지식참고자료

[태그:] DNA denaturation

  • [만점보고서]Plasmid DNA 추출과 DNA 정량 실험보고서

    목차

    1. Objective
    2. Introduction
    3. Materials
    4. Method
    5. Result
    6. Discussion
    7. References

    본문내용

    1. Objective
    염색체와는 별개로 존재하는 자가복제 DNA인 plasmid의 분리를 통해 plasmid DNA 추출 및 정제 방법과 원리를 배우고, nanodrop을 이용하여 DNA를 정량하여 DNA의 농도를 측정하고 순도를 분석한다.
    2. Introduction
    (1) Plasmid DNA transformation이란
    Plasmid란 세균의 세포 내에서 염색체와는 별개로 존재하면서 독자적으로 증식할 수 있는 DNA를 뜻한다. Plasmid에는 이중 가닥 DNA가 있으며 대부분 세균에 존재하지만, 일부 yeast와 같은 진핵세포에도 존재한다. 형질전환이 가능하기 때문에 이를 이용하여 cloning 수단으로 사용하기도 하며, 유전공학 기술을 활용하여 단백질의 대량 생산에도 사용되고 있다.
    여기서 형질전환, 즉 transformation이란 세포 또는 organism에 외부 유전자를 도입시키는 것을 의미하는데, 외부 DNA를 host cell에 넣어 세포가 원래 성질과 다른 새로운 유전형질을 갖게 되는 것을 말한다. Plasmid DNA transformation이란 plasmid를 세균 안으로 삽입하여 세균이 갖고 있지 않던 유전형질을 획득하는 것이다. 모든 세포에서 이러한 형질전환이 쉽게 이뤄지지는 못하고, Bacillus나 Streptococcus와 같은 특정 종만이 쉽게 형질전환이 가능하다. 대장균을 포함하는 대부분의 박테리아의 경우에는 일반적인 조건에서 제한된 양의 DNA만을 도입하며, 이러한 종을 효과적으로 형질전환 하기 위해서는 DNA 도입능력을 강화할 수 있도록 해주는 물리적 또는 화학적 처리를 거쳐야 하는데, 이러한 처리를 받은 세포가 competent cell이다. 형질전환에 bacteria를 사용하는 이유는 단세포 생물로 다루기가 용이하고, 세대기간이 매우 짧아 번식이 쉬우며 인간에 해롭지 않은 안전성이 보장된 세포이기 때문이다.
    Competent cell을 이용한 E. coli transformation 과정의 경우, 일반적으로 두 가지 방법이 있는데, 먼저 CaCl2를 처리하는 heat shock 방법이 있다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • 식물생화학 – 왓슨과 크릭 논문 번역 및 DNA에 대한 에세이

    목차

    없음

    본문내용

    해당 논문을 통해 우리는 디옥시리보핵산 염의 구조를 규명하고자 한다. DNA의 구조는 Puling과 Corey에 의해서 이미 제안된 바 있다. 해당 자료에 따르면, 인산이 나선축의 중심에 자리잡고 있고, 염기들은 노출된 형태를 가진 삼중나선 구조를 띄고 있다 고했다. 하지만 이 구조는 다음에 제시할 2가지 이유에서 합당하지 않다. 1) 이러한 구조는 산 상태가 아니라 염상태의 DNA의 구조 X-ray 회절 분석을 바탕으로 한 것이기 때문에 수소 이온의 부재로 어떠한 힘이 두 DNA 가닥을 결합을 유지시키는지 불분명하다. 특히 서로 인접한 인산기는 음전하로 서로 반발할 것이다. 2) 모델이 제시하는 몇개의 반데르발스 거리가 너무 짧다는 점이다. 마지막으로 Fraser가 제시한 다른 삼중구조 모델 또한 모순되는 점이 많아 지면상 언급을 하지 않을 것이다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • [일반생물학실험]혈액에서 DNA 추출

    목차

    1. 실험 목적
    2. 실험 이론 및 원리
    3. 실험 기구 및 시약
    4. 실험 방법
    5. 실험 결과
    6. 토의 사항

    본문내용

    1. 실험 목적
    1.1. 혈액에서 DNA를 추출한다
    1.2. 중합효소 연쇄반응(polymerase chain reaction; PCR) 산물을 만든다.
    1.3. 추출한 DNA의 PCR결과를 전기영동을 통해 확인한다.

