Stability of DNA and RNA

소개글

Stability of DNA and RNA에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Introduction
☀ deoxyribonucleic acid ; DNA의 사전적 정의

☀ DNA의 구조 ; Watson & Crick model

☀ pH와 DNA, RNA

☀ Damage to DNA

☀ 핵산의 물리화학적 성질

본문내용

e 상태에서는 별다른 변화를 보이지 않고, acidic한 상태에서는 H분자가 DNA의 base를 제거하는 depurination이 일어날 것이라고 예상하였다. 실험 결과, NaOH 처리 후의 DNA에는 눈에 띄는 변화가 없었고, HCl 처리 후의 DNA는 band가 끌려서 두 band 사이의 경계가 뚜렷하지 않은 것을 볼 수 있었다. 이 조들은 DNA를 이용하여 실험하였기 때문에 RNA를 분해하는 RNase를 처리하면 아무 변화가 없을 것이라는 예상과 달리 두 band모두 약간 위에 나타는 결과를 보였다. 이는 RNA가 분해되면서 생긴 migration의 차이 때문이라고 추정하였다. DNase 처리 결과, 예상했던 대로 DNA가 완전히 분해되면서 band가 나타나지 않았고 가장 아래의 RNA는 다른 실험과 마찬가지로 흐리게 나타남을 볼 수 있었다. 핵산의 backbone은 강한 radiation이나 UV에 의해 phosphodiester bond가 끊어지기 때문에 size가 작아진 DNA가 많을 것이라고 예상하였다. UV에 의해서는 위에 나타난 band의 농도가 훨씬 진해진 결과를 얻었는데, 이는 UV가 DNA에 nick을 만드는 역할을 하였음을 의미한다. heat 처리한 DNA의 gel running결과, DNA가 많이 끊어져 원래 size보다 작아진 것을 관찰할 수 있었고, band가 흐려진 것을 보아 일부가 분해되었다는 사실도 알 수 있었다. 수요일 실험은 control DNA 자체에 nick이 많았다고 하는데, 그 때문에 gel사진이 뚜렷하지 않고 실험의 결과가 화요일 조에 비해 명확히 나타나지 않았다.
우리 조가 실험한 linear double-stranded DNA에서도 모두 band가 두 개로 나타났다. nick이 생겨서 band가 두 개로 나타난 supercoiled double-stranded DNA와 달리 linear ds DNA의 두 band는 size와 농도의 차이에서 비롯된 것이었다. DNA는 높은 pH에서 별다른 변화를 보이지 않고, 낮은 pH에서 degradation이 일어나기 때문에 HCl을 처리한 후의 시료만 흐리게 나타났다. 또, acidic처리 후의 gel running결과 다른 조들과 다르게 well 바로 밑에 뚜렷한 band가 나타났다. 여기에는 DNA가 분해되어 single-stranded DNA상태의 분자들끼리 cross-linking이 일어나 size가 커졌기 때문이라는 예상이 가능하다. 우리 조가 다룬 linear ds DNA역시 RNase에는 별다른 변화를 보이지 않고 DNase에는 모두 분해되어 band가 나타나지 않을 것임을 예상, 확인하였다. 그런데 같은 linear ds DNA로 실험한 5조에서는 RNase처리를 한 후의 시료에서 아무것도 나타나지 않는 결과가 나타났다. 실험 과정에서 RNase나 다른 시료들의 농도차이가 이유였다해도 DNA가 RNase에 모두 분해될 수는 없으므로, 이는 gel loading과정에서 loading buffer와의 조합에 오차가 생겼거나 시료를 손실했을 가능성 때문임을 예상할 수 있었다. supercoiled double-stranded DNA와 달리 UV에 의한 결과는 control과 눈에띄는 차이가 없었는데, 이는 nick이 생겼어도 gel상에서는 확인하기 어려운 linear ds DNA의 특성때문이었다. 또 heat을 처리한 결과, 일부가 높은 온도에서 degradation되어 전체적으로 band가 흐려지고 위의 band가 끌리는 현상을 확인할 수가 있었다.
마지막으로, RNA의 안정성을 조사하였다. gel상으로 위쪽에 뚜렷하게 한 개, 아래쪽에 희미하게 한 개의 band를 찾을 수 있었는데, size가 큰 위쪽의 band는 chromosomal DNA이고, 아래에 보이는 것이 RNA임을 확인하였다. DNA와 달리 RNA는 산성일 경우 큰 변화가 없고, 대신 alkaline condition에서 2'-hydroxyl bond에 이상이 생겨 RNA의 backbone이 끊어진다. 따라서 NaOH실험 결과, RNA가 거의 분해되어 잘 나타나지 않고 HCl처리 결과, 별다른 변화가 없을 것이라고 예상하였고, 실험결과도 그대로 나타났다. RNase결과 예상대로 모두 분해되어 band가 나타나지 않았고, DNase처리 결과 아래쪽의 RNA band는 그대로 나타나고 위쪽의 chromosomal DNA는 분해되었음을 알 수 있었다. UV 처리 후의 시료에는 눈에 띄는 변화를 볼 수 없었고 heat 처리 후의 RNA는 조금 degradation되었음을 관찰하였다. 두 핵산을 갖고 실험한 이유는 RNA를 따로 만들어 실험을 하면 다루기도 어렵고 enature condition의 gel을 써야 하기 때문이라고 한다.
Reference
참고서적
- Michael T.Madigan, John M.Martinko, Jack Parker / Brock Biology of Microorganisms / Prentice Hall / 10th edition / 2001
- Adams, Knowler and Leader / The Biochemistry of the Nucleic Acids / Chapman and Hall / 10th edition / 1995
- 이정주, 노현모, 김상구, 서봉모, 서동상 / 가드너 유전학 / 범한서적주식회사 / 개정 8판 / 1996
- C.W. Sensen / Essentials of genomics and bioinformatics / Wiley-VCH / 2002
인터넷 자료
- http://www.shingu.ac.kr/%7Edolchoi/lc_bc/bc15-2.htm
- http://home.kyungwon.ac.kr/gene/
- http://chshin5.netian.com/sciensense/rna.htm
- http://www.systembiology.net/sbnl/abstracts/VanderMaarel.htm
- http://www.cjfoodsafety.co.kr/contents/library/microcontrol/other02.htm

키워드

DNA,   미생물,   효소,   안전성,   실험,   RNA