제 16장 DNA 기술 (DNA technology)

목차

1. 제한효소와 유전자 클로닝

1) 제한효소 (restriction enzyme)

2) 제한효소를 이용한 유전자의 지도 작성

3) 제한효소와 연결효소 그리고 플라스미드를 이용한 유전자의 분리 (cloning)

4) 클론된 유전자를 이용한 형질전환 동식물의 개발 (transgenic animao and plants)

4) 유전자조작 생명체 (Genetically modified organism)과 유전자조작 식품 (GMF)

2. 중합효소연쇄반응 (polymerase chain reaction, PCR)

3. 염기배열 확인 (sequencing), human genome project, 유전체학

1) 염기서열 확인과 human genome project

2) 유전체학

본문내용

말가루, 건조감자, 당면, 감자 스낵 등
2. 중합효소연쇄반응 (polymerase chain reaction, PCR)
중합효소연쇄반응은 DNA 복제효소의 복제과정을 응용하여 특정한 유전자를 증폭하는 방법.
: 우선 DNA를 열을 가하여 변형시킨 후 (denaturation)
: 여기에 특정한 연기배열을 가진 primer 쌍을 넣어주어 변형된 DNA와 수소결합을 유도한다 (annealing)
: 여기에 복제효소와 nucleotide를 넣어주어 중합반응을 하면 primer 사이의 DNA가 증폭된다
이러한 중합반응을 위하여는 변형하는 온도, annealing하는 온도, 중합반응하는 온도가 모두 다르기 때문에 특정한 온도를 일전시간 유지시켜주는 장치가 필요하다
: Thermal cycler
또한 중합효소도 열에 안정한 효소여야 한다
: 변형온도에서도 중합효소의 작용을 잃지않고 있다가 중합반응시 그 작용을 나타내어야, 다양한 온도 변화 cycle에서도 반응액을 그대로 사용할 수 있다
: 고열세균에서 얻은 Taq polymerase 복제효소를 이용
중합되어 증폭된 DNA는 agarose gel에서 확인하면 특정한 크기의 band를 형성
유전자 클로닝뿐 아니라 숨겨져 있는 유전자를 확인할 때에도 사용한다
: 유전자 발현을 연구할 때에도 이용 (RT-PCR)
3. 염기배열 확인 (sequencing), human genome project, 유전체학
1) 염기서열 확인과 human genome project
생명체의 DNA가 가지고 있는 염기의 순서를 밝히는 일을 sequencing이라 한다
: 1970년대에 그 방법이 개발된 이래로 현재는 사람의 염색체에 있는 DNA의 염기배열까지 확인되었다 (사람게놈프로젝트, human genome project)
human genome project 결과 사람의 유전자 배열이 확인되었고, 지금은 다양한 생명체의 염기배열이 속속 확인되고 있다
: 대장균, 효모, 초파리 등등
2) 유전체학
사람의 염색체의 염기배열이 밝혀졌지만, 서열이 밝혀진 유전자의 기능과 조절 방법을 밝히는 연구가 필요하다
: 유전자가 몇 개나 있으며
: 어떤 유전자가 어떤 상황에서 작동하는 지 어떤 유전자는 작동하지 않는지 등의 정보가 필요
과거의 유전자 발현을 조사하는 방법은 (Nothern blotting)
: 세포로부터 mRNA를 분리한 다음
: 특정한 유전자의 probe를 이용하여 어떤 mRNA가 만들어지는 지를 조사
: 이런 방법은 다수의 유전자를 검색할때는 어려운 방법이다
유전체학에서는 다수의 유전자를 실리콘칩에 붙힌 후, 여기에 세포의 mRNA를 결합시켜 어떤 유전자가 더 많이 나오는지 적게나오는 지를 단시간에 조사할 수 있다
: 유전체학 (genomics)
특정한 조건, 예를 들어 특정한 조직이나 발생단계 또는 질병상황에서 어떤 유전자가 나타나는 지도 조사할 수 있다
: 기능 유전체학 (functional genomics)
: 질병의 발생과 처치에 대한 정보 뿐아니라 새로운 의약품의 개발과도 연관

키워드

생명과학,   DNA 기술,   제한효소