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김연아 마케팅 분석

김연아 마케팅 분석-마케팅원론[목차]Ⅰ. 김연아 신드롬과 스포츠 스타 마케팅Ⅱ. 김연아 마케팅- SWOT분석과 기업예시ⅰ. Strength : 삼성하우젠, 매일유업ⅱ. Weakness : 엘지디오스ⅲ. Opportunity : 경제적 불황으로 인한 스포츠 스타 마케팅의 효과ⅳ. Threat : 경기성적에 따른 기업이미지에의 영향Ⅲ. 제언-김연아 마케팅에 적합한 기업제시를 통한 제언Ⅳ. 참조Ⅰ. 김연아 신드롬과 스포츠 스타 마케팅외환위기 때 국민들의 시름을 덜어줬던 이들은 박찬호, 박세리 등 스포츠 스타였다. 10년이 지난 지금, 우리는 또 다시 불황을 겪고 있다. 이때 혜성같이 나타나는 피겨스타 김연아는 예전에 박찬호, 박세리와 같이 우리에게 큰 힘이 되어주고 있다. 선수만 달라졌을 뿐 이처럼 스포츠가 주는 영향력은 여전히 막강하다.한국에서 빙상스포츠는 동계올림픽에서 많은 메달을 안게 해주는 쇼트트랙뿐이었다. 인프라도 갖추지 못하고 상대적으로 대중의 관심을 끌어내지 못했던 피겨 스케이팅은 비인기 종목으로 그다지 큰 관심을 불러일으키지 못했었다. 그러나 김연아라는 피겨 스타의 등장으로 우리나라에서 피겨 스케이팅의 입지는 순식간에 바뀌었다. 김연아의 경기 하나하나에 온 국민이 집중하고 같이 기뻐하고 있다. 김연아의 영향은 스포츠계뿐만 아니라 대한민국 전체로 퍼져 지금 대한민국은 김연아 신드롬에 빠져 있다고 말할 수 있다. 과연 그녀의 어떤 점이 대한민국을 이토록 미치게 만드는 것 일까. 만약에 그녀가 단순히 피겨 선수로서의 재능만을 지녔더라면 김연아 신드롬이라 불릴만한 큰 관심을 얻기는 힘들었을 것이다. 김연아 선수에 대한 대중의 관심은 피겨에 머무는 것이 아니라 그녀가 가진 모든 것에 걸쳐 있다고 해도 과언이 아니다. 우선, 그녀는 어린 나이답지 않는 당당함과 자신감 그리고 그에 맞는 실력까지 갖추고 있다. 과하다 싶을 정도로 집중되는 그녀에 대한 세간의 관심에도 그에 걸 맞는 결과를 보여주고 믿음을 충족시켜줌으로써 더욱 더 관심을 끌어 모으고 있다. 게다가 그gth를 보면 가장 확연히 드러나는 강점은 “김연아 광고”의 경제적 파급효과를 들 수 있다. 김연아가 광고를 함으로써 그 기업의 제품은 매출이 크게 증가한다고 한다. 현대자동차, KB 국민은행, 나이키스포츠 등의 김연아 스폰서기업은 매출이 향상되는 효과를 얻고 있다고 한다. 또한 유통업계에 따르면 신세계백화점에서 에어컨 매출이 작년 동기 대비 90％가 증가하는 가운데 특히 김연아가 광고모델인 삼성 하우젠 에어컨 매출 신장률은 무려 123.6％에 이른 것으로 나타났다. 이는 경쟁제품인 LG 에어컨 매출 신장률 76.5％을 크게 앞지르고 있다. 또한, 매일유업은 김연아 마케팅을 도입하면서 400%의 매출이 향상되었다고 한다. 따라서 삼성 하우젠 에어컨과 매일유업은 김연아 마케팅의 strength를 효과적으로 이루어낸 기업이라고 할 수 있다.또한 김연아 마케팅을 하는 기업의 브랜드 이미지가 개선되는 효과도 있다. 예를 들어, 나이키스포츠의 경우 여성의 건강미를 표현하여 남성제품뿐만 아니라 여성 제품의 브랜드 인지도가 상승되었고, 현대자동차의 경우에는 끊임없는 도전정신의 이미지를 가지게 되었다. 김연아 마케팅은 이와 같은 기업 이미지뿐만 아니라 국가 이미지 개선 등 사회 전반에 ‘김연아 효과’를 발생시키게 된다. 실제로 경희대 김도균 교수와 박영옥 체육과학 연구원 박사가 분석한 자료에 따르면, 김연아 선수의 우승이 끼치는 사회, 경제적 영향력을 돈으로 환산하였을 때 약 2,280억 원이 웃도는 것으로 분석되었다.김연아 마케팅으로 현재에 얻을 수 있는 이점 외에도 잠재적 소비자에게도 어필할 수 있어 미래에 이익을 낼 수 있는 profitable relationship을 맺을 수 있다. 기업은 김연아 마케팅을 통해 김연아에게 관심을 가지는 남녀노소 모두에게 그들의 product을 직·간접적으로 어필 할 수 있다.김연아 마케팅의 가장 성공적인 기업인 삼성 하우젠 에어컨과 매일유업은 김연아를 그들의 마케팅에 적합하게 적용하였다.먼저 삼성 하우젠은 생활의 크고 작은 발견, 기는 소비자 층·유아기 자녀를 둔 부모·성장기 자녀를 둔 부모·음료수・식품으로써 우유를 섭취하는 성인Targeting· 2~30대 젊은 주부층· 가격보다는 제품의 고급스러움을 추구하는 중상위층자녀의 건강을 신경쓰며 제품의 안전성을 중시하는 부모Positioning· 세련된 디자인- 리빙인테리어 제품· Hi-tech : 당위적 품질인 기술력과 더불어 문화적 가치를 더함· 고급화 : 주부 문화 생활의 프리미엄이라는 가치 전달향료・색소・안정제 무첨가 식품, 안전 시스템을 사용하여 제품의 안전성, 깨끗함, 순수함을 차별화함, 건강한 식품, 안전한 식품이렇게 전반적인 경제적 파급효과에도 불구하고 기업의 이미지는 그에 걸맞게 뛰어나지 못하다. 초기의 김연아 마케팅은 신선하다는 반응이 상당했다. 그러나 김연아를 광고모델로 내세우는 기업이 10개를 넘어가는 지금, 김연아를 모델로 내세움으로써 분명히 기업에 이익은 돌아가겠지만, 김연아를 모델로 하는 기업의 이미지는 다른 기업으로부터 차별화되지 않는다. 