화학 전공 실험 DNA Ligation and Transformation

목차

1.Introduction
2.Chemicals (MSDS) and Apparatus
3.Procedure on manual
4. Result
5. Discussion
6. Reference

본문내용

1.Introduction
이번 실험은 DNA ligation과 transformation에 관한 실험으로서 그 목적은 앞선 실험까지 EcoR1과 Xho1 제한효소에 의해 잘린 vector와 DNA를 T4 ligase를 이용하여 ligation (접합)한 후 접합한 vector를 DH5α 대장균의 세포 안에 transformation (형질전환)하여 DH5α를 배양하는 것이다. Ligation은 서로 상보적인 sticky end를 가지는 DNA조각을 ligase 효소를 이용하여 붙이는 과정이다. 반응의 속도를 빠르게 하기 위해 보통 vector보다 PCR DNA를 과량으로 넣어준다. 이번 실험에서는 1:5의 비율로 반응을 위해 넣어준다. Image 1에 ligation의 과정이 나타나있다.

Ligase는 ATP와 같은 화합물에서 phosphate group을 떼어낼 때 발생하는 에너지를 이용하여 서로 다른 두 분자를 결합하는 효소를 의미한다. Ligase에 의해 다양한 종류의 결합을 만들 수 있는데 탄소-산소 결합, 탄소-황 결합, 탄소-질소 결합, 탄소-탄소 결합, 인산에스터 결합 등을 만들 수 있다. DNA ligase는 DNA 염기들 사이에 인산에스터 결합생성을 촉진하며 이번 실험에서 서로 상보적인 sticky end를 가지는 vector와 PCR DNA가 수소결합을 형성한 후 완벽한 DNA 이중 가닥이 될 수 있도록 하는 역할을 한다. DNA ligase의 메커니즘은 image 2에서 확인할 수 있다.
이번 실험에서는 T4 ligase를 사용하는데 bacteriophage T4에서 발견한 ligase로서 T4 ligase는 DNA 뿐만 아니라 RNA-RNA, DNA-RNA 결합 등 다양한 결합을 만들 수 있고 E. coli DNA ligase가 활성을 띠는데 NAD와 ATP를 필요로 하는데 비해 T4 DNA ligase는 ATP와 마그네슘 이온만 있어도 활성을 띠기 때문에 편리성을 가진다.

참고 자료

http://en.wikipedia.org/wiki/ , www.sciencelab.com/ - 여러 가지 chemical들의 MSDS
화학전공실험 매뉴얼 – Procedure 및 Introduction 참고 자료
http://ocw.mit.edu/courses/biological-engineering/20-109-laboratory-fundamentals-in-biological-engineering-fall-2007/labs/mod1_3/ - Image 1
http://bitesizebio.com/wp-content/blogs.dir/4/files/2012/10/wordpress.2012-10-27.xml_.txt - Image 2
http://mmg-233-2013-genetics-genomics.wikia.com/wiki/Transformation - Image 3