[과학] 유전자를 대량으로 얻는 방법

kingsea (49)in #steemstem • 7 years ago (edited)

안녕하세요. king입니다. @joceo00님이 개최하신 천하제일 연재대회 4번째 작품입니다. 오늘은 바이오 테크놀로지 중 유전자클로닝에 대해 포스팅하겠습니다.

하나의 DNA안에는 많은 유전자들이 존재합니다. 그런데 특정 유전자만을 분리해서 연구하기 위해서는 그 유전자가 대량 필요합니다. 그래서 과학자들은 박테리아를 이용해 유전자를 대량으로 복제하는 방법을 개발했습니다. 그 방법을 유전자 클로닝이라고 합니다.

어떻게 하면 특정 유전자를 복제할 수 있을까요?

[플라스미드]

플라스미드는 세균 안에 있는 염색체가 아닌 DNA를 말합니다. 염색체에 비해 비교적 작고 원형의 형태를 띄고 있습니다. 그리고 플라스미드는 세균이 분열할 때 똑같이 이분법을 통해 분열해 그 수가 증가합니다.

이 플라스미드가 조작하기 쉽고 이분법으로 증가한다는 점을 이용해서 유전자 클로닝에 활용할 수 있습니다.

플라스미드를 박테리아에서 분리합니다.

분리된 플라스미드에 원하는 유전자를 삽입해줍니다.

재조합 플라스미드를 다시 박테리아에 집어넣어줍니다.

박테리아를 배양해 증식시켜 플라스미드를 복제합니다.

[제한효소]

원하는 유전자를 삽입하려면 원하는 유전자만을 분리해야 됩니다. 그러면 원하는 유전자를 어떻게 분리해야 될까요?

바로 가위역할을 하는 제한효소를 이용하면 됩니다.

DNA상에서 특정 염기서열을 인식하고 절단하는 효소를 제한효소라고 합니다. 제한효소의 종류는 현재까지 밝혀진 것은 수백가지입니다. 제한효소는 원래 박테리아들이 바이러스로부터 자신을 보호하기 위해 만든 효소인데 이것을 박테리아로부터 분리하여 유전자클로닝에 사용하는 것입니다.

제한효소가 인식하는 부분에 결합을 하고 DNA를 ㄱ자 형태로 자르게 됩니다. 그러면 잘린부분은 다시 상보적으로 결합을 할 수 있기 때문에 점착 말단이라고 불립니다. 서로 다른 DNA에 같은 제한효쇼를 사용하면 같은 점착 말단을 가지기 때문에 서로 연결할 수 있는 것입니다.

즉, 플라스미드를 제한효소로 자르고 원하는 유전자를 가진 세포의 DNA도 동일한 제한효소로 자른 후 다시 연결시켜주면 재조합 플라스미드가 생성되는 것입니다.