광고의 절반이 은반 위에서 스케이트를 타는 모습인 김연아를 보여주므로 오히려 김연아를 광고한다는 표현이 맞을 것이다.실제로 모델에 대한 호감도가 높다고 브랜드 인지도까지 높아지진 않는다는 조사 결과가 나왔다. 브랜드컨설팅업체 브랜드38연구소(Brand38.com)에 따르면 시청자 2000명을 대상으로 조사한 TV광고와 모델 간 궁합지수 'SMBI'(Star Marketing Brand Index) 순위에서 김연아가 출연한 광고 중 '하우젠 에어컨'(16위)과 '매일 ESL우유'(25위)만이 50위 안에 올랐다. '라끄베르'는 185위,'아이시스'는 250위에 머물렀고 시청자가 기억하지 못하는 광고도 여러 편 있었다. 다시 말해, 이 조사결과는 김연아 마케팅이 그리 성공적이지만은 못하다는 것을 보여준다.또 다른 weakness는 이렇게 소비자들에게 시각적으로 각인된 김연아는 기업의 향후 광고에서 차기 모델을 선정하는데 어려움을 줄 수 있다는 것이다. 현재 김연아 광고를 찍기만 하면경제 또한 침체되어 있었고, 심리적으로 안정하지 못하거나 희망을 잃은 사람들도 상당한 시기였다. 경제위기는 심각했으나 그와 반대로 김연아의 피겨실력과 그에 따른 성적은 급격히 상승하였고, 김연아가 참가하는 대회가 언론에서 핫 이슈로 다뤄졌다. 또한 김연아의 투혼과 노력이 국민들에게 한줄기 빛으로 작용하였고, 따라서 국민들의 김연아에 대한 인지도는 급격히 상승했다. 국민들은 힘든 상황 속에서도 김연아를 보며 희망을 가질 수 있었다.1998년 7월 US오픈 프로 골프대회 연장전에서 박세리는 연못에 골프공을 빠뜨리는 큰 실수를 했다. 그러나 박세리는 바지를 걷어 올리고 양말을 벗어 맨발로 워터 해저드에서 위기를 탈출하는 감동적인 맨발의 투혼을 연출한 바 있다. 이 장면은 IMF 경제위기에 시름하던 국민들에게 위기 극복의 상징적인 장면으로 인식되어 많은 이들의 머릿속에는 아직도 이 장면이 남아있을 것이다. 그 당시 정부에서도 국민에게 경제 위기를 이겨내자는 TV 공익광고에 박세리의 투혼 장면을 삽입하기도 하였다. 박세리와 마찬가지로 IMF 이후에 찾아온 경제위기에 힘이 된 것은 김연아의 피겨였다. 김연아는 설령 경기 중에 실수를 하더라도 침착하게 남은 경기를 진행한다. 절체절명의 위기 순간에도 포기하지 않고 끝까지 최선을 다하여 우승하는 모습은 국민들에게 그 당시의 박세리 선수가 LPGA 프로골프에서 우승하던 장면과 닮았다.박세리와 닮은 것은 국민들에게 희망을 줄 수 있는 점뿐만이 아니다. 프로골퍼 박세리는 2003년부터 4년 동안 여자 운동선수 가운데 최고의 브랜드 파워를 가진 인물이었다. 그러나 4년이 지난 후, 김연아가 박세리를 제치고 우리나라 사회와 소비자에 대한 영향력이 제일 커져 여자 운동선수 브랜드파워는 김연아가 1위를 차지하게 되었다. 두 선수는 공통적으로 경제불황에서의 희망을 주는 opportunity를 가졌다.김연아는 한국에서 1930년대 손기정의 업적에 버금가는 위대한 선수라고 뉴욕 타임스가 11월 15일자 신문에서 극찬했다. 일제 강점기에 올림픽에 스타 성을 이용한 기업들의 마케팅 전략에 이용되며 어린 나이에 희생양이 됐기 때문이다. 광고촬영이 많은 김연아에게도 역시 이러한 threat이 얼마든지 작용할 수 있다. 다시 말해, 김연아가 국제대회에서 한 번의 치명적인 실수를 하게 된다면 김연아 마케팅을 이용하는 기업에 크게 threat이 되어 기업이미지에 오점이 될 수 있다.아직 우리나라에서는 피겨가 사양스포츠라는 인식이 크게 펴져있지 않고, 국민들의 피겨에 대한 인지도가 상당하지만 해외에서 피겨는 사양스포츠라는 점도 threat이 될 수 있다. 외국의 인식은 점점 퍼져나가 국내에도 영향을 미칠 수 있다. 또한 해외에서 피겨가 점점 그 자리를 잃어간다면 김연아 역시 피겨선수로서 설 자리를 점점 잃어갈 것이고, 김연아 마케팅 역시 사그러 들 수 밖에 없을 것이다.Ⅲ. 제언-효과적인 김연아 마케팅을 적용할 수 있는 기업앞 장에서 언급한 김연아 마케팅의 여러 장점을 기준으로 보았을 때, 김연아 마케팅이 효과적인 기업으로는 아시아나 항공을 들 수 있다. 먼저 아시아나 항공이 현재 처한 시장 상황을 분석하겠다. 먼저 인지도 및 시장 점유율로서는 대한항공의 만년 2인자로 각인되었으며, 최근에는 저가 항공의 무서운 성장세가 더해져, 아시아나 항공입장에서는 아래위로 시장위협이 갈수록 커져간다. 다음은 경쟁사인 대한항공사와 아시아나 항공사의 시장 점유율을 단적으로 보여주는 국제선 운항 편수와 여객 수 통계다.< Table.2. 아시아나 항공사의 현재>2008/1/1~2009/1/1국제선운항편수110,739154,41043,6712008/1/1~2009/10/31국제선운항편수174,828252,67477,8462009년 국제선 운항편수 격차34,1752008/1/1~2009/10/31여객(아시아나)20,847,659여객(대한항공37,101,872여객차이16,245,2132008/1/1~2009/1/1여객(아시아나)12,891,880여객(대한항공)22,951,341여객차이10,059,4612009년 여객수격차6,194,7공 통계

