[생물학]Gene Cloning

목차

I. cDNA 합성
- 역전사 효소(reverse transcriptase: dependent DNA polymerase)
- DNA polymerase
II. PCR(polymerase chain reaction ; 중합효소연쇄반응)
- PCR을 하기위해 기본적으로 필요한 요소
- 내열성 DNA polymerase
- RT-PCR 이용
III. 전기영동
- 아가로스 겔 전기영동
IV. Elution
- Southern blotting
- Northern blotting
V. Ligation
- 제한효소
- vector
VI. Transformation
VII. Plasmid 분리
VIII. Enzyme cutting
IX. DNA sequencing

본문내용

Cloning

Clone이란 identical 하다는 뜻이다. Gene clone은 동일한 유전자의 집합이므로 Gene cloning은 동일한 유전자의 집합을 만드는 과정을 의미한다. 일반적으로 유전자 cloning은 외부에서 얻은 유전자를 세균세포에 도입하여 이 변형 세균의 clone을 키우는 과정을 말한다. 그러므로, 외부 유전자가 세균 안에서 복제될 수 있도록 해준다면, 숙주 세균을 cloning 함으로써 유전자를 clone화 할 수 있다.
임의의 서열을 가진 DNA 단편(single strand)은 자동 DNA 합성기를 이용하여 쉽게 화학적으로 합성할 수 있다. 지정된 서열을 지닌 30염기 정도의 oligonucleotide를 쉽게 합성할 수 있기 때문에 이를 계획대로 조합시키면 수백 nucleotide 또는 그 이상의 double strand DNA를 만들 수도 있다. 따라서 특정 서열을 지닌 cDNA 또는 유전자 제어 영역 등도 합성할 수 있다. 이런 합성 DNA 단편의 양 말단을 제한효소 절단부위를 포함하게 합성하면 plasmid 등에 도입하여 증폭할 수 있다.



I. cDNA 합성

cDNA(상보성 DNA; complementary DNA)는 mRNA와 같은 RNA의 DNA 복사본이다. 진핵생물의 유전자에는 intron이라는 필요하지 않은 부분이 많이 삽입되어 있다. DNA에서 mRNA의 바탕이 되는 RNA가 전사된 후 intron 부분은 제거되고 단백질을 지정하는 성숙 mRNA가 된다. 이 mRNA의 배열을 바탕으로 역전사효소에 의해 만들어진 DNA는 intron 없는 유전 정보가 된다. 이것이 cDNA 이다.
genome DNA와 cDNA clone은 몇 가지 중요한 차이점이 있다. genome clone은 한 개체의 genome에서 발견되는 모든 DNA 서열을 무작위적으로 나타내는 것이며, 매우 드문 몇 가지 예외를 제외하고는 세포 종류에 관계없이 동일한 염기서열을 가진다. 그리고, 진핵세포의 genome clone은 다수의 반복적인 DNA 서열, intron, 유전자 조절부위, 스페이서(spacer) DNA 등을 포함한다. 대조적으로 cDNA clone은 암호화 서열만을 가지며, RNA를 분리한 조직에서 mRNA로 전사된 유전자에 해당하는 서열만을 나타낸다. 다른 조직의 세포는 다른 종류의 mRNA를 생성하기 때문에 각 조직유형에 따라 다른 cDNA library를 얻을 수 있다. 발생과정동안 유전자발현 양상은 변화를 보이므로 서로 다른 개체 발생단계의 세포로부터 발현되는 유전자를 반영하는 cDNA library를 제조할 수 있다.

참고 자료

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