    2. 실험 이론 및 원리
    2.1. PCR
    DNA 사슬 중에서 목적하는 일부분만을 대량으로 증폭시키는 방법으로 뮬리스에 의해 고안된 방법이다. 처음에는 대장균에서 분리한 DNA 중합효소 I을 사용하였으므로 사이클이 지날 때마다 효소를 첨가해야 하는 불편 때문에 널리 이용되지 않았으나 사이키가 높은 온도에서도 그 활성이 없어지지 않는 Taq DNA 중합효소를 발견한 후 실험방법이 보편화되었다.

    2.2. PCR 원리와 과정
    증폭시키려 하는 주형(template) DNA와 함께 우리가 증폭시키고자 하는 특정 지역에 결합하는 프라이머(primer)와 DNA 중합효소, 새로운 DNA를 만들기 위한 재료인 dNTP를 함께 집어 넣어 준다. 이제 94∼96℃ 정도로 열을 가하면 한 개의 DNA가 두 가닥으로 분리된다. 이후 온도를 50∼64℃ 정도로 내리면 프라이머와 중합효소가 외가닥 DNA의 특정 부위에 결합하고, 다음에 합성되어 2개의 DNA가 된다. 이것이 1주기가 되며 다시 온도를 올려서 이 과정을 반복하면 4개, 8개, 16개가 되는 식으로 폭발적인 연쇄 작용을 통해 원하는 DNA의 양이 늘어나게 된다. 여기서 프라이머란 DNA 중합효소가 붙어서 DNA 합성을 개시할 수 있는 15∼50 염기쌍(base pair) 정도의 올리고뉴클레오티드를 말한다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • [화학과 수석의 A+ 레포트][조교피드백 포함] 박테리아에서 DNA 분리 (생화학 실험)

    목차

    1. 실험 목적
    2. 이론
    3. 실험 시약 및 기구
    4. 실험 방법
    5. 실험 결과
    6. 고찰

    본문내용

    1. 실험 목적
    이번 실험에서는 Alkaline lysis mini prep을 통해 박테리아로부터 플라스미드 DNA를 분리한다.

    2. 이론
    Prep이란 세포에서 DNA나 RNA를 뽑는 것을 의미한다. 박테리아에서 플라스미드를 뽑는 것 도 포함이다. 특히 양을 어느 정도로 얻냐에 따라 mini, midi, large 스케일로 얻을 수 있는 데, 이번 실험은 mini scale로 얻었기에 mini prep이라고 표현한다.

    Alkaline lysis method란 분자 생물학에서 박테리아로부터 플라스미드 DNA를 분리하는 데 가장 보편적으로 사용되는 방법이다. 세균의 세포벽과 세포막을 부수고 DNA만을 분리해낸 후 세균이 본래 가진 크로모좀 DNA와 플라스미드 DNA도 구분해 pure 플라스미드 DNA만 회수하는 것이 Alkaline lysis method의 기본 원리다. 이때 세포막과 세포벽은 적절한 효소 와 버퍼를 처리해서(ex. 라이소자임과 EDTA) 부수고, 터져나온 DNA 중 크로모좀 DNA와 플 라스미드 DNA를 구분해낼 때는 알칼리 조건을 이용한다. 이때 크로모좀 DNA와 플라스미드 DNA를 분리해낼 수 있는 이유는 크로모좀 DNA의 크기가 플라스미드 DNA에 비해 상당히 큰 데다가 Alkaline lysis method 과정에서 linear 형태로 변성가능하기 때문이다. 박테리아에는 본래 박테리아의 DNA인 크로모좀 DNA가 존재한다(크로모좀 dna란 생명체의 유전 정보를 유전자 형태로 운반하는 핵산과 단백질로 이루어진 실 같은 구조로 정의된다. 유 전 정보를 저장하거나 딸세포로 전달하는 역할을 하며, 세포를 관찰하기 위해 사용하는 특정 염료에 잘 염색된다고 하여 붙여진 이름이다.) 박테리아가 터지면 박테리아가 가진 크로모좀 DNA, 단백질, 플라스미드 DNA 등이 나오게 된다. 그런데 크로모좀 DNA는 플라스미드 DNA 보다 사이즈가 커서 부숴지고 알칼리 조건에서 denaturation 돼서 망가지게 된다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • 제임스 왓슨 이중나선 독후감

