[과학] 유전자의 차이를 확인하는 전기영동

안녕하세요 king 입니다. 오늘은 유전자의 존재 여부를 확인하고 DNA를 비교할 때 사용하는 전기영동에 대해 포스팅 할 예정입니다. 천하제일 연재대회 5번째 작품입니다!

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[전기영동의 원리]

DNA는 인산- 당 -염기구조를 이루고 있습니다. 그런데 인산기가 음전하를 띠고 있어서 DNA는 음전하를 띱니다.

음전하를 띤 물체는 전기장에서 (+)극 쪽으로 전기력을 받아 이동하려는 성질이 있습니다. 전기영동은 DNA 시료가 이동할 겔에 DNA 시료를 주입하고 강한 전기장을 걸어 DNA를 분석합니다.

전기영동에서 주로 사용하는 Agarose gel은 다공성 구조를 가지고 있습니다. 우뭇가사리에서 추출된 Agar를 물에 풀고 완충용액과 함께 가열해서 만드는데요. Agar의 농도에 따라 구멍이 빽빽한 정도가 달라집니다.

DNA가 다공성 구조를 지날 때 DNA의 길이에 따라 이동속도가 다른데, 이동속도의 차이때문에 DNA가 이동한 거리도 차이가 납니다. 거리의 차이로 DNA를 비교합니다. 같은 DNA절편이라면 이동거리도 같겠죠.

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[방법]

겔을 틀에 넣고 굳힌 후 시료를 담을 수 있는 작은 구멍인 well에 시료를 넣습니다. 시료는

자외선으로 DNA를 관찰할 수 있도록 하는 EtBr
well에 잘 들어갔는지 육안으로 확인할 수 있도록 하는 색소
제한효소 처리된 DNA시료

로 구성됩니다.

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[활용]

전기영동은 유전자의 존재 여부를 확인하는 데 활용 될 수 있습니다. 유전자 A의 존재여부는

DNA가 들어 있는가
mRNA가 들어 있는가
단백질이 들어 있는가

로 확인할 수 있습니다.

서던 블롯팅은 DNA가 있는지 확인하는 방법입니다. 전기영동을 시킨 후 니트로셀룰로스(NC)막에 옮깁니다. 이 때 남아있는 RNA를 제거하고 DNA를 단일 가닥으로 만들어 주기 위해 염기성용액을 사용합니다. NC막으로 옮긴 뒤 자외선을 쪼여서 막과 더 단단히 결합할 수 있도록 합니다. 그리고나서 유전자 A를 찾을 탐침자를 넣어주면 됩니다.

노던 블롯팅은 유전자 A의 mRNA가 있는지 확인하는 방법입니다. 전기영동을 시킨 후 니트로셀룰로스막에 옮깁니다. 마찬가지로 자외선을 쪼여주고 유전자 A의 탐침자를 넣어줍니다.

웨스턴 블롯팅은 유전자 A가 만든 단백질을 확인하는 방법입니다. 다른 점은 아가로스젤이 아닌 폴리아크릴아마이드 젤을 사용합니다. 또 자외선을 쪼이지 않고 단백질 A를 검출하기 위해 항체를 사용한다는 점입니다.

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전기영동은 개인간 유전자 차이를 확인하고 DNA를 분석하는데 사용됩니다. 친자확인이나 용의자 DNA대조에 전기영동을 활용할 수 있습니다.