경영/경제| 2009.12.10| 10페이지| 2,000원| 조회(2,555)

마케팅원론, 김연아, 김연아마케팅, 김연아 효과

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수질 분석 : COD, BOD 및 대장균 검출

-일반생물학실험 4th report-수질 분석 : COD, BOD 및 대장균 검출SOGANG UNIVERSITYabstract:수질 지표로 자주 사용되는 대표적인 항목으로는 용존산소량(DO), 생화학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD), 대장균의 수 등이 있다. 이 실험에서는 대상 시료를 20℃에서 5일간 방치하고 시료중의 유기물을 이용한 호기성 미생물의 증식과 호흡작용에 의하여 소비되는 DO을 측정함으로써 유기물질의 간접적인 양을 측정함으로써 BOD에 대해 알아보았다. 또한, 과망간산칼륨을 이용한 화학적 산소 요구량의 측정 방법 및 원리를 이해하고 COD를 구하여 보았다. 마지막으로 한강수에 실제로 들어있는지 알아보기 위해대장균 검출실험도 해보았다. 이번 실험을 통하여 BOD와 COD의 개념과 측정법을 이해하고, 이를 통해 한강수의 오염도를 확인하여 보았다.introduction:용존산소량(DO : Dissolved Oxygen)은 물 속에 용해된 산소량을 말하는 것으로 ㎎/ℓ 즉 ?단위로 표시하고 있다. 물에 용해되는 산소량은 온도 및 기압에 의해 좌우된다. 같은 농도의 용액일 경우 용질의 종류에 따라 기체의 용해도가 다르므로 바닷물과 경수는 순수한 물에 비해 산소의 용해도가 매우 적다. 용존산소량은 물의 오염지표로 널리 사용되어지고 있으며 하수처리시에도 그 판단 자료로 이용되고 있다. 수중의 염류의 농도가 증가할수록, 무기 화합성의 농도가 증가할수록 용존산소량의 농도는 감소한다.화학적 산소 요구량(COD : Chemical Oxyzen Demand)은 수중에 존재하는 유기물을 산화제를 이용하여 화학적으로 산화하는데 요하는 산소량을 ㎎/ℓ 또는 ?로 표시한 것이다. COD시험은 가정하수나 산업폐수의 유기물 오염도를 측정하기 위한 수단으로 BOD 대신에 널리 이용된다. 모든 유기물은 소수의 예외를 제외하고는 산성조건화에서 강한 산화제로 산화되며, 유기물을와로 되기까지 산화시키는데 소요되는 총 산소량이 COD이다. COD의 분석은 가정하수와 산업 BOD값으로 확산하여 해석할 수도 있다.용액이 과거에 오랫동안 산화제로 사용되어 왔는데에 의하여 일어나는 산화는 화합물의 종류에 따라 크게 다르며 산화 정도도 시약의 농도에 따라 상당히 변화한다. 이 산소 소비량은 언제나 BOD보다 상당히 작은 값을 나타내는데, 이것은가 유기물을 완전히 산화하지 않고 어떤 제한된 한계까지만 산화하기 때문이다. 폐수 및 하수 분석에 주로 이용되고 있는 화학적 산소요구량의 시험방법에는 100℃에서에 의한 COD와 중크롬산칼륨에 의한 COD등 여러 가지가 있다. 이번 실험에서는 과망간산칼륨법을 이용하는데 가열반응 후에 소비된을 구하기 위해서는 반응후의 용액에 일정량의 수산화나트륨용액을 가하여 잔류된 과망간산칼륨(생성된 이산화망간 포함)과 반응시킨 다음에 잔류된 수산화나트륨을 과망간산칼륨으로 적정한다. 이를 역적정이라 한다.일반적으로 박테리아가 호기성 조건에서 생분해성 유기물을 안정화시키는데 필요한 산소의 양을 ㎎/ℓ 또는 ?으로 나타낸 것이 생화학적 산소 요구량(BOD : Biochemical Oxygen Demand)이다. 생분해성 유기물이란 용어는 박테리아가 먹이로 이용할 수 있는 유기물을 의미하며, 박테리아는 이 유기물을 산화하여 에너지를 얻는다. 생화학적 산소요구량은 일반적으로 BOD로 호칭되며, 생물분해가 가능한 유기물질의 강도를 뜻한다. 수중의 유기물질 중에는 경성세제, 일부의 농약, lignin 등과 같이 생물분해가 불가능하거나 또는 생물분해가 곤란한 유기물질 등이 있는데 그러한 것들은 BOD값에 포함되지 않는다.BOD분석은 가능한 한 자연 상태와 유사한 조건에서 생물이 폐수 중에 들어있는 유기물을 이용하면서 소모하는 산소를 측정하는 생물학정 정량법이다. BOD분석에 수반되는 산화 반응은 생물학적 활성에 의한 것이며, 반응이 진행되는 속도는 유효 개체수와 온도에 크게 지배된다. 그러므로 온도를 자연상태 물의 중앙치인 20℃에서 분석을 수행함으로써 온도의 영향이 일정해 지도록 한다. 이 생물들의 대사과정 진행속도는 많은가정폐수와 산업폐수의 경우,값은 총 BOD의 약 70%~80%인 것으로 알려져 있다. 이것은 전체를 충분히 나타낼 수 있는 백분율이므로 대부분의 경우값을 사용하고 있다.* BOD 측정방법BOD는 용존 산소를 측정하여 구한다. 따라서 결과의 정확도는 용존 산소를 측정할 때의 정확도에 크게 영향을 받는다. BOD는 몇몇 시료의 경우 직접 측정할 수도 있으나, 일반적으로는 희석법이 요구된다. BOD의 희석 측정법은 유기물의 생화학적 분해속도는 그 순간에 존재하는 산화되지 않는 물질의 양에 정비례한다는 기본 개념을 바탕으로 하는 것이다. 이 개념에 의하면 폐수의 희석액에서 이용되는 산소의 비율은 희석액 중의 폐수의 함량 백분율에 정비례한다. 