    목차

    없음

    본문내용

    왓슨, 크릭은 처음부터 저명한 생명과학자가 아니었다고 한다. 왓슨은 특히 거의 지도교수의 절대적 영향을 받았다고 보이는데 화학 지식을 쌓기 위해 유학을 떠났다. 왓슨 크릭 두 사람은 DNA의 구조를 밝히는데 뜻이 통했다고 한다. 당시 가장 큰 생명과학계의 화두가 DNA의 구조 규명이었다고 한다.

    당시 X선 공명 기술이 있었다고 하는데 중요한 건 이걸로 DNA가 어떻게 구성되어 있고 구조를 제대로 알기 어려웠다고 한다. 그래서 그들이 처음 했던 것은 모델을 제시하는 것이었다. 가장 과학으로 답이 안 나올 때 쓰는 방법 중 하나가 모델을 제시하고 나중에 허점이 발견되면 파괴하는 것인데 생명과학에서도 이게 쓰인 점은 특이하다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • [건국대학교] 유전체학 DNA_replication 리포트

    목차

    1. Initiation(개시)
    2. Elongation(신장)
    3. Termination(종결)

    본문내용

    ① ●ORC(Origin Recognition Complex): 이중가닥 DNA를 열리게 해주며, Helicase를 불러오는 역할을 수행한다. ORC는 ORC1~6의 subunit으로 이루어진 단백질 복합체이다.

    ② ●Helicase: DNA의 이중가닥을 단일가닥으로 풀어주는 효소. 염기간의 수소결합을 끊어내는 효소로서, ATP를 사용하는 반응이다.
    ▲Topoisomerase: Helicase가 DNA 이중나선을 풀면, replication fork 앞쪽의 이중나선은 점점 꼬이게 되는데, 이를 해소해주는 효소이다. DNA의 이중가닥 혹은 단일가닥을 끊어서 배치를 바꿔준 후 가닥을 다시 연결해서 DNA의 꼬임 현상을 해소해주는 효소다. 한 가닥만 끊는 효소는 typeⅠ, 두 가닥 모두 끊는 효소는 typeⅡ 라고 한다.
    ■SSB protein (Single-Strand Binding Protein): 단일가닥으로 풀린 DNA가 다시 이중가닥으로 붙는 것을 막아주고 DNA를 endonuclease로부터 보호하는 역할을 한다. 진핵생물은 이와 비슷한 역할을 하는 RPA(Replication Protein A)를 가지고 있는데, 이는 3개의 서브유닛으로 구성되어 있다.
    ★Primase: RNA polymerase의 일종으로, RNA primer를 만드는 역할을 한다. 단일가닥 DNA를 주형으로 하여 약 5 ~10 bp의 뉴클레오타이드로 구성된 짧은 RNA 가닥을 합성하여 DNA polymerase가 가닥을 신장하도록 도와준다. DNA polymerase는 RNA primer 없이는 합성을 시작할 수 없다. Lagging strand의 경우, 불연속적으로 합성이 이뤄지기 때문에 RNA 프라이머가 오카자키 절편 수만큼 합성되어야 한다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • DNA 제한효소

