세균의 형질전환 / bacterial transformation

소개글

10/10 점 받은 생화학실험 보고서입니다.
교수님 피드백이 빨간 글씨로 들어있습니다.

목차

1. Summary
2. Introduction
3. Material and Methods
4. Result and Discussion
5. Reference

본문내용

1) Genetic Recombination

유전자 재조합은 서로 다른 genome에서 얻은 유전자를 한 세포로 몰아서 돌연변이 없이 새로운 유전형질을 가진 cell을 만드는 과정이다. 유전자 재조합 방법에는 우리가 실험한 transformation, transduction, conjugation이 있다.

Transformation, 즉 형질전환은 세포에 외부 유전자를 인공적으로 도입시켜 숙주세포에 넣어서 세포가 원래의 특성이 아닌 다른 유전형질을 갖도록 하는 것이다. 따라서 외부로부터 들어온 DNA에 의해 숙주세포의 유전적 형질이 변하게 되는데, 예를 들어 협막을 가진 S형균에서 DNA를 추출하여 협막을 가지지 않은 R형균에 넣게 되면 R형균의 일부가 S형균으로 변하게 된다. 이는 R형 균에 들어간 S형균의 유전자가 발현했기 때문이다. 여기서 협막은 다당류로 이루어진 두꺼운 막을 말하며 세균의 내부와 외부를 구분해주는 세포 껍질 바깥에 위치한다.

transduction(형질도입)은 일반 형질도입과 특수 형질도입으로 나뉜다. 일반 형질도입은 보편적인 형질도입의 형태로, 숙주세포가 감염이 되어 DNA가 여러 조각으로 분리되고 그 일부인 DNA 단편이 파지 속으로 들어간 경우를 말한다. 이런 파지 입자는 다른 세포를 감염시킬 때 이전 세포의 DNA의 일부를 세포 내부로 주입하게 되는데, 주입된 DNA가 원래의 DNA와 재조합이 될 수 있다. 특수 형질도입은 파지가 세포를 감염시킨 뒤 숙제세포의 염색체 특정 부위에 파지의 DNA를 넣어 용혈과정에서 파지 DNA와 세포 DNA가 분리되어 캡시드 단백질과 조합될 때 파지가 세포 DNA의 일부를 가져가는 과정을 통해 이전 세포의 DNA가 다른 세포로 전달되게 된다.

conjugation은 접합이라고도 하며 요약하면 세포 간 직접적인 접촉에 의해 DNA가 이동하여 전달되는 현상이다. conjugation은 직접적으로 세포 사이의 연결을 통하여 세균 세포들끼리 유전 물질을 전달하는 것을 말한다.

이 실험에서 사용된 외부 DNA는 vector라고 한다. Vector는 형질전환 시에 운반체로 사용되며 염색체와는 다른 별도의 DNA로, 자기복제가 가능하며 double-stranded 구조를 가진다. plasmid DNA는 자신을 가진 세포에 주요 이점을 제공하는 단백질을 만드는 유전 정보를 지닌 경우가 많다.

참고 자료

JoVE. 박테리아 형질전환. Bacterial transformation. 2023-10-05.
https://www.jove.com/kr/science-education/10982/dna-cloning-and-bacterial-transformation?language=Korean
다인바이오주식회사. Transformation of recombinant DNA into cell. 형질전환 원리
. 2023-10-05.
http://www.dynebio.co.kr/yc/bbs/board.php?bo_table=data1&wr_id=16&page=2
화학공학연구정보센터. 6장 유전공학의 기본원리. DNA 벡터. 2023-10-06.
https://www.cheric.org/files/education/cyberlecture/d200202/d200202-701.pdf
Academic Accelerator. Bacterial Conjugation. 유전자 재조합 conjugation. 2023-10-06.
https://academic-accelerator.com/encyclopedia/kr/bacterial-conjugation