플라스미드(plasmid)에 대하여

소개글

플라스미드(plasmid)에 대하여에 대한 보고서 자료입니다.

목차

- 서 론

- 본 론
1. 플라스미드의 특성
2. 플라스미드 백터
3. 플라스미드의 제거
4. 플라스미드의 주요군
5. 플라스미드의 검출과 분리
6. 접합
(1) Lederberg와 Tatum의 실험
(2) Hfr (high frequency recombination) 계통과 유전자 지도 작성
(3) F 플라스미드 DNA의 합성과 전달
(4) 삽입
7. 세균 palsmid의 성질
8. 플라스미드의 상업화
9. 플라스미드를 이용한 재조합 기술

- 결 론

본문내용

자들은 다음으로 전이되고 F의 남아 있는 부분은 수용체로 들어가는 마지막 DNA이다.
F전이와 Hfr전이 사이에는 여러 가지 두드러진 차이점들이 있다.
1. 완전한 세균성 염색체가 전이되는 데는 100분이 소요되며 , 이것은 F의 전이를 위해 약 2분이 소요되는 것과 대조적이다. 시간의 차이는 F와 염색체의 상대적인 크기의 결과이다.
2. Hfr DNA가 수용체세포로 전이되는 동안에 접합을 이룬 쌍은 완전히 염색체가 전이되기 전에 대개 절단 분리하며 이것은 브라운 운동으로 인한 것이다. 평균적으로 수백개의 유전자가 세포들이 분리하기 전에 전이된다.
3. Hfr과 F-세포 사이의 교배에서 F-수용체는 F-이니 채로 남아 있다. 왜냐하면 세포분리는 대개 F의 최종 부분이 전이되기 전에 발생하기 때문이다. 수용체가 만일 공여체로부터 F DNA모두를 받지 못했다면 다시 말해서 만일 염색체 전이가 완전히 끝나지 않았다면 계속되는 전이에 관여하는 능력을 얻지 못한다.
4. Hfr 전이에서 전이된 DNA단편이 순환하지 않고 또 복제할 수 없다고 할지라도 그것의 영역들 중 한 개 혹은 한 개 이상이 수용체 염색체들과 자주 교환되며 그것에 의하여 F-세호에서 재조합형들을 생성시킨다.
유전 분석시에는 재조합형 수용체 들이 확인되어야만 한다. 재조합형 수용체들이 Hfr세포의 유전자형을 가질 수도 있기 때문에 공여체 세포와 수용체 세포를 구별하기 위한 방법이 필요하다. 가장 흔한 방법은 인식할 수 있는유전적 표지를 갖는 수용체를 사용하는 것인데 그 유전적 표지는 Hfr세포에서는 존재하지 않고 또 공여체에서 상응하는 대립유전자의 전이가 발생하기 전에 공여체와 수용체 세포들이 흔히 절단 분리하는 그런 DNA에 위치한다. 그런데 어떤 선택적 물질은 수용체에 대립유전자를 소유하는 세포만의 성장을 허용하는 데 사용될 수 있다. 항생물질 저항성을 부여하는 유전적 표지들은 특히 유용하게 쓰인다. 유전자형 Leu+ str-r을 갖는 세포들만이 스트렙토마이신을 함유하고 루신을 결핍한 선택배지에서 콜로니들을 형성할 것이다. 이 방법으로 교배가 행해질 때 성장조건에 의해 선택된 전이유전 표지유전자를선택
표지유전자(selected marker)라고 하며 공여체의 성자을 방해하는 데 사용된 것을 비선택표지유전자(counterselected marker)라고 한다.
이동 시간에 의한 지도작성