예를 들어 10%의 희석액은 100%시료의 1/10의 속도로 산소를 이용하게 된다. BOD반응의 이러한 수학적 전개의 근거는 경험을 바탕으로 한 것이므로 이 개념의 타당성은 아무런 문제없이 인정되고 있다. BOD분석에서는 유기물이 생화학적으로 안정화되는 속도에 영향을 미치는 모든 것이 철저히 제어되어야 하고, 매 시험에서의 재현성이 높게 유지되어야 한다. 중요 사항들로는 독성이 없을 것, 알맞은 pH와 삼투조건이 유지될 것, 이용 가능한 보조 영양원소들이 존재 할 것, 표준 온도를 유지할 것, 토양기원의 혼합 미생물의 충분한 개체군이 존재할 것 등이 있다. 산업폐수는 대부분 BOD가 대단히 높으며, 산소의 한정된 용해도에 따른 요건에 맞추기 위해서는 매우 높은 희석률을 적용하여야 한다. 가정하수에는 질소, 인과 같은 보조 영양원소들이 충분히 포함되어 있으나 대부분의 산업폐수는 이 원소들 중의 한 가지 또는 둘 모두가 결핍되어 있다. 따라서 희석수를 이용하여 분석대상 시료가 갖지 못한 인자들을 보상해 주어야 한다.* BOD(㎎/ℓ) = (D1-D2) x PD1 : 희석한 검액의 15분간 방치한 후의 DO(㎎/ℓ)D2 : 5일간 배양한 다음의 희석한 검액의 DO평균치(㎎/ℓ)P : 희석시료 중 시료의 희석배수(희석시료량/시료량)matW 50ml도 다른 삼각플라스크에 넣는다.(1+2) 5ml을 각각의 삼각플라스크에 넣고분말 약 0.5g씩을 넣어 세게 흔들고 약 10분간 방치한다. 10분이 경과한 후,용액 5ml을 정확히 넣고, 흔들어 섞어준다. 이렇게 만들어진 용액은 95℃의 water bath에서 30분 동안 방치하고, 30분이 지난 후에는 삼각플라스크를 꺼내어 상온에서 약 5분정도 식힌다. 여기에 0.025N-수산나트륨용액을 5ml씩 넣어주고, 다시 70℃의 water bath에 넣는다. 삼각플라스크가 70℃ water bath에 들어있는 상태에서용액을 100㎕씩 넣어가면서 역적정을 한다. 용액의 색이 엷은 분홍색으로 바뀔 때를 종말점으로 한다. 이 시행은 오염수의 삼각플라스크(실험군)와 순수한 물의 삼각플라스크(대조군) 두 가지에 동일하게 하도록 한다.2. BOD 측정먼저 2개의 cuvette의 각각에 폐수 25ml을 넣고 희석수 25ml을 가하여 오염수용액을 만든다. 또 다른 cuvette에는 DW 25ml과 희석수 25ml을 가하여 control용액을 만든다. 총 3개의 cuvette이 준비된다. 이렇게 각각의 용액을 만든 후에는 하나의 오염수용액과 control용액의 DO를 측정하고, cuvette의 입구까지 용액을 가득 채운 후 뚜껑을 닫는다. 모든 cuvette의 입구를 파라필름으로 막아 외부공기의 유입을 차단한다. 또한 이 cuvette을 은박지로 싸서 빛 또한 차단한다. 이렇게 최종적으로 준비된 cuvette는 20℃에서 5일 동안 방치해둔다.3. 대장균 검출MacConkey (lactose) agar plate에 검사수를 일정량 도말한 후 37℃ 배양기에서 16시간 배양한 후 나타난 미생물 colony를 모양 및 색을 관찰하여 구분한다. 필요한 경우 현미경(400x)상에서 관찰한다.result:1. COD 측정적정량(소비된양)- control용액(DW 50ml) : 100㎕- 오염수(한강수15ml + DW35ml) : 600㎕∴ COD = (0.6-0.1) * 1 * 1(0.025 N-1mL = 0.2mg)2. BOD 측정용액 DO11/2011/26 (약 6일후)BOD=2(-)대조군(DW 25ml + 희석수 25ml)9.34?2.31?14.06?오염수(한강수 25ml + 희석수 25ml)10.32?0.16?20.32?< Table.2. BOD측정 data >에서 볼 수 있듯이 MacConkey (lactose) agar plate에서 서로 다른 몇가지 색을 띄는 미생물 colony가 나타났다. 연분홍색과 진한분홍색이 가장 많이 관찰되는 것을 볼 수 있다. 크기도 아주 작은 것에서부터 상대적으로 그에 비해 큰 것도 관찰할 수 있다.3. 대장균 검출discussion:COD 측정 실험에서는 COD 망간법을 이용하였다. COD 망간법은 과망간산칼륨을 이용하여 수중의 유기물질을 분해하여 이 때 소요되는 산소의 양을 측정하는 것인데, 소요되는 산소의 양은 산화제인 과망간산칼륨의 소비량과 비례하므로 과망간산칼륨이 얼마나 소비되었는지를 측정함으로써 유기물이 산화되면서 사용된 산소의 양을 추정할 수 있다는 성질을 이용한 것이다.위 반응식에서와 같이 오염수에 들어있는 유기물은 산화제인에 의해 산성상태()에서 산화된다. 따라서 각각의 용액에(1+2)를 넣어주었다. 그 다음으로는분말을 넣어서 세게 흔들어 주었다. 산성법에서는 할로겐이온(Cl-, Br-, I-)이 산화된다. 할로겐이온의 산화는 자연상태에서는 일어나지 않기 때문에을 가해서 할로겐화은으로 변화시켜 이들의 산화반응을 억제시킨다. 이 실험의 할로겐이온은로서 이는용액을 소비시켜 COD 측정에 오차를 유발하므로분말과가 반응하여 AgCl을 생성하게 하여을 제거하는 효과를 주기 때문이다(). 또한 용액을 세게 흔들어주는 것은 수중의을 전부 AgCl의 침전물로 제거하기 위해서였고, 이렇게 처리한 용액은이 충분히 제거되도록 약 10분 동안 방치시켜두었다. 여기에 산화제인를 넣고 반응이 일어나도록 하기위해 고온의 water bath(95℃)에서 30분간 유기물을 산화시키고 남은을 0.025N-수산나다.

