09_PCR을이용한DNA복제와DNA전기영동보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 재료 및 방법
4. 실험 결과
5. 실험에 대한 고찰
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
PCR과 전기영동의 원리를 이해하고, 직접 복제한 DNA를 전기영동을 통해 DNA ladder와 비교한다.

2. 실험 원리
(1) PCR
● PCR: 중합효소 연쇄반응. 1983년 K. B. Mullis가 고안한 방법으로, DNA를 대량으로 증폭할 수 있다.
● PCR 재료: 복제하고자 하는 DNA, Taq DNA 중합효소, dNTPs(dATP, dGTP, dCTP, dTTP), 프라이머, DNA 중합효소용 완충용액, MgCl2
 주형 DNA: 보통 20~100ng의 DNA를 사용한다. A-T, G-C 비율이 비슷한 것이 좋다. G-C의 분포는 몰려 있지 않은 것을 사용한다.
 Taq DNA 중합효소1: 고온에서 사는 thermus aquaticus 박테리아에서 기원한 DNA 중합효소로 90℃ 이상에서도 활성을 잃지 않는다. 활성의 최적온도는 75~80℃ 정도이다. KCl이나 Mg2+ 이온 등이 Taq 중합효소의 활성을 증가시킨다.
● 더무스 아쿠아티쿠스(thermus aquaticus)2: 옐로스톤 국립공원의 온천에서 최초로 발견된 온천이나 바닷속 열수 구멍에 사는 박테리아. 그람 음성균 중 하나로 일반적으로 막대 모양으로 존재하며, 경우에 따라서는 실 모양을 띠기도 한다.
 DNA 중합효소용 완충용액: 중합효소의 활성화를 위해 필요하다.
 MgCl2: 완충용액에 들어간다. Taq 중합효소의 활성을 돕는다.
● PCR 과정3:
① 변성 단계: 약 95℃에서 일어나는 단계. 증폭할 이중가닥 DNA가닥을 고온에서 열변성하여 단일 가닥으로 분리한다.
② 결합 단계: 약 50℃에서 일어나는 단계. 사용하는 프라이머에 따라 온도가 달라질 수 있다. 프라이머가 자신과 상보적인 염기를 가지고 있는 주형 DNA에 결합하는 단계이다. G-C 사이 수소결합이 더 강하므로 일반적으로 G-C결합이 50%이상인 프라이머를 사용한다.
③ 중합 단계: 약 72℃에서 일어나는 단계. DNA 중합효소가 프라이머에 이어 5’ → 3’ 방향으로 DNA를 합성한다.

참고 자료

고려대학교 일반생물학실험1 ppt 및 동영상 자료
1: 한국분자세포생물학백과, 분자세포생물학백과
2, 5, 7, 8, 12: 한국미생물학회, 미생물학백과
3: 서울대학교병원, 서울대학교병원 의학정보
4: pmg 지식엔진연구소, 시사상식사전
6: 김원 외, 생명의 원리 3판, 라이프사이언스, 2021, 216쪽
9, 10:, 12, 13 강영희, 생명과학대사전
11: 세화 편집부, 화학대사전
PCR과정 사진: 예병일, 생물산책
DNA ladder 사진: minipcrbio, https://www.minipcr.com/choosing-the-right-dna-ladder/ (검색일: 2024.05.16)