Hfr세포에서 전이과정의 어ㄸ너 특징과 Hfr세포와 F-세포에서 세균성 유전자들의 배열에 관한 정보는 접합 동안에 이루어지는 전이를 기계적으로 간섭함으로써 얻어졌다. 특수 유전자가 전이되는 시간의 측정은 접합세포들을 여러 시간 간격에서 고의적으로 분리함으로써 이룰 수 있다. 이 방법을 교배중단법(interrupted-mating technique)이라고 한다. Hfr x F- 교배와 함께 이 방법을 실시하고 나면 세포들이 접촉해 있는 동안의 시간과 함께 어떤 특수한 유전자형의 재조합 개체수는 증가하는 것으로 관찰된다. 이런 증가현상에 대한 이유는 Hfr DNA의 느린 전이 때문이다. 전이과정을 보다 깊이 통찰하고 싶다면 여러 가지 유전적 표지유전자들과의 교배 결과를 관찰하면 된다. 아래 교배를 생각해 보자.
Hfr a+b+c+d+e+ str-s x F-a-b-c-d-e-str-r 또 다시 세포들을 혼합한 후에 경과한 시간에 따라 표본들을 취해서 심하게 흔든 다음 스트렙토마이신 A에서 E까지 5종류의 물질 중 4가지로 구성된 서로 다른 조합 중의 1종류를 함유한 배지에서 평판배양한다. A결핍배지에서 형성한 콜로니들은 a+str-r이며 B가 없는 배지에서 성장한 콜로니들은 b+str-r등이다. 이동 시간현상에 대한 설명은 다음과 같다. 전이는 Hfr염색체의 특수한 점에서 시작하며, 우리가 현재 알고 있는 지점은 F의 복제기점이다. 유전자는 복제에 직선상의 순서로 전이된다. 유전자의 이동시간은 유전자가 맨 처음으로 집단에 있는 수용체로 들어가는 시간이다. 모든 공여체세포들이 동시에 DNA 전이를 시작하지는 않으므로 재조합형들의 수는 시간과 함께 증가한다. 즉, 접합쌍의 분리는 더 이상의 전이가 생기지 않게 방해해서 특정한 시간에 발견되는 재조합형의 수를 제한한다. 이동시간보다 훨씬 늦게 전이된 DNA는 재조합형 세포를 형성하기 위해 수용체에서 유전적 재조합을 이룬다
마지막으로 플라스미드의 기본적인 특징만을 열거 해 보면
* 세포세포내에서 염색체와는 독립적으로 존재하는 환상의 DNA
* 세균의 항생제에대한 저항성은 세균이 갖고 있는 플라스미드에 기인된다.
(선발표지로 이용된다.)
* 모든 플라스미드는 복제 개시점(origin of replication)이 될 수있는 적어도 한 개의 DNA 염기서열을 갖고 있어 세포내에서 세균의 염색체와 독립적 으로 존재한다.
* 작은 플라스미드는 복제시에 염색체의 효소를 이용하지만 큰 플라스미드 는 자체에 복제 효소를 가지고 있다.
* 어떤 플라스미드는 세균의 염색체 속으로 플라스미드를 삽입시켜 복제 될 수 있다. --> 통합적플라스미드 또는 episome이라고 한다. (세포가 분열해 도 안정적으로 다음으로 유전 된다)--> 박테리오파지 염색체의 중요한 특 성
* 크기와 복제 개수(copy number)
플라스미드 1kb - 250kb이상 까지 다양하다.
복제개수란 하나의 세균세포내에 존재하는 각각의 플라스미드 분자수. (적 게는 한 개에서부터 50개) -->좋은 클로닝 운반체는 많은 양의 재조합 분 자를 얻을 수 있어야한다.
* 접합(conjugation) 및 양립성(compatibility)
플라스미드 -->접합적인것과 비접합적인 것으로 구분된다.
접합성플라스미드에는 tra유전자, transfer 유전자가 있다.
* 특수한 경우 비접합성과 접합성이 공존 할 수가 있다.
공여세포와 수용세포는 공여 세포에 있는 한 부속기관인 pilus를 통하여 접합된다. 하나의 플라스미드가 pilus를 통해서 수용세포로 들어간다.
* 한세포안에 서로다른 종류의 플라스미드가 대장균 안에 7종까지 존재한다.
(서로 다른 플라스미드가 같은 세포에 존재하려면 양립성이 있어야한다)

키워드

플라스미드,   벡터,   재조합,   접합,   검출과 분리,   상업화