    목차

    1. 실험제목
    2. 실험날짜
    3. 실험이론
    4. 시약
    5. 실험결과
    6. 고찰
    7. 참고문헌

    본문내용

    1.실험제목: COD 측정

    2.실험날짜: 2021/04/19

    3.실험 이론
    실험에서 사용될 제한효소란 세균이 박테리오파지의 공격을 받으면 생산하는 효소로 이중 나선의 DNA의 특정한 염기서열을 인식해 그 부분의 절단에 있어 촉매작용을 하는 효소를 말한다. 대부분의 제한효소는 인식자리(recognition site) 또는 제한 자리(restriction site)라는 특정한 염기서열이 있는 자리에서 DNA를 절단한다. 제한효소는 회문이라는 양 사슬의 5’부터 3’ 방향으로 똑같은 서열을 가진 DNA의 부위를 인식해 작용한다. 제한효소가 DNA를 절단하면 이중 가닥 중 한 가닥이 돌출된 형태를 띠는데 이를 점착 말단(sticky end)이라 하며 이중 가닥을 수직으로 자르면 평활 말단(blunt end)이라고 한다. 또한 제한효소마다 인식하는 염기서열의 개수는 보통 4,6,8,12개의 염기를 인식한다. 이는 일반적인 원핵생물 게놈에서 평균 4000개마다 한번, 혹은 원핵생물 유전자당 1번 나타난다. 제한효소가 각기 다른 인식서열을 가지고 있기 때문에 DNA를 원하는 대로 자를 수 있으며 만약 세포에서 제한효소를 생성할 때 자신의 DNA를 절단하는 것을 막기위해 메틸화효소를 활성화시켜 자신의 DNA가 복제 될 때 제한자리에 있는 특정 염기에 메틸기를 첨가하면 그 부분을 절단하지 않는다. 그리고 제한효소는 소단위체의 구성형태, 절단 위치, 절단 서열의 모양, 필요한 조효소의 유무에 따라 크게 3가지로 나뉜다.

    Ⅰ형 제한효소
    분자량이 30만인 효소로 제한효소와 메틸화효소가 뭉쳐져 있고 인식자리와 제한자리가 서로 다르다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • [일반생물학실험]DNA 추출

    목차

    1. 실험 목적
    2. 실험 이론 및 원리
    3. 실험 기구 및 시약
    4. 실험 방법
    5. 실험 결과
    6. 토의 사항
    7. 참고 문헌

    본문내용

    1. 실험 목적
    가. 플라스미드라는 유전체이외의 자가복제 DNA의 분리를 통하여 DNA의 추출 및 정제방법의 원리를 배우고, DNA의 이화학적 특성을 이해한다.

    2. 실험 이론 및 원리
    가. DNA의 발견
    1869년 스위스의 화학자인 미셔는 고름에서 채취한 백혈구 핵의 단백질 을 펩신으로 분해한 결과 인을 함유한 물질이 남는 것을 발견하고, 이 물질이 유전 물질일지도 모른다고 추측했다. 그 후 1914년에 독일 화학자인 포일겐은 DNA의 양에 따라 세포핵의 염색 정도가 달라지는 ‘포일겐의 염색법’을 발명하여 DNA의 양을 계산하였다. 그 결과 한 생물체 내의 세 포핵은 모두 같은 양의 DNA를 가지고 있으며, 난자와 정자는 그 절반만 을 가지고 있다는 것을 밝혔다. DNA의 존재가 알려졌음에도 불구하고 1940년대까지 많은 과학자들은 조성이 단순한 DNA보다는 구조가 복잡하고 종류가 많은 단백질이 유전 물질이라고 생각하였다.

    나. DNA의 구조
    1) DNA 뉴클레오티드
    뉴클레오티드는 염기, 당, 인산이 각각 1분자씩 결합되어 있다.
    ① 염기
    질소를 함유하는 염기성 물질로 퓨린과 피리미딘의 두 계통으로 나누어진다. 퓨린계 염기는 이중 고리 구조를 가지며 아데닌과 구아닌이 있고, 피리미딘계 염기는 단일 고리 구조를 가지며 시토신과 티민이 있다. DNA를 구성하는 뉴클레오티드는 염기만 다른데, 염기의 종류가 4 종류이므로 결국 DNA를 구성하는 뉴클레오티드의 종류는 4종류이다.

