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  • 유전자 서열결정법(시퀀싱)의 원리, 현재와 차세대 기술, 서열결정법이 식물에 적용된 사례 리포트

    목차

    1. introduction
    2. technique used for sequencing genome
    3. next generation sequencing technology
    4. specific plants(example)
    5. reference

    본문내용

    Introduction
    분자생물학과 분류학, 육종학등 여러 생물학 학문과 분야에서 가장 유용한 기법 중 하나가 시퀀싱이다. 비단 생물학뿐만 아니라 피해자와 가해자의 신원을 파악해야 할 범죄학, 고고학, 고생물학 등 유전자 서열 분석이 필수적인 분야는 헤아릴 수 없다.
    최초로 전체 게놈의 시퀀싱이 이뤄진 식물은 생물학과 유전학에서 모델식물로 가장 많이 이용되는 애기장대(Arabidopsis thaliana)이다. 2000년 12월 네이처(Nature)에 해당 논문이 실려 식물 게놈 분석 시대의 서막을 알렸다. 그 이후 약 20년간 시퀀싱 기법과 기계, bioinformatics 알고리즘의 비약적인 발전이 이뤄져 2021년 기준 1000개의 식물 표본, 종(species)기준 788종의 식물이 완전한 게놈 해석이 이뤄졌으며, 겨우 20년이라는 짧은 시간을 고려하면 눈부신 성과라고 할 수 있다.

    하지만 지구상에 존재하는 발견된 현존하는 식물의 수는 무려 374,000 종에 달한다. 그 중 308,312종이 관다발 식물이며, 인간이 이용하는 대부분의 작물과 과수를 포함하며 지상식물의 다수를 차지하는 현화식물만 계산하더라도 295,383종이다. 결국 현재까지 염기서열이 완전히 분석된 식물은 지상식물의 극소수에 불과하다는 말이다. 따라서 퍼센티지를 증가시키기 위해서는 무어의 법칙처럼 유전자 분석기법과 기계, 알고리즘의 기하급수적 발전이 반드시 수반되어야 한다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • DNA에 대한 이해와 ALDH2 추출 및 증폭 실험 _ 과학 연구 소논문 (서울대 학생 첨삭)

    목차

    Ⅰ. 서론
    1. 연구 동기 및 목적
    2. 연구 개요

    Ⅱ. 실험 이론
    1. DNA
    1-1. 구조 / 1-2. 복제 / 1-3. 추출
    2. 젤 전기영동
    3. PCR (중합 효소 연쇄 반응)
    4. SNP (단일염기 다형성)
    5. ALDH (아세트알데히드 분해 효소)

    Ⅲ. 실험 과정
    1. 실험 도구 사용법 및 주의 사항
    2. 구강 상피 세포 DNA 추출
    3. 젤 전기영동에 의한 DNA 확인
    4. PCR (중합 효소 연쇄 반응)
    5. SNP (단일염기 다형성)

    Ⅳ. 느낀 점

    Ⅴ. 참고 문헌

    본문내용

    1. 연구 동기 및 목적
    새로운 시작을 의미하는 3 월, 매년 우리는 심심치 않게 위의 기사와 같은 대학생들의 음주 사고 기사를 접하고 있다. 나는 같은 술자리에서 비슷한 양의 알코올을 섭취하는데 왜 특정한 사람에게만 사고가 일어나는지 궁금해졌고, 그 해답을 우리 몸 속 ALDH2 효소에서 찾아 이 효소에 관한 탐구를 하게 되었다.
    실험을 통해 나는 나의 구강 상피 세포에서 DNA 를 추출하여 알코올 분해효소(ALDH2)를 확인하고, 몸이 알코올에 어떤 반응을 보이는지 알아보는 것을 목표로 두었다. 또한 실험을 설계하고 실행하는 과정에서 DNA 부터 DNA 를 확인하기 위한 젤 전기 영동까지 깊이 있게 알아볼 생각이다.

    실험 이론
    1-1. DNA 구조
    DNA 는 인산(H3PO4), 디옥시리보스(C5H10O4), 염기로 구성되는 뉴클레오티드의 결합체이다.
    1953 년 왓슨과 클리크가 X 선 회절 사진을 이용하여 이중 나선 구조를 밝혔다. DNA 가 이중 나선 구조를 갖는 이유는 물 분자의 수소원자와 DNA 뼈대의 인산 사이 정전기적 인력으로 돌림힘이 작용했기 때문이다.

