일반생물학실험 | DNA 추출 및 PCR

 

 

 

TIP

 

 

쥐의 근육세포에서 DNA를 추출하여 중합효소 연쇄반응(polymerase chain reaction : PCR) 실험에 이용할 product를 만들고 전기영동으로 그 결과를 확인한다.

 

 

 

DNA 복제

DNA가 단백질의 아미노산 배열순서를 결정하는 것은 먼저 DNA 2중나선의 일부분이 풀리고, 풀린 두 외가닥 사슬의 어느 한쪽 사슬에서 전령 RNA(messenger RNA:mRNA)가 만들어진다. 이 mRNA는 DNA와 마찬가지로 염기-펜토오스-인산으로 된 뉴클레오티드의 기다란 연결체인데 펜토오스가 리보오스이며, 염기의 종류가 A,G,C 그리고 U(DNA의 T 대신 U이다)인 점이 다르다. 또 DNA처럼 2중나선이 아니고 외가닥 사슬로만 존재한다. DNA의 한 쪽 가닥 위에서 만들어진 mRNA는 그 염기의 배열순서가 DNA에 의하여 결정된다.

 

mRNA에서는 DNA의 T 대신 U가 있기 때문에 DNA의 염기의 배열순서가 가령 ATCGGCAAT…라면 거기서 만들어지는 mRNA의 염기 배열순서는 UAGCCGUUA…와 같이 된다. 즉, mRNA는 DNA라고 하는 유전 정보를 충실히 반영한 음화라고 할 수 있다. 이 mRNA는 세포 속의 리보솜에 가서 자리를 잡으면, 또 하나의 RNA가 그 위에 와서 자리를 잡는다. 이 RNA는 아미노산을 운반하는 RNA라는 뜻에서 운반 RNA(transfer RNA:tRNA)라고 하는데, 그 종류는 20종이 알려져 있다.

 

이 tRNA는 그 분자의 한 쪽에 아미노산을 달고 있는데 한 종류의 tRNA는 한 종류의 아미노산만을 달 수 있다. 아미노산을 운반한 tRNA가 mRNA 위에 와서 닿으면 mRNA의 염기 배열순서가 자신의 염기 배열순서와 짝지을 수 있는 곳에 자리를 잡게 된다. tRNA의 20종은 제각기 다른 염기 배열순서를 가지고 있기 때문에 mRNA 위의 짝지을 수 있는 자리를 찾아 붙으면 20종의 아미노산들이 쭉 한 줄로 늘어서게 되는데, 이때 이 아미노산들의 늘어선 순서는 mRNA의 염기 배열순서, 즉 DNA의 염기 배열순서에 의해 결정된다.

 

이와 같이 늘어선 아미노산들은 서로 펩티드 결합을 형성하여 단백질 분자가 되고 이 단백질 분자가 바로 생물의 유전형질이 된다. DNA는 이와 같이 하여 단백질의 종류를 결정하고 합성함으로써 유전자로서의 기능을 나타내는 것이다. 바이러스 중에서 매우 적은 예외를 제하고 모든 생물의 유전자는 모두 DNA이다. 그리고 미생물에서 볼 수 있는 약간의 예외를 제하고 DNA는 모두 2중나선구조를 하고 있다.

 

 

유전형질 발현

유전자가 가지는 정보가 표현형으로서 발생개체의 물리적 외형(성질)에 표현되는 것을 말한다. 데옥시리보핵산(DNA)이 가지는 유전자 정보의 발현은 정보가 전령RNA(mRNA)에 전사되어 단백질의 아미노산 배열에 번역되며 이와 같이 해서 만들어진 유전자의 1차산물인 단백질은 어떤 종류의 processing을 받아 성숙하여 단독 또는 다른 단백질과 중합, 공동하여 효소로서 또는 구조단백질로서 특정한 표현형을 취하게 된다.

 

 

실험 방법

1. DNA 추출

1) DNA 추출 샘플, 가위, 핀셋, 호일

 

2) 저울, 1.5㎖ tube(3/조), DNA 추출, centrifuge

 

3) micropipet(100～1000㎕), blue tip, vortex mixer, water bath

 

2. PCR product 만들기

1) Extracter DNA, PCR machine, Premix

 

2) Primer[F, R], 증류수(D.W.), micropipet(2～20㎕), yellow tip

 

3. PCR 결과 확인(전기영동)

1) PCR product, DNA 추출액, 삼각 플라스크

 

2) 전기영동 장치, gel cast, corn, tip, micropipet

 

3) marker(1kb 움 ladder, HindⅢ), 2㎕ loading dye, 전자레인지

 

4) 1.8% gel, 0.8% gel, polyglove(1×TAE buffer(Red safe 첨가)10㎖ ＋ agarose 0.18g)

 

 

 

DNA 추출 및 PCR 레포트