Nuclease

소개글

Nuclease에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서 론 ............p2


Ⅱ.Nuclease의 분류 ............p3


Ⅲ. Nuclease의 종류에 따른 특성

1. Exonuclease와 Endonuclease
(1) Exonuclease와 Endonuclease의 정의 ............p4
(2) DNA복제과정에서 엑소뉴클레아제의 필수적인 작용.............p5
2. Nucleosidase ............p6
3. Nucleotidase .............p6
4. 핵산분해효소
(1) 핵산 분해 효소의 종류 .............p7
(2) 리보뉴클레아제의 활성과 관련한
사탕수수 단백질의 발현 .............p8
5. 제한효소
(1) 정의 ............p11
(2) 분류 ............p11
(3) 명명법 ............p12
(4) 제한효소에 의한 DNA의 절단 ............p13
(5) 제한효소의 선택적 인식 서열의 예 ...........p15
6. 디옥시리보뉴클레아제 ............p16


Ⅳ. 결론 .............p17

본문내용

요할 때는 제 한효소 처리 중에 조금씩 덜어 전기 영동으로 monitor할 수도 있다.
2. 두 가지 제한효소를 이용한 DNA의 절단
두 가지 제한효소를 사용하는 경우는 다음과 같은 사항에 유의한다.
1) 우선 제한효소로 잘리는 부위가 너무 가깝지나 않은지 등 위에서 설 명하였듯이 상세히 실험 design을 검토해 본다.
2) 두 제한효소의 반응조건을 검토해본다. 두가지 제한 효소의 절단은 One-phor-all buffer를 사용하는 것이 가장 쉽고 빠른 방법이다. One-phor-all buffer(Pharmacia)란 대부분의 제한효소에 적당하도 록 그 조성을 결정하여 만든 buffer이며, 제한효소에 따라서 최종으로 10배 또는 5배(드물게 20배도 있음) 희석하여 사용할 수 있다. 그러 므로 수많은 효소 중에서 10배 희석하여 쓰는 group의 제한효소들끼 리, 5배 희석 효소들끼리는 쉽게 최적 조건이 맞추어질 수 있다.
3) 두 제한효소의 고유 조건이 같으면 고유 buffer를 쓴다. 즉, Bam HI 과 Hind III로 double digestion하는 경우, 같은 B buffer에 37 incubation을 하면 되니까 별문제가 없다.
4) 두 효소의 buffer가 다르면 One-phor-all buffer의 조건을 맞추어 본다. 예를 들어 Xba I은 H buffer이고 Sac I은 A buffer로 다르지 만, One-phor-all buffer를 쓰면 둘 다 10배 희석(final 1x)으로 쓰 면 되는 것이다.
5) 위의 사항에 모두 맞지 않는 경우는 어쩔수 없이 하나씩 처리해야 한 다. 이런 경우는 다음과 같은 방법이 있다. 먼저 낮은 salt 농도에서 활성이 있는 효소로 먼저 자른 후 다음에 처리할 효소 반응액의 salt 농도에 맞게 1 M NaCl을 소량 첨가하여 조정한다. 혹은, 한가지 효 소로 자른 후에 phenol-chloroform 추출을 시행한 후 침전하고 다음 효소를 반응시킨다. 열처리로도 효소를 불활성화시킬 수 있으나 완충 용액의 성분이 그대로 남아있으므로 좋지 않다.
6) 시약 회사에서 추천하는 완충용액의 종류가 다른 경우에는 활성이 약 한 완충용액을 사용하는 경우 효소의 양을 증가시켜 사용해도 무방하 다. 예를 들어 Eco RI과 Bam HI을 함께 사용하는 경우 H 완충용액 을 사용하면 Bam HI의 활성이 25 50%밖에 나타나지 않으므로 Bam HI 효소의 양을 평상시보다 2 4배 정도 사용하면 된다. 이때 B 완충용액을 사용하는 경우는 star activity가 생길 수 있으므로 주 의한다. 이런 현상은 Eco RI과 Bam HI을 혼합하여 자를 때 잘 발생 한다.
