DNA technology 보고서-형질전환(transformation), PCR, 제한효소 처리(enzyme cut), 전기영동(agarose gel electrophoresis) 생물학실험 보고서

소개글

대학교 생물학실험 수업 때 작성한 보고서로, DNA technology를 대주제로 하여 형질전환(transformation), PCR, 제한효소 처리(enzyme cut), 전기영동(agarose gel electrophoresis)의 생명공학기술을 활용하여 미지의 colony가 포함하고 있는 plasmid가 무엇인지 알아낸 실험에 대한 결과 및 분석에 대해 작성했다. 나아가 주제와 관련된 다양한 논의(discussion)가 포함되어 있다.

본 보고서는 해당 생물학실험 수업에서 만점을 받은 보고서이다.

목차

Abstract

I. Introduction

II. Material & Methods (형질전환-transformation, colony PCR, 제한효소-enzyme cut, 전기영동-agarose gel electrophoresis)

III. Result
1. 형질전환 결과 확인: 형질전환된 E. coli 선별 위해 Ampicillin 및 X-gal 사용
2. 전기영동 결과 확인: size marker를 토대로 DNA 크기 분석

IV. Discussion (전기영동 결과와 agarose gel electrophoresis, plasmid, 제한효소, for-primer, rev-primer 등의 특징을 고려하여 미지의 colony가 포함하는 plasmid 추론, 식물의 Ti-plasmid, plasmid prep 원리와 과정, vector의 조건, RT-PCR, PCR polymerase mix, primer 설계 시 고려사항, agarose gel electrophoresis에서의 DNA mobility, RFLP 등)

참고문헌

본문내용

Abstract
본 보고서에서는 현대 생물학의 기반이라고 할 수 있는 생명공학기술에 대한 실험을 진행했다. 먼저 형질전환을 통해 재조합 plasmid를 대장균에 도입시킨 후, β-galactosidase assay와 antibiotics resistance를 통해 세균을 선별해보며 DNA cloning의 기초를 익혔다. 이후 형질전환된 대장균에 대한 colony PCR을 진행하고 재조합 plasmid를 제한효소로 잘라본 후, 두 실험에 대한 결과를 agarose gel electrophoresis를 통해 확인해보며 현재 가장 주요하게 사용되는 DNA technology의 원리와 방법을 탐구해보았다. 뿐만 아니라 전기영동 결과와 agarose gel electrophoresis, plasmid, 제한효소, for-primer, rev-primer 등의 특징을 고려하여 미지의 colony가 포함하는 plasmid가 무엇인지 추론해보며 결과 분석 방법을 배울 수 있었다. 더 나아가 식물의 Ti-plasmid, plasmid prep 원리와 과정, vector의 조건, RT-PCR, PCR polymerase mix, primer 설계 시 고려사항, agarose gel electrophoresis에서의 DNA mobility, RFLP 등에 대해 조사하고 논의해보며 DNA technology와 관련 이론에 대해 더 깊이 이해할 수 있었다.

1. Introduction
최근 유행하는 코로나 바이러스 진단키트에도 PCR이 사용될 만큼 DNA technology는 현대 생물학의 기 반일 뿐 아니라 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다.(1) 이번 모듈3에서는 DNA technology의 기본이 되는 DNA cloning의 원리와 각 단계별 방법을 이해해보고자 하였다. DNA cloning이란 DNA의 특정 부분 을 동일하고 대량으로 만들 수 있는 기술이다. 가장 보편적인 방법은 대장균(E. coli)을 이용하는 것이다.

참고 자료

Campbell, N. A. et al., 전상학 외, 캠벨 생명과학 (제 11판) 바이오사이언스: Seoul (2019).
Lizabeth A. A., 최원재 외, 기초 분자 생물학 (제 2판) 월드사이언스: Seoul (2016).
Peter J. R., 홍영남 외, 생명과학-역동적인 자연과학 (2011년 수정판) 라이프사이언스: Seoul (2011).
Lubert Stryer et al., 박인원 외, Stryer 생화학 (제 7판) 범문에듀케이션: Seoul (2012).
Robert F. W., 최준호 외, 분자생물학 (제 5판) 라이프사이언스: Seoul (2013).
https://www.addgene.org/50005/ (2020.06.03.)
J.S. Heilig, Karen L. Elbing, Roger Brent. Large-Scale Preparation of Plasmid DNA. Current
Protocols in Molecular Biology, 41(1), 1.7.1-1.7.16 (1998).
Michael M. Cox, Jennifer A. Doudna, Michael O' Donnell, 강성만 외, 콕스 분자생물학 (제 1판) 라이프사이언스: Seoul (2014).
T. A. Brown, 강종백 외, 유전자 클로닝 입문 (제 4판) 월드사이언스: Seoul (2004).
Dieffenbach, C.W., Lowe, T. M. J., Dveksler, G. S., PCR Primer, A Laboratory Manual(second edition) Cold Spring Harbor Laboratory Press: New York (2003).
Jane A. M., David Sanchez, Lynn P. Elwell, Stanley Falkow. Simple Agarose Gel Electrophoretic Method for the Identification and Characterization of Plasmid Deoyxribonucleic Acid. Journal of Bacteriology, 127(3), 1529-2537 (1976).
Janie Sigmon, Lyndon L. Larcom. The effect of ethidium bromide on mobility of DNA fragments in agarose gel electrophoresis. Electrophoresis, 17(10), 1524-1527 (1996).