    출처 : 해피캠퍼스

  • 유전공학(생명과학2)

    목차

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    본문내용

    DNA복제 시 선도가닥과 지연가닥의 합성 및 특징 및 작용하는 효소와 DNA 복제시 5’ – 3’으로
    복제가 이루어 지는 이유

    1. DNA 합성에 관여하는 효소
    – 헬리케이스 : 2중가닥을 풀어줌
    – 프라이메이스 : RNA프라이머 합성하며, 뉴클레오타이드에 결합할 수 있는 3’ – OH기를 제공
    – 라이게이스 : 오카작시 절편들을 연결해줌
    – 자이레이즈 : 헬리케이스가 작용하는 동안 DNA 꼬임 방지
    – DNA 중합효소 1 : RNA 프라이머 제거(DNA로 대체)
    – DNA 중합효소 2 : DNA를 신장(3’탄소만 인식 가능)

    2. DNA 합성과정
    Ⅰ선도가닥 : 헬리케이스 → DNA자이레이스 → 프라이메이스 → DNA중합효소
    Ⅱ지연가닥 : 헬리케이스 → DNA자이레이스 → 프라이메이스 → DNA중합효소 →
    DNA 중합효소1 → DNA라이게이스

    3. DNA 복제 시 5’ → 3’으로 복제가 이루어지는 이유
    – DNA중합효소Ⅲ
    ┖ DNA 복제 시 새로운 뉴클레오타이드 가닥을 신장
    ┖ 5’의 탄소는 인식 X, 3’탄소만 인식하는 특성을 가짐
    ┖ 기존 DNA가닥에 새로운 뉴클레오타이드를 연결시킬 때 3’말단에만 연결 가능

    ㅡ크리스퍼 유전자 가위

    3세대 유전자 폅집기술(ERISPER/ Cas9) : 교정하려는 DNA와 상보적인 서열을 갖는 단일 가이드
    RNA와 특정 염기 서열을 자르는 가위 역할을 하는 누클리에이즈인 Cas9단백질로 구성되어 있음

    장점
    – 다른 효소시스템보다 비교할 수 없이 간단하고 시간이 훨씬 적게 든다
    – 다중절단 가능 : Cas9은 같으므로 가이드 RNA만 달리하면 여러 DNA위치를 절단할 수 있음
    다중 표적이 있는 유전체 편집에 유용
    – 절단 자리를 미리 예측할 수있다

    출처 : 해피캠퍼스

  • 세포생리학실험_Plasmid DNA 정제

    목차

    Ⅰ. 기본정보
    Ⅱ. 서론
    Ⅲ. 실험재료 및 방법
    Ⅳ. 실험 결과 및 결론
    Ⅴ. 고찰
    Ⅵ. 참고문헌

    본문내용

    Ⅰ. 기본정보
    실험 제목: Plasmid DNA 정제
    실험 목적: Plasmid DNA에 대해서 알고, Alkaline lysis method를 통해 Plasmid DNA를 정제한다.
    실험자:

    Ⅱ. 서론
    1. E. coli
    대장균(E.coli)은 Theodor Esherich의 이름을 따서 발견되어 명명된 박테리아이다. 특징으로는 그람음성의 간균이며, 포자 생성을 하지 않으며, 1-2 microns x 30-30 micron (1 micron = 0.001 mm)크기이고, 섭씨 37도에서 쉽게 자랄 수 있다(Viroj Wiwanitkit, 2011). 대장균(E.coli)은 원핵생물에 속하며, Plasmid DNA를 가지고 있다(심규철 외 5명).

    2. Plasmid DNA
    Plasmid DNA란 세균 속에 주 DNA와 별도로 존재하면서 증식할 수 있는 고리 형태의 DNA로, 원핵생물과 효모 등에서 발견된다(심규철 외 5명). 대장균 세포에서 분리된 Plasmid DNA는 supercoiled 형태로, 압축되어 존재한다. 이는 대장균의 DNA 길이가 대장균의 몸 크기보다 더 길기 때문에, 최대한 압축되어 세포안에 존재하기 위함이다(Klug et al.. 2017).

    출처 : 해피캠퍼스