[재배학 해설] 유전자조작 - 1. 유용한 DNA조각을 벡터에 넣어 재조합 DNA 만들기
DNA가 발견되기 전까지 품종의 개발은 고전육종에 의지하였습니다. 표현형이 우수한 개체끼리 수정시켜 씨앗을 얻고, 다시 키워서 개중에 우수한 것들끼리 교배.... 끊임없이 반복하여 서서히 우수한 품종을 만들었습니다. 그러나 유전공학이 발달하면서 다른 생물에서 유용한 단백질을 암호화하고 있는 DNA 부분을 잘라서 엄청나게 많이 복제하고, 이 유전자를 도입하여 새로운 품종을 개발할 수 있게 되었습니다.
외래 DNA를 잘라서 운반체 DNA에 붙여서 재조합 DNA를 만들어서 이것을 숙주세포에 넣어서 매우 많은 양으로 복제하는 과정을 유전자 클로닝(gene cloning)이라고 합니다.
제한효소(restriction enzyme)
제한효소는 유전자의 특정 염기서열을 자르는 가위입니다.
출처: 위키백과
그림의 EcoRI은 대장균(E. coli.)에서 뽑아낸 제한효소입니다. GAATTC 사이를 자릅니다.
출처: 위키백과
EcoRI가 DNA 이중가닥을 물고있는 모형입니다.
출처: 위키백과
여러 종류의 제한효소가 있습니다. 자르는 부위가 각각 다릅니다.
벡터(vector)
제한효소로 자른 DNA 조각을 벡터에 붙입니다. 벡터는 숙주세포로 침투하는 능력이 있습니다. 플라스미드나 바이러스 중 박테리오파지가 자주 사용되는 벡터입니다.
- 플라스미드(plasmid): 염색체 DNA와 따로 떨어져 있는 플라스미드(plasmid)
- 박테리오파지(bacteriophase): 바이러스의 유전물질
출처: 위키백과
대장균에 들어있는 플라스미드를 제한효소로 자르고, 유용한 유전자도 같은 제한효소로 자릅니다. 그리고 둘을 한 데 섞어서 연결효소(ligase)로 붙여주면 재조합 DNA(recombinant DNA)가 만들어집니다. 플라스미드는 원래 대장균에 있던 것이므로 왜래 유전자를 재조합한 플라스미드는 대장균에 잘 침투합니다.
이제 이 대장균을 배지에 잘 키우면, 재조합된 DNA도 별 노력 없이 많이 복제할 수 있습니다.
향문사 재배학을 해설하고 있습니다. 88P에 해당되는 내용입니다.
저렇게 우수한 형질만 갖는 종자개발이 가능하군요 ㅎ 예전에 제가 식물검역서에서 대체 복무를 했었는데 f1 의 종묘사에서 수입한 각종 종자에 대한 실험 보조를 했던 기억이 나네요 ^^
정해져 있는 프로토콜대로 수행하는 것에서 뭔가 정돈되 느낌을 받곤 합니다. ^^
학교에서 배운 내용을 스팀잇에서 보게되다니 반갑네요. 나중에 저도 이런 전문글 써볼까요?ㅎㅎ
과목을 하나 정하셔도 좋을 것 같습니다^^
생명과학의 가장 큰 발전에 기여한 게 DNA 복제 아닌가 싶습니다!
복사기나 세탁기의 발명에 비견할만 하다고 생각합니다.
어제 제가 쓴 포스팅과 묘하게 연결된부분이 있는 내용이군요 ㅎㅎㅎㅎ
박테리오파지(bacteriophage)같은 벡터를 이용하면 특정 유전자를 타겟이 되는 세포에 집어넣어 줄 수 있습니다. 이게 필요한 단백질을 잘 만들어준다면 치료도 가능할 수 있습니다. 다만, 원하는 염색체의 특정 위치에 꽂아넣을 기술이 아직 만족할 만한 수준에 와 있지 않은 것 같아 우려스럽기도 합니다.
봄비가 내리네요^^