7) 두가지 효소를 사용하는 경우에도 효소량이 반응 총액의 10%를 넘지 않도록 한다.
8) 최적온도가 다른 두가지 효소를 처리하는 경우 반응액의 조성은 그대 로 두고 온도를 번갈아 처리해도 된다. 그러나 이 경우에도 따로따로 처리하는 것이 바람직하다.
3. 제한효소를 이용한 DNA의 부분적인 절단
이와 같은 실험방법은 cloning하고자 하는 DNA 단편내에 동일한 제한효소 절단부위가 존재하는 경우 또는 제한효소 지도(restriction map) 제작시에 필요한 방법이다. 실험방법은 위에서와 다르지 않지만, 원하는 부분절단 단편 (partial digested fragment)를 최대한으로 얻기 위하여 제한효소량이나 반응시간의 조건을 결정하는 작업이 필요하다.
(5) 제한효소의 선택적 인식 서열의 예
특이적 제한효소에 의한 잘림은 다음이 patterns중 하나를 나타낸다.
① Staggered, protruding 5phosphates
For example : Eco RⅠ ---> 5---G AATTC---3
② Stagered, recessed 5phosphates, as with 3-OH protruding ends
For example : Pst Ⅰ ---> 5---CTGCA G---3
③Blunt ends, 5phosphates, 3-OH
For example : Hae Ⅲ ---> 5---GG CC---3
6. 디옥시리보뉴클레아제
DNaseⅠ과 Ⅱ가 있다. DNaseⅠ은 고등 동식물의 장기 맥아 세균 등에서 추출 정제된다. 이 효소는 DNA를 가수분해하여 올리고디옥시리보뉴클레오티드로 만드는 반응을 촉매한다. 소의 이자에서 추출된 것은 결정화된다. 분자량은 6만이고 최적 pH는 7.0이다. Mg2+, Mn2+, Co2+ 등에 의해 촉매되고, 플루오르화물 시트르산염 붕산염 등으로 저해된다. DNase Ⅱ는 주로 동물 장기의 흉선 등에서 추출되고 가수분해물로서 3'-디옥시리보뉴클레오티드를 생성한다. 최적 pH는 5.0이며, 소량의 Mg2+로 촉매되고, 아연 구리 등에 의해 저해를 받는다.
Ⅳ. 결론
핵산 조작에서 가장 중요한 도구는 DNA 및 RNA 의 구조를 일정하게 변화시키는 여러가지 효소와 제한효소(restriction enzyme)이다."분자 절단 가위"라고 할수있는 제한효소는 유핵세포(eukaryotic cell) DNA의 클로닝이나, 소식자 (probe)의 제작과 표지및, DNA 와 RNA 구조의 분석에 반드시 필요하다
DNA를 자르는 제한효소(restriction nuclease)의 발견으로 DNA에 대한 분석이 가능해짐에 따라 분자유전학의 장이 열리게 되었으며 이러한 분자유전학적인 방법에 의해 직접적인 유전자분석이나 제한효소절편분석 (Restriction Fragment Length Polymorphism)을 시행하므로해서 이상유전자를 가진 환자를 발견할 수 있게 되었고 이를 토대로 태어날 아기가 보인자인지, 환자인지의 여부를 알아낼 수 있게 되었다
뉴클레아제는 이렇게 희귀약품생산을 포함한 유용단백질의 대량생산, 새로운 백신개발 및 생산, 농작물 품종개량, 고등동물의 유전병치료에 실용적으로 이용 되고 있으며 생명현상을 연구하는 데도 이용되고 있다
참고문헌
. 유전자의 분자생물학[제4판], 고상균 외, p358361
. 유전자 크로닝 입문[제3판], 강종백 외, p5459
. 식품 미생물학, 정수열 외, 광문각, p288291

키워드

핵산 분해효소,   Exonuclease,   Endonuclease,   제한효소,   디옥시리보뉴클레아제,   리보뉴클레아제,   DNA