10 ^{2}(ug/ml) 즉0.00037(g/ml)Sample Ⅱ(바나나 우유)흡광도(y)농도(x)1(+)1/102.5636.7 TIMES 10 ^{2}1/301.6183.6 TIMES 10 ^{2}1/1001.0221.7 TIMES 10 ^{2}1/3000.8221.0 TIMES 10 ^{2}mean value(평균값):{6.7+3.6+1.7+1.0} over {4} TIMES 10 ^{2} APPROX 3.3 TIMES 10 ^{2}(ug/ml) 즉

의/약학| 2024.04.24| 6페이지| 2,500원| 조회(159)

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