1. PCR과 전기영동법을 이해하고 증폭된 DNA를 관찰하기 위해 실험을 시행함.
2. PCR의 기본 원리와 필요한 성분 및 방법에 대해 조사해보자.
먼저 PCR을 우리말로 바꾸면 중합효소연쇄반응이다. 중합효소연쇄반응(PCR)은 관심 있는 DNA서열을 수백만 벌이나 신속히 생성할 수 있는 기술로, 대장균이나 효모 같은 생물을 쓰지 않고 일정한 Cycle을 반복하여 DNA의 양을 증폭시키는 기술이다. 이 기술은 사람의 게놈과 같은 매우 복잡하며 양이 지극히 미량인 DNA 용액에서 연구자가 원하는 특정 DNA 단편만을 선택적으로 증폭시킬 수 있다. 또한 증폭에 필요한 시간이 2시간 정도로 짧으며, 실험 과정이 단순하고, 전자동 기계로 증폭할 수 있다.
특정 DNA 서열을 증폭하기 위한 방법을 고안하여 중합효소연쇄반응이라고 불렀는데, 미생물의 DNA 중합효소인 Tap DNA 중합효소를 사용한다. 열에 강한 이 중합 효소는 PCR의 효율을 월등히 끌어올린다. PCR에는 일련의 세 개의 단계가 있고 30~40회 정도 반복된다. PCR은 보통 25~ 35 cycle로 실시하는데, 30 cycle의 경우 2의 30 제곱만큼의 DAN가 증폭하게 된다. 즉 PCR을 통해 특정 부위의 DNA를 수 시간 내에 어마어마하게 증폭시킬 수 있으며, 이렇게 증폭된 DNA를 다음과 같이 여러 가지 실험에 이용할 수 있고, 실험 결과를 토대로 여러 의학적인 연구에 응용할 수가 있다.
실험 방법
1. 실험 과정
denaturation | 2/min | 95℃ | |
denaturation | 10/sec | 94℃ | 40 cycles |
annealing | 1/min | 55℃ | |
extension | 2/min | 68℃ | |
extension | 20/min | 72℃ |
1) denaturation 변성 : 고온에서 DNA 염기사이에 수소결합을 끊어 이중가닥으로 된 DNA를 한가닥으로 분리
2) Anneling 결합 : 분리된 DNA 가닥에 primer 결합
3) Extension 중합 : primer로부터 DNA가 뻗어나가면서 polymerase에 의한 DNA 합성
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