    첫째, 돌림힘이란 물체에 힘이 비스듬히 작용할 때 발생하는 물리량을 말하며, 물체를 회전 운동하게 만드는 힘이다.
    둘째, 인산은 OH 3 개를 갖고 있는데 그 중 2 개는 위 아래로 당과 결합하는 데에 쓰이고, 나머지 1 개는 H 를 내어놓으면서 사진과 같이 (-)전하를 띄게 된다.
    셋째, 물은 산소 원자에 수소 원자가 2 개 결합한 꼴인데 이때 수소 원자보다 산소 원자의 전기음성도가 훨씬 크므로, 전자는 거의 산소 원자에 머물러 있어 수소는 (+)전하에 가까운 상태가 되고 산소는 (-)전하에 가까운 상태가 된다. 이로 인해, (+)전하를 띄는 물 분자의 수소 원자와 (-)전하를 띄는 DNA 외부 골격 사이에서는 정전기적 인력이 작용하게 되는데 이때 작용하는 돌림힘으로 인하여 DNA 가 꼬이게 되는 것이다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • DNA, RNA 백신

    목차

    본문내용

    DNA 백신은 효소에 의해 mRNA로 전사가 진행되고, 단백질로 번역이 이루어진다.
    만들어진 단백질은 MHC-Ⅰ, MHC-Ⅱ 경로에 관여하여 CD8, CD4 T세포를 활성화하
    게 된다. CD4를 갖는 T세포는 TH세포(T helper cells)로, 사이토카인 분비를 통해
    면역계의 활성을 돕는 역할을 한다. TH세포는 MHC-Ⅱ에 얹어진 항원을 인식하여 활
    성화된다. TH세포는 항원 전체를 인식하지 못하기 때문에 수지상 세포(dendritic
    cells)와 같은 APC(Antigen Presenting Cells)가 식세포 작용을 통해 항원을 안으로
    들이고. 항원을 분해하여 일부를 MHC-Ⅱ에 얹어 항원 제시 및 TH를 활성화시키는
    사이토카인을 생산 및 분비한다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • 세포생물학실험 만점(A+) 실험 보고서(레포트) 06. RNA 추출, cDNA 합성 및 qRT-PCR

    목차

    1.   서론
     
    2.   실험 목적
     
    3.   실험 방법
    가.    실험 재료(도구)
    1)      샘플
    2)      시약
    3)      장비
    나.    실험 방법
     
    4.   실험 결과
     
    5.   논의 (고찰)
     
    6.   참고문헌

    본문내용

    PCR(Polymerase Chain Reaction, 중합효소 연쇄반응)은 DNA의 상보적 가닥에 결합하는 2개의 프라이머를 동시에 사용하여 증폭을 원하는 DNA의 특정 영역만을 in vitro에서 복제, 증폭하는 기술이다. 1983년에 멀리스가 고안한 PCR은 3단계를 거쳐 DNA를 복제하는데, 차례로 변성, 결합, 신장이다. 첫번째로, 주형 DNA를 94℃에서 변성시켜, 두 가닥을 한 가닥으로 분리한 뒤, 두번째는 50℃ ~ 65℃로 낮추어 프라이머와 풀린 DNA의 두 가닥 사이에 상보적으로 결합하게 한다. 마지막으로 다시 온도를 TAP 중합 효소의 적정 온도인 72℃로 높여 중합 반응을 시키는 1번의 사이클을 25~50 사이클 정도 반복하여 2의 n승으로 DNA의 양을 증폭시킨다. 이후, 연구를 통해 PCR 원리를 이용한 RT-PCR, qRT-PCR 등의 실험 방법이 사용되고 있다.

    RT-PCR (reverse transcriptase polymerase chain reaction, 역전사효소 중합효소 연쇄반응) 은 유전자에서 만들어진 RNA에서 역전사효소를 이용하여 cDNA를 생성한 후, cDNA를 주형 가닥으로 PCR을 수행하여, 유전자의 RNA 발현 정도를 측정하는 방법이다. RT-PCR에서는 측정을 원하는 RNA를 역전사효소를 이용하여 cDNA를 합성해야 하는데, 이때 역전사 반응 시작을 위해선 RNA 3’말단에 결합하는 프라이머가 필요하다. 이후 생선된 cDNA을 주형으로 3’말단에 결합하는 프라이머를 이용하여 PCR을 수행하면, 이중가닥의 DNA가 만들어지고, 이후 과정은 위에 설명한 PCR의 과정과 동일하다. RT-PCR은 mRNA를 이용하여 생성한 cDNA를 증폭하여 PCR을 수행하기에, 세포나 조직 등에 극소량으로 존재하는 mRNA를 검출할 수 있다는 장점이 있는 방법이다.

    출처 : 해피캠퍼스