자연과학 업로드 일반생물학 - DNA 추출 및 PCR & PCR 결과 확인(전기영동) Up

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자연과학 업로드 일반생물학 - DNA 추출 및 PCR & PCR 결과 확인(전기영동)

[자연과학] 일반생물학 - DNA 추출 및 PCR & PCR 결과 확인(전기영동)

DNA 추출 및 PCR & PCR 결과 확인(전기영동)
1. 실험 목적(Purpose of experiment)

(1) 쥐의 근육세포에서 DNA를 추출하여 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction, PCR) 실험에 이용할 product를 만든다.
(2) 지난 11주차에 추출한 DNA의 PCR결과를 전기영동을 통해 확인한다.

2. 배경지식(Background knowledge)

1-1. DNA의 기능
세포의 핵내에 존재하는 유전자 물질로 의 머리글자. 유전자는 생물체가 생성하는 단백질의 종류를 결정해주는 화학 정보가 저장된 곳이다. 유전자를 구성하는 DNA는 각각의 개체들이 합성하는 모든 단백질의 아미노산 순서와 배열을 결정한다. 이 순서와 배열이 단백질로 하여금 특별한 기능을 갖도록 한다. DNA는 자기 복제라는 독특한 능력이 있어 생장을 위한 체세포 분열을 하거나 번식을 위한 유전자를 만들더라도 언제나 정확한 정보를 전달할 수 있다.

1-2. DNA의 구조

DNA의 구조

1. DNA의 이중나선 모형
DNA의 분자구조는 1953년 미국의 제임스 왓슨과 영국의 프랜시스 크릭에 의해 해명되었다. 이 구조는 2중나선 구조로서, 뉴클레오티드의 기다란 사슬 두 가닥이 새끼줄처럼 꼬여 있다. 이 구조는 마치 사다리를 비틀어서 꼬아놓은 것과 같은 것이라고도 할 수 있는데, 가령 이 새끼줄과 같은 2중나선을 똑바로 펴면 다음과 같은 구조가 된다.

여기서 A, G, C, T는 아데닌(Adenine), 구아닌(Guanine), 사이토신(Cytosine), 타이민(Thymine) 4종의 염기를 표시하고, S는 디옥시리보오스를, 그리고 P는 인산을 나타낸다. 사다리의 두 다리는 디옥시리보오스와 인산의 연결(-S-P-S-P)에 해당하고, 사다리의 발판은 두 다리에서 직각으로 뻗어나와 서로 마주보고 있는 염기에 해당한다고 할 수 있다.
위의 구조에서 A와 T, 그리고 G와 C는 서로 짝을 이루고 있는데 그들 사이의 점선은 이 두 염기 사이에 형성된 약한 결합인 수소결합을 의미한다. A와 T 사이에는 두 곳에서 수소결합이 형성되어 있고, G와 C 사이에는 세 곳에서 형성되어 있다. 이 수소결합으로 2개의 서로 마주보는 염기가 붙들려 있으므로 사다리의 두 다리 또는 새끼의 두 가닥이 서로 붙들려 있게 된다.
DNA의 2중나선 구조에서 A는 반드시 T와, 그리고 G는 반드시 C와 마주보고 있다. 그 이유는 이 4종의 염기의 화학구조 때문인데 이렇게 짝지었을 때 비로소 두 가닥이 일정한 간격을 가지고 2중나선 구조를 유지할 수 있는 것이다.

1-3. DNA의 복제
DNA가 단백질의 아미노산 배열순서를 결정하는 것은 먼저 DNA 2중나선의 일부분이 풀리고, 풀린 두 외가닥 사슬의 어느 한쪽 사슬에서 전령 mRNA가 만들어진다. 이 mRNA는 DNA와 마찬가지로 염기-펜토오스-인산으로 된 뉴클레오티드의 기다란 연결체인데 펜토오스가 리보오스이며, 염기의 종류가 A,G,C 그리고 U(DNA의 T 대신 U이다)인 점이 다르다. 또 DNA처럼 2중나선이 아니고 외가닥 사슬로만 존재한다.
DNA의 한 쪽 가닥 위에서 만들어진 mRNA는 그 염기의 배열순서가 DNA에 의하여 결정된다. mRNA에서는 DNA의 T 대신 U가 있기 때문에 DNA의 염기의 배열순서가 가령 ATCGGCAAT라면 거기서 만들어지는 mRNA의 염기 배열순서는 UAGCCGUUA와 같이 된다. 이 mRNA는 세포 속의 리보솜에 가서 자리를 잡으면, 또 하나의 RNA가 그 위에 와서 자리를 잡는다. 이 RNA는 아미노산을 운반하는 RNA라는 뜻에서 운반 RNA(transfer RNA:tRNA)라고 하는데, 그 종류는 20종이 알려져 있다. 이 tRNA는 그 분자의 한 쪽에 아미노산을 달고 있는데 한 종류의 tRNA는 한 종류의 아미노산만을 달 수 있다. 아미노산을 운반한 tRNA가 mRNA 위에 와서 닿으면 mRNA의 염기 배열순서가 자신의 염기 배열순서와 짝지을 수 있는 곳에


자료출처 : https://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?xid=a&kid=b&pk=17041755&sid=leesk55&key=



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