자연과학| 2009.11.14| 7페이지| 2,000원| 조회(599)

용존산소량, BOD, COD, 생명과학, BIOCHEMICAL OXYGEN D, 화학적 산소 요구량

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식물의 굴성운동(tropic movement) - 굴지성(Geotropism)과 굴광성(Phototropism) 평가A좋아요

-일반생물학실험 2nd report-식물의 굴성운동(tropic movement)- 굴지성(Geotropism)과 굴광성(Phototropism)SOGANG UNIVERSITYAbstract : 이번 실험에서는 옥신(Auxin), 시토키닌(Cytokinin)의 호르몬과 포토트로핀(Phototropin)이나 평형석(Statolith)같은 단백질 및 색소체에 대해서 알아보고, 애기장대의 굴광반응과 옥수수종자의 어린 뿌리에서 나타나는 굴지반응을 통하여 식물의 굴성운동에 대하여 알아보았다. 어린장대의 생장을 통하여 빛을 향해 생장하는 굴광성을 관찰할 수 있었다. 옥수수종자의 어린 뿌리의 생장을 통하여서는 지구 중력이 작용하는 방향으로 생장하는 굴지성을 관찰할 수 있었다. 결국 이러한 현상은 모두 발생과 생장에 관여하는 호르몬 및 수용체에 의해 발생하는 것임을 알 수 있었다.Introduction :모든 종류의 식물은 운동의 능력이 있다. 줄기가 수직의 축을 따라 위로 자란다든지, 뿌리가 수직으로 뻗어내려 간다든지 하는 행동은 운동의 일종이라고 할 수 있다. 각 부위의 생장률이 다름으로써 한 방향으로 굴곡 된다든지 하는 운동은 생장운동(growth movement)이라고 한다. 생장운동은 영구적이고 비가역적이다. 자극의 방향과 관련되어 일어나는 굴성운동(tropic movement)이란 외부로부터 오는 자극에 의하여 기관의 어느 한 쪽의 생장이 다른 쪽의 생장보다 더 촉진되고, 이에 따라 생장의 차이에 의해서 나타나는 굴곡현상이다. 굴곡의 형태는 자극의 접수 방향과 연관되어 나타나는데, 자극을 접수 또는 감지하는 부위와 반응을 나타내는 부위가 각기 분리되어 있다.- 굴광성(Phototropism) : 식물의 줄기나 잎이 빛에 반응하여 생장속도와 방향을 조절하는 현상을 말한다. 굴성반응은 양성 또는 음성으로 나타난다. 식물이 자극의 방향으로 향하는 것을 양성적이라고 하고, 그 반대를 음성적이라고 한다. 이렇게 하여 식물은 각 부분의 위치를 변화하여, 광합성에 필요한 빛을 더 많이 받을 수 있게 된다.※ 옥신(Auxin)과 관련지어 설명하면, 뿌리나 줄기에 빛을 한 방향으로 조사하면 뿌리나 줄기의 정단 근처에 있는 Auxin이 빛을 조사한 반대쪽으로 재분포한다. 이러한 Auxin의 비대칭분포는 기관의 아래쪽으로 전달되면서 유지된다. 따라서 빛이 비치지 않는 지역에 더 많은 Auxin이 존재하게 되어 결국 빛을 받는 부분보다 생장이 빨리 일어나도록 한다.()굴광반응은 푸른 파장의 빛에 의해 가장 강하게 유도된다. 이 파장의 빛을 흡수하는 것은 색소 복합단백질인 포토트로핀(Phototropin)이다. Phototropin은 광수용체로서 빛에너지를 흡수한 후에 굴광성에 의해 굽는 메커니즘으로 전환하는 역할을 Phototropin은 및에 의한 기공의 개폐에도 관여하는 등 외부 빛의 환경에 대해서 식물의 생장을 조절하는 기능을 하고 있다.< Figure.1. Auxin의 구조 >< Figure.2. Auxin에 의한 굴광성 >- 굴지성(Geotropism, Gravitropism) : 굴지성이란, 지구 중력의 자극으로 유도되는 식물의 생장운동을 뜻한다. 지구 중력의 방향으로 식물의 기관이 생장하는 것을 양의 굴지성이라 하고, 반대방향으로 생장하는 반응을 음의 굴지성이라 한다. 줄기와 뿌리는 중력의 축과 평행하게 생장하는데, 이러한 운동을 정상 굴지성(orthogravitropism)이라 하며, 딸기나 기는줄기처럼 중력의 방향과 직각으로 생장하는 현상을 횡굴지성(diagravitropism)이라고 한다. 나무의 곁가지는 중력의 방향과 이의 직각되는 방향사이의 일정한 각을 유지하면서 생장하는데, 이를 경사굴지성(plagiogravitropism)이라고 한다.※ 일반적으로 수평으로 놓인 식물은 중력에 반응하여 줄기는 위로 자라고 뿌리는 밑으로자란다. 줄기를 수평으로 놓으면, 위쪽을 향한 줄기세포들의 신장은 매우 느리고 아래쪽을 향한 세포들의 신장은 빠르게 일어난다. 이와 같이 줄기의 반대면에 위치한 세포들이 서로 다른 속도로 신장되면서 줄기는 위로 휘어진다. 이는 아래쪽을 향한 줄기세포들이 호르몬에 더 민감하게 작용하게 하는 데 비해, 위쪽을 향한 세포들은 덜 민감하게 만드는 어떤 메커니즘이 있기 때문이다. Auxin은 생장 억제 호르몬과 함께 뿌리에서 이런 반응을 촉발한다.뿌리에서 중력을 감지하는 곳은 근관이다. 이 지역을 중축세포라고 하는데 근관의 중앙에 위치하고 있다. 근관을 제거하면 뿌리생장에는 영향을 받지 않지만 굴지성 반응은 완전히 없어진다. 이 근관에는 평형석(statolith)이 있다. 많은 생물에서 중력을 감지하는 메커니즘은 평형석에 기반을 두고 있다. 식물의 평형석은 단순한 전분입자가 아니라 여러 개의 전분입자가 막으로 뭉쳐 단단해진 변형된 색소체이다. 