[핵산, DNA, 디옥시리보 핵산]핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)의 구조, 이중나선, 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)의 재조합기술, 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)의 재생, 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)과 유전공학 분석

소개글

[핵산, DNA, 디옥시리보 핵산]핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)의 구조, 이중나선, 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)의 재조합기술, 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)의 재생, 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)과 유전공학 분석에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)의 구조
1. DNA에 대한 관심
2. 이중나선 구조의 증거
1) 로절린드 프랭클린의 B형 DNA의 X선 사진
2) 에르빈 샤르가프(Erwin Chargaff)의 관찰결과
3. DNA나선 구조의 정립

Ⅲ. 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)의 이중나선
1. 염기쌍 형성과 DNA의 이중나선
2. 두 DNA 가닥의 역평행배열
3. 생물의 종류에 따른 DNA의 염기조성
4. DNA 나선의 형태

Ⅳ. 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)의 재조합기술
1. 제한효소
2. DNA 연결효소
3. DNA 클로닝
4. DNA 문고(DNA library)
5. DNA 문고로부터 유전자 선별
6. 중합효소 사슬반응(polymerase chain reaction, PCR)

Ⅴ. 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)의 재생
1. 재생의 필요조건
2. 재생메카니즘

Ⅵ. 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)과 유전공학
1. 단백질 공장으로서의 박테리아
2. 진핵생물의 유전공학

