[생명과학실험]RNA interference 기법을 이용한 유전자 발현 억제

목차

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

본문내용

실험 목적
유전자의 기능을 연구하기 위한 가장 효과적인 방법인 유전자를 유전체(genome)로부터 제거한 뒤 관찰하는 것을 가능하게 하기 위해서 small interfering RNA를 이용하여 유전자의 발현을 억제시키는 방법을 배워본다.
본 실험에서는 cell을 눈으로 볼 수 있도록 H2AX 단백질에 GFP 형광 단백질을 넣어주어 형광 단백질의 %를 이용하여 쉽게 관찰할 수 있도록 한다.

실험 이론 및 원리
RNA interference
RNA가 이중나선 형태를 지니고 있을 때 나타나는 현상으로 이중나선 RNA가 mRNA를 분해하여 특정 유전자를 발현되지 못하게 하는 것을 의미한다.
즉, central dogma 를 일으키지 못하게 하는 것이다.
이중가닥 RNA는 다이서(Dicer)라는 단백질에 의해 인식되어 작은 이중가닥 RNA 조각들로 잘린다.
그리고 이 조각들은 RISC라는 단백질 복합체에 결합하게 되는데 그 후 한가닥이 떨어져 나가면서 복합체에는 작은 한 가닥 RNA 조각만 남게된다.
이때 단일 가닥은 Dicer나 RISC를 활성화하지 못하게 된다.
antisense RNA만으로는 이와 같은 과정을 일으킬 수 없기 때문에 RISC 복합체에 남은 단일 가닥 RNA 조각은 자기의 염기서열과 상보적인 mRNA와 결합을 하여 mRNA를 RISC 로 유인하고, 마지막으로 RISC 복합체는 mRNA를 분해하여 유전정보가 발현되지 못하도록 하는 것이 RNA interference의 전체적인 mechanism이다.
이때 이중나선 RNA에는 small interfering RNA (siRNA)가 있고, siRNA는 이중가닥의 RNA가 Dicer에 의해 절단되어 생성되는 21에서 25nt 크기의 작은 RNA조각을 말한다.
다시말하면, RNA interference는 RNA가 다른 mRNA의 translation을 막거나 DNA가 transcription되는 것을 막는 것을 말하며 RNA가 다른 mRNA나 DNA에 상보적으로 결합해 있을 때 일어난다.

참고 자료

Graham FL, van der Eb AJ (1973). A new technique for the assay of infectivity of human adenovirus 5 DNA. Virology 52 (2): 456–67.
Fischer D, von Harpe A, Kunath K, Petersen H, Li YX, Kissel T (2002). "Copolymers of ethylene imine and N-(2-hydroxyethyl)-ethylene imine as tools to study effects of polymer structure on physicochemical and biological properties of DNA complexes". Bioconjugate Chem. 13 (5): 1124–1133.
Nickoloff, Jac A., Electroporation protocols for microorganisms, Totowa, N.J. : Humana Press, c1995
Celis, J. E., Cell biology: a laboratory handbook. 3rd ed./ edited by Julio E. Celis, Amsterdam ; Boston : Elsevier Academic, c2006.,p279
Shoeman, R., Sytnik, K. M., Protoplast fusion : genetic engineering in higher plants, Berlin : Springer, 1984.
Bertram, J. (2006) MATra – Magnet Assisted Transfection: Combining Nanotechnology and Magnetic Forces to Improve Intracellular Delivery of Nucleic Acids. Current Pharmaceutical Biotechnology 7, 277–28
Tracking gene expression after DNA delivery using spatially indexed nanofiber arrays McKnight, T.E., A.V. Melechko, D.K. Hensley, D.G.J. Mann, G.D. Griffin, and M.L. Simpson, . Nano Letters, 2004. 4(7): p. 1213-1219
James D Watson, Molecular Biology of the Gene 6/E, Benjamin-Cummings, 2002.11.30, pp804～805