식물 뿌리의 중력에 대한 위치를 바꾸어 놓으면, 평형석이 다시 이동해서 세포안의 옥신 분포를 변화시킨다. 이러한 변화로 인해 식물의 중력감지 반응이 나타나는 것이다.- 식물생장물질(Plant Growth Substance) : 식물의 생장과 분화를 조절하는 극미량의 물질이 체내에서 합성하는데, 이들을 식물호르몬(Phytohormone)이라 하며, 동물과 달리 식물은 식물호르몬의 합성부위가 별도로 분화되지 않았을 뿐만 아니라 이들의 작용을 나타내는 표적조직이나 기관도 비교적 뚜렷하지 않다. 체내에서 생성되는 것 이외의 많은 종류의 합성물질들도 호르몬과 동일하거나 비슷한 유형의 작용을 나타내는데, 이러한 합성물질들과 호르몬을 포괄적으로 식물생장물질 또는 생장조절물질이라 한다. 생장물질은 화학구조 또는 작용으로 보아 auxin, gibberellin, cytokinin, abscisic acid, ethylene 및 기타 물질로 나눈다.- Auxin : (위에서 설명)- Cytokinin : Cytokinin의 생리학적 기능 중 가장 현저한 것은 세포분열과 분화의 촉진, 그리고 노화과정의 지연효과이다. 세포분열과 기관분화에의 촉진효과는 주로 조직배양과정에서 발견되고 관찰된다. 이 때 Cytokinin의 효과는 같이 처리한 IAA와 GA의 농도에 좌우된다. 이밖에도 Cytokinin은 몇 몇 종의 종자발아를 촉진하고m 감자의 기는줄기에서 괴경형성을 유도시키며, 식물의 눈발생을 촉진한다. 후자의 효과는 정단우성을 극복하는 작용의 결과라고 알려졌다. Cytokinin의 노화지연작용은 잎에서 잘 볼 수 있는데, 잎을 식물에서 분리하여 물에 띄워 놓으면 엽록소가 파괴되고 황색의 카로틴계 색소가 나타난다. Cytokinin을 첨가한 경우에는 노화가 지연되고, 녹색의 엽록소가 오랫동안 보존된다.Materials & Methods :Materials - 애기장대, 옥수수, 여과지, petri dish, 테이프, 유성매직, incubator, 암상자, 은박지 등Methods⑴ 식물의 굴광 반응먼저 빛의 공급을 최소화하기 위하여 애기장대에 씌워두었던 은박지를 벗겨 길이가 비슷한 애기장대 개체를 몇 개 고른다. 이렇게 고른 애기장대 개체를 petri dish에 세우고 신속하게 암상자를 씌운다. 이 때 애기장대에 계속해서 수분공급이 이루어져야 하므로 petri dish에 깔아둔 여과지에 물을 충분히 적셔둔다. 그 다음으로는 애기장대에 한쪽 방향에서만 빛이 공급될 수 있도록 암상자의 방향을 잘 조절한다. 이렇게 암상자를 씌워둔 애기장대에 약 하루동안 빛을 공급해준다. 다음 날, 암상자를 열어 애기장대에 나타난 굴광 반응을 관찰한다.⑵ 식물의 굴지 반응미리 준비된 발아된 옥수수 개체 중에서 뿌리가 곧은 것으로 총 4개 준비한다. 이 4개의 옥수수 개체 중에서 2개의 뿌리끝을 절단하고, 나머지 2개에는 아무런 처리도 하지 않는다. 2개의 petri dish에 여과지를 깔아 수분을 충분히 적셔둔다. 그 다음, 하나의 petri dish뚜껑에 뿌리끝을 그대로 둔 옥수수와 뿌리끝을 절단시킨 옥수수 각각 1개씩(옥수수개체 총 2개)을 같은 방향으로 평행하도록 부착시켜 고정한다. 또 다른 하나의 petri dish 뚜껑 역시 이와 같이 준비한다. 이렇게 준비한 petri dish 2개 각각에 뚜껑을 얹고 은박지로 싸서 빛이 공급되지 못하도록 한다. 실험 후의 뿌리의 변화를 관찰할 수 있도록 은박지에 뿌리의 방향을 표시해둔다. 은박지까지 싸서 최종적으로 준비된 2개의 petri dish중 먼저 한 개는 뿌리의 방향이 중력 방향에 수직이 되도록 하고, 남은 petri dish 한 개는 뿌리의 방향이 중력 방향에 수평이 되도록 하여 incubator에 넣어 두고 발아시킨다. 이 때 dish를 방향에 알맞게 잘 세워두어야 한다. 중력 방향에 수평하도록 설치하는 petri dish는 뿌리가 북쪽으로 가게 함으로써 변화를 명확히 알 수 있도록 한다. 약 하루정도 지난 뒤에, 이 petri dish 2개를 꺼내서 굴지반응의 여부와 굴곡 등을 조사한다.⑴ 식물의 굴광 반응처음 자라고 있던 위로 향하는 줄기의 방향과 다르게 빛이 공급되었던 오른쪽 방향으로 휘어서 자라는 굴광성을 보이고 있다.북쪽남쪽⑵ 식물의 굴지 반응1번 옥수수는 뿌리끝을 자르지 않았기 때문에 굴지성의 영향을 받아 뿌리가 자라던 방향에서 남쪽방향으로 꺾였다. 반면, 2번 옥수수는 뿌리를 자르지 않았기 때문에 굴지성의 영향을 받지 않아 뿌리가 자라던 북쪽방향으로 자랐다.북쪽34남쪽⑵ 식물의 굴지 반응3번 옥수수는 뿌리를 자르지 않았기 때문에 굴지성의 영향을 받아 뿌리가 남쪽방향으로 자랐다. 반면, 4번 옥수수는 뿌리끝을 자르고 실험했기 때문에 굴지성의 영향은 받지 않았음을 관찰할 수 있다.1 2Result :Discussion :이번 실험에서는 식물이 주위 환경의 변화에 영향을 받아 생장조절인자에 의하여 주위 환경에 맞게 반응하는 것을 관찰하였다. 굴성반응에는 여러 가지 종류가 있지만 이번 실험에서는 굴광성 실험과 굴지성 실험을 하였다.

자연과학| 2009.11.14| 5페이지| 1,500원| 조회(1,604)

생명과학, 굴광성, cytokinin, 굴지성, Phototropin, tropi..