Ⅶ. 결론

참고문헌

본문내용

합 DNA가 실제로 들어간 박테리아만을 선별함.
4. DNA 문고(DNA library)
어떤 생명체의 모든 DNA(genome 전부)를 적당한 크기로 잘라서 클로닝을 위하여 보관한 것.
① DNA 추출 --> 제한효소 처리 --> DNA 조각을 박테리아 플라스미드에 삽입 --> 선별하여 사용하거나 보관
② DNA 추출 --> 제한효소처리 --> DNA 조각을 람다 파지에 삽입 --> 람다 파지에 DNA 채우기 --> E. coli에 감염 시켜서 증폭 --> 선별하여 사용하거나 보관
5. DNA 문고로부터 유전자 선별
a. 서던식 빨아들이기(Southern blotting)
** nitrocellulose paper : 특히 이중나선 DNA가 잘 결합하는 성질을 가진 특별한 여과지
** 탐침(probe) : 여러 개의 비슷한 물질 중에서 어느 한 가지에만 특이하게 결합하는 성질을 가짐. 나중에 결합한 것을 찾아내기 쉽게 방사성, 또는 형광물질로 표지
DNA를 paper에 고정 + 특이한 DNA(or RNA)를 뿌림(탐침)
--> 상보적인 것은 결합 --> 결합한 것을 선별
**비슷한 방법
* northern blotting
RNA를 paper에 고정 + 특이한 DNA(or RNA)를 탐침으로 사용
* western blotting
단백질을 paper에 고정 + 특이한 항체를 탐침으로 사용
6. 중합효소 사슬반응(polymerase chain reaction, PCR)
* DNA를 클로닝하지 않고 증폭시키는 방법
* 1984년 Karry Mullis 발견(1993, 노벨 화학상)
* DNA 중합효소에 필요한 시발물질(primer)이 필요
(다시 강조하지만 DNA 중합효소는 n+1은 잘하지만 1+1은 못한다.)
* 1회전 할 때마다 2배로 증폭
Ⅴ. 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)의 재생
1. 재생의 필요조건
두 가닥 내의 인산기 사이에 정전기적 반발이 없어질 정도로 염의농도가 높아야 함(0.15 ~ 0.5 M NaCl)
온도는 한 가닥 내에서 이루어지는 임의의 수소결합이 다시 파괴될 정도로 높아야 한다.(Tm 보다 20~25℃ 낮아야 함)
　
재생시간 : 상보적인 두 가닥 사이에서 염기쌍이 정확하게 일어날 수 있도록 두 가닥이 접근할 수 있는 확률에 의존 → DNA 농도에 좌우
　
2. 재생메카니즘
재생된 각 DNA 분자는 원래 그 DNA가 가지고 있던 단일가닥들이 다시 모여 이루어 진 것이 아니라 변성된 DNA 내에 혼합되어 있는 단일가닥들이 임의로 결합하는 것
　
혼성화(hybridization) : 재생과정에서 혼합된 분자가 만들어지는 과정
Ⅵ. 핵산(DNA, 디옥시리보 핵산)과 유전공학
1. 단백질 공장으로서의 박테리아
예를 들어서 인슐린을 대장균에서 생산하는 경우
* 문제점
① 전체 DNA를 넣는 경우 ; 인트론을 제거하는 가공효소가 없음
② mRNA에 해당하는 DNA를 넣는 경우 : 생성된 단백질을 잘라서 가공하는 효소가 없음
* 해결 ; A 사슬과 B 사슬을 별도로 생산하여 인슐린을 합성
2. 진핵생물의 유전공학
① 체세포변화 : 변화된 생명체의 신체조직에만 영향
② 생식세포변화 : 다음 세대에 전달, 생식세포가 다른 세포와 격리되기 전인 발달 초기에 일어나야 함
a. 유전자 치료
현재 임상시험단계
예) 아데노신 탈아미노화효소 결핍증 환자 : 면역세포에서 DNA 합성에 지장, 면역결핍증 유발
효소의 유전자를 클로닝 --> 클로닝된 유전자를 마우스의 골수세포에 주입 --> 원하는 단백질 생산 --> 추출하여 이용
b. 형질전환 생물체
DNA 미세주입법 이용(마우스의 수정란 세포 안 핵에 유전자 주입)
c. 식물
* 큰 혹(crown gall) 박테리아 플라스미드 :
식물의 경우, 박테리아에서 식물로 플라스미드가 이동
** 큰 혹 ; 식물에서는 일종의 종양, 상처에 박테리아가 감염되면 생김, 혹세포에서 건강한 식물체가 성장 가능
* 벌레에 강한 토마토 등 생산
Ⅶ. 결론
DNA를 유전자들의 총합체라고 간단히 정의한다면 유전자(Gene)란? 분자생물학적 어려운 정의가 아닌 간단히 말하면 단백질을 합성하는 정보체라고 할 수 있겠다. 즉 어떤 아미노산을 어떤 순서로 배열하라는 명령 을 내리는 수뇌부요 지휘통제부의 구성원들이라고 말할 수 있다. 사람의 경우 유전자가 몇 개 있는지 아직 정확히 알지 못한다.
박테리아 대장균의 경우 약 3천-5천개 정보 갖고 있으며 사람은 DNA 크기로 따질 때 약 1천만 배, 즉 약 3백만 내지 5백만 개가 되지 않을까 추정할 뿐이다.
[그런데 DNA는 핵 속에 있고 단백질합성은 핵 바깥 즉 원형질 내에 있는 리보좀에서 이루어지는데 어떻게 자기의 정보를 리보좀에 전달하느냐][세포가 분화 발달해 갈 때 어떻게 자기의 것을 후ㅐ에 전달하는가] 등의 질문은 비단생물학을 전공하는 사람이 아니라 해도 자연스럽게 나올 수 있는 의문이리라. 이에 대한 해답을 얻고자 하는 것이 현대 분자생물학의연구대상이라 할 수 있겠고 어느 정도의 기본윤곽은 밝혀져 있다.
유전자로서의 DNA의 역할이 밝혀지면서, 생물체의 생물로서의 기능을 수행하게 하는 가장 대표적이고 중요한 생체분자인 단백질과의 상호 관련성도 밝혀지게 되었다. 즉 DNA는 자기와 똑같은 DNA를 복제할 수도 있고(생체 내에서 복제능력이 있는 분자는 DNA뿐이다)또한 자기가 갖고 있는 유전정보를 RNA(mRNA)라고 함 - 이를 핵밖에 있는 리보좀에 보내어 리보좀에 보내어 리보좀으로 하여금 전달된 정보에 따라 정확하게 20문자의 알파벳으로 된 단백질 구조로 번역되는 소위 유전정보전달과정상의3가지 주요단계 즉 복제-전자-번역과정의 중심 원리가 밝혀지게 되었다.
참고문헌
미야나가 요시아키(2003), 핵산 암을 이기다, 관음출판사
마츠나가 마사지 저, 김병숙 역(1998), DNA 핵산건강법, 살림
일본 유전자영양학연구소(2007), 핵산으로 몸 속에서 젊음을 찾는다, 교학사
엄숭호 외 2명(2010), 나노메디슨 구조 핵산 공학, 한국화학공학회
전주홍(2005), 핵산진단기술의 연구동향, 한국보건산업진흥원
JeanAmos Wilson(2010), 다중 핵산 분석법의 검정 및 검증, 아이비

키워드

핵산,   DNA,   디옥시리보 핵산,   이중나선,   재조합기술