[생명공학] PCR

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Polymerase chain reaction(PCR) technique은 1980년대 중반 K. Mullis에 의해서 고안된 기술로 한글로 풀어 얘기하자면 중합 효소 연쇄 반응이라 할 수 있겠다. DNA의 양쪽 가닥을 주형으로 DNA를 선택적으로 증폭시키는 방법으로 DNA 복제에 있어서 꼭 필요한 방법이다.
PCR은 DNA polymerase에 의한 DNA 복제의 특징을 이용하므로 DNA 가닥의 열 변성(denaturation step), primer와의 annealing(annealing step), polymerase에 의한 DNA 합성 신장 반응(Extension step)를 반복하여 실시함으로써 in vitro에서 DNA를 105~108배까지 수시간 내에 증폭 할 수가 있다.
PCR의 원리는 DNA의 양쪽 가닥을 주형으로 하여 원하는 DNA를 증폭시키는 방법으로 전체 DNA로부터 원하는 DNA 특정 부분을 선택적으로 증폭시킨다. 우선 DNA polymerase가 DNA합성 시작을 위해서는 외가닥 DNA의 주형이 있어야 하고, 시작부위가 dsDNA로 되어 있어야 한다. 그러므로 doublestand(이중가닥) 으로 되어있는 주형을 고온(95℃)에서 denaturation(변성)시키고, 증폭시킬 DNA sequence의 양끝에 상보적으로 결합할 수 있는 작은 DNA조각(oligonucleotide primer)을 함께 넣어주어 이 primer가 낮은 온도(50-65℃)에서 특정 DNA sequence의 양 끝에 가서 결합(anneal)해 DNA polymerase가 DNA 합성을 시작할 수 있도록 해준다. 일단 primer가 결합한 후에는 72-74 ℃에서 DNA polymerase의 작용으로 DNA 합성이 반대편 끝까지 진행(extend)된다.
이렇게 'denaturation(변성)  annealing(결합)  extension(신장)'의 cycle이 30회 정도 반복 수행되어 DNA를 증폭시킨다.

참고 자료

http://animal.intron.co.kr/PCRtechnology.asp
http://bric.postech.ac.kr/webzine/content/review/virology/2003/02/02.html

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