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Photosynthetic Hill Reaction

-현대생물학실험Ⅲ 4th report-Photosynthetic Hill ReactionSOGANG UNIVERSITYAbstract:의 환원 없이도 빛에너지에 의해서 물이 분해되어가 발생되는 과정()을 Hill reaction라고 한다. 이번 실험에서는 시금치내의 chloroplast를 분리하고 여기에 알맞은 전자수용체인 DCPIP를 넣고 빛을 쪼여 주고, absorbance를 측정하여 광합성이 일어나는 속도와 정도를 관찰하였다. DCPIP는 산화된 상태에서는 파란색을 띄지만 환원되면 색깔이 사라진다는 원리를 이용하여 광원으로부터 각기 다른 거리에서 DCPIP가 무색의 DCPIP-로 환원되는 Hill반응의 속도차이를 관찰할 수 있었다(Table.2). 또한 Hill reaction의 억제물질인 DCMU을 첨가하면의 No.6과 같이 광합성이 일어나지 않는다는 사실도 확인할 수 있었다. 이번 실험을 통하여 chloroplast와 DCPIP(전자수용체)를 반응시킴으로써 산소 발생은 물로부터 기인한다는 Hill reaction의 원리를 알아볼 수 있었다.Introduction:Hill과 Bendal(1960)은 에서와 같이 광화학계-Ⅰ와 Ⅱ사이에 시토크롬 f와 시토크롬 b6이 존재하며, 이들을 통하여 호흡계에서는에서로 전자가 전달되지만 엽록체에서는에서로 전자가 전달된다고 Z-scheme을 제안하였다.그 후 Duysens 등(1961)이 홍조류인 Porphyridium cruetum에서 cyt f는 엽록체 내에서 보통 환원형으로 존재하는데, 엽록소 흡수파장인 680 nm의 빛을 비추면 cyt f의 산화형으로 되며, 피코빌린의 흡수파장인 560 nm의 빛을 비추면 환원형으로 변화된다는 것을 증명하였다. 즉 엽록소 a 흡수파장인 680 nm의 장파장 빛에 의하여 일어나는 광화학 반응계를 PS-Ⅰ이라 하고, 피코빌린의 흡수파장인 560 nm의 단파장 빛에 의하여 일어나는 광화학반응계를 PS-Ⅱ라 한다. 이들 광화학반응계사이에 시토크롬 f가 존재하여 전자를 전달한다.광합성 크롬과 같은 전자전달물질들이 있어 전자를 PS-Ⅱ에서 PS-Ⅰ으로 전달하게 된다. 이처럼 전자가 2개의 광화학반응계의 협동작용으로써에서로 전달되는 것을 비순환적 전자전달이라 한다. 그러나 PS-Ⅰ을 중심으로 환원생성물과 산화생성물 사이에 전자가 순환되는 전자전달을 순환적 전자전달이라 한다(Figure.1).광합성 시 산소발생은 PS-Ⅱ의 반응중심 엽록소 P680의 광화학반응에 의하여 박탈당한 전자를산화에 의하여 전달받기 때문에 PS-Ⅱ 반응계와 밀접한 연관을 갖는다. 한 분자의 산소를 발생시키기 위해서는와 같이 4e가에 전달되기 때문에 4회의 PS-Ⅱ 광화학반응이 일어나야 한다.은 PS-Ⅰ을 거쳐를 환원시키게 된다. 따라서 광합성 전체 등식은과 같다.Hill(1937)은 분리한 엽록체에서 철의 염과 같은 화합물이 빛에 의하여 환원되는 것을 발견하였다. 이 화합물들은대신 산화제로 작용한다.이와 같이 분리 엽록체에 적당한 인위적인 전자수용체를 공급하면 탄수화물의 생성없이 물의 산화에 의하여 전자수용체가 환원되면서 산소가 발생되는 반응을 Hill 반응이라 한다. 실제로, 고등식물의 광합성계에서는 물의 분해 결과 생긴 전자를 NADP가 받아 NADPH로 됨이 알려졌다. ATP도 물로부터 NADP로 전자가 전달되는 동안 형성되어 NADPH와 합께 탄소환원반응에 사용된다. 물이 산소로 산화되고 NADP가 환원되는 것과 함께 ATP가 형성되는 화학반응을 일반적으로 명반응이라 하고, 탄소환원반응을 암반응이라 한다.엽록체에 빛을 비추면 산소가 발생하는 것은 Hill(1939~1940)에 의하여 알려졌고 많은 연구자들에 의하여 입증되었다. 엽록체에서 산소를 발생하게 하는 물질을 Hill 산화제라 한다. 2,6-dichlorophenolindophenol(DCPIP)은 redox dye로 이용되는 blue chemical compound이다. 산화된 DCPIP는 푸른색이고, 환원된 DCPIP는 무색이다. 광합성의 속도는 DCPIP가 photosynthetic system에서 빛에PS-Ⅱ의 plastoquinone binding site를 block시킨다. DCMU는 photosynthetic electron transport chain을 방해하고 따라서 식물이 빛에너지를 화학에너지로 바꾸는 능력을 막는다. DCMU는 PS-Ⅱ로부터의 전자흐름을 막으므로 PS-Ⅰ이나 다른 광합성 반응에는 어떠한 영향도 미치지 않는다.Materials & Methods:실험의 모든 과정은 빛이 없이 저온(4 ℃)의 콜드룸에서 행해진다. 사용하는 모든 용기와 시약들은 저온 보관된 상태여야 한다. 싱싱한 시금치를 하룻밤 어둠속에서 냉장 보관한다. 큰 잎맥을 제거한 뒤 잎 조직 8 g을 얼음물에 씻고 물기를 걷은 후 1 cm 정도의 크기로 잘게 자른다. Blendor 용기에 0.5 M sucrose 용액을 40 ml을 붓고 준비한 잎조각을 넣는다. 고속으로 15 초간 갈고 10 초 쉬었다가 다시 10 초간 간다. 잎조직의 즙을 거즈를 통해 삼각플라스크에 여과한다. 여과한 후 초록색의 여과액을 15 ml 용량의 원심분리 tube에 똑같이 나누어 부은 뒤 200 g로 5분간 원심분리한다. 불필요한 찌꺼기는 침전되고 chloroplasts는 상등액에 남아있게 된다. 상등액을 원심분리 tube에 옮기고 1000 g로 12 분간 원심분리하면 chloroplasts가 침전된다. 상층액을 버리고 각 tube에 0.5 M sucrose 용액 10 ml씩 부어 침전된 chloroplasts를 풀어 섞어 현탁액을 만든다. 이 때 유리막대를 이용한다. chloroplasts 현탁액을 합친 후 200 g로 5분간 원심분리하여 chloroplasts가 포함된 상등액을 취한다. 이 상층액만을 1000 g로 12분간 원심분리하여 비교적 순수한 chloroplasts 침전을 얻는다. 이 침전을 냉장된 0.1 M phosphatate buffer (pH 6.5) 25 ml에 풀어 섞는다. 이렇게 준비된 현탁액을 얼음물에 보관한다.이후 실험은 실험실로 옮겨서 실험한다. 역시 불은 끄고 진행한 곱하면 chlorophyll 농도(mg/ml)를 얻는다.chloroplast 현탁액 원액을 5 ml 취하여 냉장 0.1 M phosphate buffer(pH 6.5)로 희석하여 최종 chlorophyll 농도가 0.05 mg/ml이 되도록 하고 이를 얼음에 채워둔다.※ chlorophyll의 농도 = 0.263 x 0.58 = 0.15254 mg/ml=> chloroplast 원액을만큼 dilution(0.1 M phosphate buffer 6 ml과 chloroplast 원액용액 3 ml을 혼합하여 그 중 3 ml을 이용)하여 0.05 mg/ml로 희석한다.광원을 준비하고 광원으로부터 20, 40, 60 cm되는 거리에 큐벳이 서로 겹치지 않게 배치한 후 광원과 시험관(20 cm위치)에 물을 채운 유리그릇을 넣어 열을 차단한다.No.처리내용0.1 M phosphate buffer0.2 mM DCPIP0.05 mM DCMUchloroplast 현탁액1DCPIP control1 ml3 ml1 ml--2암처리(알루미늄으로 밀폐)1 ml2 ml1 ml-1 ml3광처리Ⅰ(20 ㎝)1 ml2 ml1 ml-1 ml4광처리Ⅱ(40 ㎝)1 ml2 ml1 ml-1 ml5광처리Ⅲ(60 ㎝)1 ml2 ml1 ml-1 ml6광처리Ⅰ+ DCMU2 ml-1 ml1 ml1 ml1번의 absorbance를 600 nm에서 측정하고 이 때를 blank로 사용한다. 2번 큐벳에 1 ml chloroplast 현탁액을 가한 후 즉시 600 nm에 absorbance를 측정하고 광선이 안 들어가도록 재빨리 은박지로 밀폐하여 보관한다. 3~6번 큐벳에 순서대로 chloroplast 현탁액을 1 ml 넣고 혼합한 후 600 nm에 absorbance를 순서대로 측정, 약 3분 간격으로 3~6번 시험관의 반응액의 absorbance를 측정하되 5번의 청색이 거의 탈색될 때까지(absorbance가 0.2 이하까지) 계속한다. 최종측정이 끝날 때 2번 반응액의 absorbance를 측정한다.Res0.1790.1390.1340.1346광처리Ⅰ+ DCMU0.5360.5380.5370.5360.5360.5370.5370.5370.537Discussion:이번 실험에서는 광합성 중에서 물의 광분해로 일어나는 Hill 반응의 원리에 대하여 알아보았다. Hill 반응에서는의 환원 없이도 빛에너지에 의해서 물이 분해되어가 발생된다. 에서 DCPIP control과 암처리에서는 absorbance의 변화가 나타나지 않았다. 따라서 광합성이 일어나지 않았다는 것을 알 수 있다. 그러나 DCPIP control의 absorbance는 0.430, 암처리의 absorbance는 0.550으로 차이가 나타난다. 이러한 차이가 나타난 이유는 암처리를 하는 용액에만 chloroplast 현탁액을 넣어주었기 때문에 absorbance가 더 높게 나타났기 때문이다.No.2, 3, 4, 5의 큐벳을 비교하면 광원은 같으나 광원으로부터 큐벳까지의 거리차이와 광원처리를 하지 않은 큐벳의 차이로부터 광원이 광합성에 어떠한 영향을 미치는지 알 수 있었다. 의 그래프를 보면 알 수 있듯이 광합성의 속도는 암처리 < 광처리(60cm) < 광처리(40cm) < 광처리(20cm) 순으로 나타났다. 실험시작 직후에는 광원으로부터의 거리가 가까울수록 용액의 색이 빨리 무색으로 변하는 것도 확인할 수 있었다. 이 결과로부터 광원으로부터의 거리가 가까울수록 광합성의 속도가 빠르게 나타난다는 것을 알 수 있다. 그러나 용액내의 chloroplast의 양은 정해져있고 같은 광원을 이용하였으므로 광원으로부터의 거리차이만 가지는 No.3, 4, 5의 각 큐벳에서 Hill 반응이 끝난 후의 absorbance는 약 0.135로 같은 값을 가지는 것도 확인할 수 있었다. absorbance가 약 0.135이후로 더 감소하지 않으므로 이를 광포화점에 도달하여 광합성속도가 더 이상 증가하지 못하는 상태인 광포화현상으로 볼 수 있다.광원으로부터 20 cm의 거리를 둔 No.2와 No.6를 비교해보면, No.2에서는 H것이다.

