Biology/분자생물학

분자생물학개론 | Vectors for Gene Cloning - Plasmids and Bacteriophages

곰뚱 2019. 10. 14.

TIP

1. 플라스미드(Plasmids)
2. 박테리오파지(Bacteriophages)

벡터는 숙주세포 안에서 복제할 수 있어야만 하고 10 kb 이하로 비교적 작아야 할 필요가 있다(너무 큰 경우, 조작 중 파괴될 가능성이 높아짐). 이러한 기준을 만족시키는 두 종류의 DNA분자는 세균 세포에서 발견된다.(플라스미드 및 박테리오파지 염색체) 벡터로서의 특징 ① 숙주 세포 내에서 복제할 수 있다. ② 또한 비교적 작을 필요가 있으며 10kb 이하가 이상적이다.

플라스미드(Plasmids)

(1) 플라스미드의 기본적인 특징

플라스미드는 세균 세포내에 독립적으로 존재하는 원형의 DNA분자이다. 플라스미드는 거의 항상 하나 이상의 유전자를 가지고 있으며 이들 유전자는 종종 숙주세균에 의해 나타나는 유용한 특징을 담당하고 있다. 예를 들어, 항생제의 정상적인 독성농도에서 생존하는 능력은 항생제 저항성 유전자를 가진 플라스미드가 세균내에 존재하기 때문이다. 실험실에서 이러한 항생제 저항성은 종종 선별 마커(selectable marker)로서 이용된다.

모든 플라스미드는 복제 원점(replication origin; 숙주 세포의 복제효소가 인식할 수 있는 부위를 말하며, 이 부위에서부터 복제가 시작된다.) 역할을 할 수 있는 DNA 서열을 적어도 하나 가지고 있으며, 따라서 주 세균 염색체(main bacterial chromosome)와는 독립적으로 세포내에서 복제할 수 있다. 어떤 유형의 플라스미드는 세균 염색체 안으로 자신을 삽입시킴으로써 복제할 수 있다. 이렇게 통합하는 플라스미드(episome이라 부름)들은 수많은 세포분열 동안 이 형태를 안정적으로 유지할 수 있다. 그러나 어떤 단계에서는 excision(통합되는 과정의 역과정)됨으로써 독립적인 요소로 존재한다.

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박테리오파지(Bacteriophages)

(1) 박테리오파지의 기본적인 특징

파지는 특히 세균에 감염하는 바이러스이다. 모든 바이러스와 마찬가지로, 파지는 구조적으로 매우 간단하여 단백질 분자로 구성된 캡시드(capsid)로 둘러쌓인 핵산으로 구성되어 있다.

어떤 파지의 전체 감염 사이클은 20분 이하로서 매우 신속하게 수행된다. 이렇게 빠른 감염 유형을 용균 사이클(lytic cycle)이라 한다. 용균성 감염 사이클(Lytic infection cycle)의 특징은 파지 DNA 복제가 캡시드 단백질 합성과 동시에 일어나고, 파지 DNA분자가 숙주 세포내에서 안정적인 상태로 결코 유지될 수 없다는 것이다.