딸기 DNA를 추출하여 보고 정량분석(UV), 정성분석(전기영동)으로 결과를 알아본다.
DNA 구조와 기능
DNA는 유전물질의 기능을 한다. 핵산은 자연계의 모든 분자들 중에서 자가복제를 할 수 있는 유일한 분자이다. 부모와 그 자손의 유사성은 DNA의 정확한 복제 및 복제된 DNA가 한 세대에서 다음 세대로 전달되는데 기초하고 있다. 유전 정보는 DNA라는 화학적 언어로 암호화 되어있고 신체의 모든 세포에 존재한다. DNA는 생화학적, 해부학적, 생리학적 특징과 그리고 어느 정도의 행동 특징을 나타내는 프로그램을 내포하고 있다.
DNA는 4가지 종류의 뉴클레오티드로 이루어진 선 모양의 중합체이다. 즉 반복적 단위로 이루어진 커다란 분자이다. DNA는 2‘ - 데옥시리보스, 인산 그리고 질소원소를 가진 4가지 종류의 염기인 A, T, G, C로 이루어져 있다. 염기 중 아데닌(A)과 구아닌(G)은 이중고리 구조이며, 이를 퓨린이라 한다. 나머지 티민(T)과 시토신(C)은 단일고리 구조이며, 이를 피리미딘이라 한다. DNA에서 염기는 당인 데옥시리보스와 화학적으로 결합하여 뉴클레오시드를 이룬다.
뉴클레오시드의 당에 인산기가 결합하면 뉴클레오티드가 된다. 따라서 뉴클레오티드는 뉴클레오시드+인산 이다. DNA나 RNA와 같은 핵산에서 뉴클레오티드들이 결합하여 폴리뉴클레오티드 사슬을 형성한다. 폴리뉴클레오티드 사슬에서 당의 5’탄소에 결합한 인산기는 이어지는 당의 3‘탄소와 결합하고 있는 수산기(-OH)와 결합한다. 이웃하는 뉴클레오티드의 당이 인산기를 통해 연결되는 화학결합을 인산이에스테르결합이라고 한다.
보통 수백만개의 뉴클레오티드들이 5’ -3‘ -5’ -3‘ 방향으로 결합하여 폴리뉴클레오티드 사슬을 형성한다. 폴리뉴클레오티드 사슬의 한쪽 끝에는 5’ 인산이, 다른 한쪽 끝에는 3‘ 수산기가 존재하고 있음을 주목할 필요가 있다. DNA 가닥의 양 끝은 이렇게 서로 다르기 때문에 DNA를 극성을 지닌 분자라 한다. 즉 DNA 가닥의 한쪽 끝은 5’ 말단이 반대쪽 끝은 3‘말단이 존재한다.
실험 방법
1. 딸기 DNA 추출
1) 신선한 딸기 하나를 지퍼백에 넣어 준비한다.
2) 지퍼백을 천천히 닫아 백 안의 공기를 빼낸다.
3) 지퍼백이 찢어지지 않게 조심하면서, 딸기를 2분정도 손으로 으깬다.
4) 10㎖의 추출용액을 으깬 딸기가 들어있는 지퍼백에 넣고, 다시 닫아 몇 분간 다시 딸기를 으깬다.
5) 50㎖ 튜브에 깔대기를 댄다. 거즈를 접어 깔대기에 대서 필터를 만든다. 거즈는 깔대기 끝을 덮을 정도로 한다.
6) 깔대기에 딸기 혼합액을 붓고 거즈를 통과시켜 50㎖튜브에 내용물을 받는다.
7) 50㎖ 튜브에 받은 거른 용액 2㎖을 취해 깨끗한 15㎖ 튜브로 옮긴다. (튜브 측면의 부피 지시선 이용)
8) 피펫을 이용해 조심스럽게 5㎖의 차가운 95% 에탄올을 튜브의 안쪽 벽을 타고 내려가게 넣는다. 전체 부피가 7㎖가 될 때까지 넣으면, 뚜렷한 두층이 생긴다.
9) 자세히 보면 경계면에서 불투명한 가닥이 떠오른다. 가닥이 떠오르는 에탄올 층에서 작은 방울이 나타나기 시작한다.
10) 이 가닥을 감아올리기 위해 나무막대 추출액 경계면 위의 에탄올에 넣고 서서히 회전시킨다. 나무막대를 꺼내서 이 가닥을 관찰한다.
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