자연과학| 2009.11.07| 7페이지| 2,000원| 조회(763)

생명과학, Hill reaction, DCIP, DCPIP, DCMU, chlor..

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Vectors, restriction enzymes, and agarose gel electrophoresis

-현대생물학실험Ⅱ 3rd report-Vectors, restriction enzymes, and agarose gel electrophoresisSOGANG UNIVERSITYAbstract:Restriction enzyme은 DNA 분자내의 특정한 염기서열을 인식하고, double stranded DNA를 절단하는 endonuclease이다. 이러한 특성을 가지고 있는 restriction enzyme 중에서 2종류의 restriction enzyme(XbaⅠ, BamHⅠ)을 이용하여 plasmid DNA의 특정한 site를 인식하여 phosphodiester bond를 끊어준다. 그러면 circular DNA는 잘려서 linear DNA의 형태로 나타나고 이는 pBluescript Ⅱ vector로써, 이를 electrophoresis를 통해 관찰한다. electrophoresis에는 여러 종류가 있는데 그 중에서도 DNA 전기영동에서 많이 쓰이는 agarose gel electrophoresis을 이용한다. gel 내에서 DNA가 움직이는 속도는 DNA의 크기, 모양에 따라 다르므로 gel안에서 각 fragment는 다른 속도로 분리된다. electrophoresis 후에는 형광물질인 Ethidium Bromide을 이용하여 gel 내부의 DNA를 확인하는데, UV를 쬐어 gel내의 band에서 형광을 띄는지를 관찰하여 최종적으로 restriction enzyme에 의하여 절단된 pBluescript Ⅱ vector가 얻어졌는지 확인한다. 2종류의 enzyme에 의하여 restriction이 되었다면 plasmid DNA가 2개의 fragments로 분리되어 그 중 vector DNA를 이후 실험에 이용할 수 있다.Introduction:Vector란 gene cloning할 때 원하는 유전자를 host cell 안으로 이동시켜 그 안에서 다량으로 복제 가능하도록 하는 일종의 운반체를 말한다. vector는 세포 내에서 self-replication를 으로 복제된다. plasmid는 작고 활성이 높은 relaxed replication origin을 가지고 있으며 적어도 항생제 내성에 대한 한 개의 유전자를 지니고 있다. 또한 이들 plasmid 내에는 한 가지 제한효소에 의해 단지 한군데만 절단될 수 있는 부위를 여러 개 가지고 있으므로 실험실 내에서의 조작을 쉽게 해주고 있다.접합, 도입, 형질전환 등에 의하여 DNA는 다른 개체에게로 옮겨진다. 옮겨진 DNA는 모두 염색체에 삽입되어 안정적으로 자손에게 전달되지는 않는다. 많은 세균은 침입한 자기와 다른 DNA를 절단하는 endonuclease를 가지고 있으며, 다른 종에서 들어온 DNA나 동일종에서도 다른 균주의 DNA는 효소에 의하여 분해되는 것을 볼 수 있다. 이런 현상을 제한(restriction)이라 하며, 최초로 bacteriophage감염에서 볼 수 있었다.제한효소(restriction enzyme)는 세균으로부터 생산, 정제되어 만들어지는데, 그 생성균주의 이름을 근거로 하여 효소이름을 명명하였고, 각각의 제한효소는 DNA분자의 특정한 염기서열을 인식하여 그 부분을 자르는 성질을 가지고 있다. 제한효소는 보통의 endonuclease와는 달리 DNA의 특별한 염기배열부분을 인식하고 이중나선을 절단하지만, 그 절단점과 인식장소가 다르며, 절단점이 일정하지 않는 것을 Ⅰ형 효소라 하며, 특정한 4~6개의 nucleotide에 대해서만 절단하는 효소를 Ⅱ형 효소라 한다. 일반적으로 많은 종류의 제한효소는 DNA의 두 가닥을 그 인식서열의 중간 부분을 끊어서 평활말단(blunt end)을 만들고, 다른 종류의 제한효소는 두 가닥을 각각 다른 점에서 끊기도 하여 점착말단(sticky 또는 cohesive end)을 만든다. 제한효소가 인식할 수 있는 부위는 palindrome, 즉 앞으로 읽으나 뒤로 읽으나 염기서열이 같은 모양을 하고 있는 것이 특징이다. 잘린 후의 DNA 모양은 5'-overhang sticky end, 3'-overhang s한다.Agarose는 D-and L-galactose가 선택적으로 결합한 polymer로 gelation되어 그물망을 형성한다. 이러한 agarose gel은 주로 상대적으로 큰 DNA 절편(0.5-2.5kb)을 분리하는데 이용된다. DNA가 이러한 gel을 통해 이동하는 것은 DNA의 phosphate group에 의해 주어진 negative charge가 gel 상에 주어진 전기장의 양극 쪽으로 끌림에 의해 가능하다. 이러한 원리는 protein의 electrophoresis와 유사하지만 한 가지 차이점은 핵산의 경우 4종류의 nucleotide가 상대적으로 골고루 분포하고 있으며 분자 내 모든 전하가 phosphodiester group으로부터 유래하기 때문에 전하/질량비(charge to mass ratio)가 분자의 길이에 비례한다는 점이다. 결국 DNA의 migration 속도는 DNA의 molecular weight와 conformation에 의해 결정되는데, DNA는 size가 작으면 작을수록, 또한 좀더 compact 하면 할수록 빠른 속도로 gel을 통과해 이동하게 된다.electrophoresis를 할 때에는 TAE buffer, 10x buffer, loading buffer등을 사용한다.1xTAE buffer은 먼저 50xTAE buffer을 제조한 다음 희석해서 쓴다. 50xTAE 1 L를 제조하기 위해서는 242 g Tris base, 57.1 ㎖ glacial acetic acid, 100 ㎖ 0.5 MEDTA (pH 8.0)를 녹여 증류수로 1 L까지 채운다. 여기서 Tris와 acetic acid는 pH변화를 최소화하는 완충용액으로 작용한다. EDTA는 금속킬레이트작용이 있으므로 DNA의 결합하여 구조를 변화시키고 이동속도를 변화시킬 수 있는 금속이온을 제거하는 작용을 한다. 또한 EDTA는 gel electrophoresis를 할 때에 효소 혼합액을 불활성화시키는 역할을 할 수도 있다.KⅠ buffer은 반응완충용액으로서 5 302 nm와 366 nm에서는 색소 자체에 자외선이 흡수되어 590 nm의 주황색 형광 가시광선을 내게 된다. 즉, gel에 UV를 쬐어주면 EtBr에 의해 발광된 밴드를 확인 할 수 있는데, 이것은 UV의 파장이 DNA에 의해 흡수되면 그 에너지가 EtBr에 전달되기 때문이다. EtBr 원액은 증류수에 10 ㎎/㎖로 녹아 있는 용액으로, 이 용액의 보관은 빛이 차단된 용기에 담아서 실온에 보관한다. 이 원액을 0.5 ㎍/㎕로 희석해 두고 이를 gel에 혼합한다. EtBr는 강력한 발암물질이고 독성을 지니므로 이 염색액을 다룰 때에는 반드시 비닐장갑을 사용하고, 사용 후에는 정화한 후 버려야 한다.Materials & Methods:E-tube 내에서 준비한 플라스미드 DNA에 제한효소를 처리하는데 DIW 6 ㎕, KⅠ buffer 2 ㎕, DNA 20 ㎍(2 ㎍/㎕ x 10 ㎕), XbaⅠ 1 ㎕, BamHⅠ 1 ㎕의 순서로 total volume이 20 ㎕이 되도록 한다. 이때 효소는 ice box에 박아두고 실온에 노출되는 시간을 최대한 줄인다. 혼합액을 tapping하여 혼합하고 spin down 시켜서 E-tube의 바닥에 모은 후에 제한효소의 반응온도인 37 ℃에서 2 시간정도 incubation 한다.제한효소 반응시간동안 1 % agarose gel을 만든다. agarose 1.5 g, TAE buffer 150 ㎖을 혼합하여 전자렌지에 넣고 agarose를 녹인다. 15 분 정도 Room Temperature(RT)에서 shaking 하면서 60 ℃ 정도로 식힌다. agarose가 식어서 굳기 전에 gel box에 comb와 gel 틀을 casting 하고 조심스럽게 붇는다. 이때 기포가 생기지 않게 주의한다. 실온에서 20~30 분 두어 gel을 완전히 굳힌다. gel이 완전히 굳으면 불투명해진다. gel을 1 mm 정도의 두께로 덮을 수 있을 정도로 충분한 양의 전기영동 buffer(1 x TAE)를 넣어준다. 제한효소 반응이 끝난 DNAze를 판단한다. gel 내부의 double cut DNA는 이후 실험에서 사용될 vector이므로 조심스럽게 slice를 잘라내 보관한다.Result:a b c d⇒ marker의 3.0 kb size의 band와 single cut DNA(XbaⅠ), double cut DNA(XbaⅠ, BamHⅠ)의 굵고 선명한 band가 거의 동일 선상에 있는 것으로 보인다. 또한 uncut DNA와 double cut DNA(XbaⅠ, BamHⅠ)의 희미하게 형광을 띄는 band가 같은 선상에 있는 것도 볼 수 있다. uncut DNA band는 gel에 굵은 band 외에도 여러 얇고 희미한 band가 있는 것을 볼 수 있다.a'b'c' d'⇒ double cut DNA(XbaⅠ, BamHⅠ)의 band만 잘라낸 후의 gel⇒ double cut DNA(XbaⅠ, BamHⅠ)의 band를 잘라낸 single gelDiscussion:이번 실험에서는 restriction enzyme(XbaⅠ, BamHⅠ)을 이용하여 plasmid DNA를 restriction하였다. XbaⅠ과 BamHⅠ는 plasmid DNA에서 multiple cloning site(MCS) 내의 각기 다른 특정한 site의 염기서열을 인식하여 restriction해주기 때문에 plasmid DNA가 2개의 fragments로 나뉠 수 있다. plasmid DNA에 제한효소를 처리할 때에는 DIW, KⅠ buffer, DNA 20 ㎍(2 ㎍/㎕ x 10 ㎕), XbaⅠ, BamHⅠ의 순서로 제한효소를 가장 마지막에 넣어주었다. 일반적으로 제한효소를 처리할 때에는 가장 마지막에 섞어 주는 것이 알맞기 때문이다. 제한효소는 활성을 잃지 않게 하는 것이 중요했기 때문에 얼음에 박아둔 채로 사용해야 했다. 효소는 미량이므로 tapping으로 조심스럽게 잘 섞은 후에 E-tube의 가장자리에 묻은 효소까지 반응시키기 위해 spin down을 해 주었다. 제한효소마다 적절한 온도, 반응완충용액의 조성, 불활었다.

자연과학| 2009.11.07| 7페이지| 1,500원| 조회(573)

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