DNA 전기영동 실험

1.전기영동이란?
전기영동은 주로 생체 고분자들의 성질을 연구하고, 그것들을 분석, 분리, 정제하는 중요한 방법중에 하나이다. 전기영동은 DNA, RNA나 단백질 같은 것들이 고유의 전하를 띠고 있고, 그것들이 어떤 전기장에 놓이게 되면 이동할 수 있다는 사실을 기본으로 하고 있다. 이러한 물질들의 이동 정도는 각 물질의 크기나 모양 그리고 전하에 따라 달라진다. 즉, 크기가 큰 물질은 크기가 작은 물질보다 더 천천히 겔을 통과하기 때문에 크기에 따라 물질들이 분리된다. 초기의 전기영동은 수크로오스(sucrose) 용액 같은 액체 상태에서 수행되었지만 점차로 발전하여 종이, 셀룰로오스 아세테이트 막, 전분 겔 전기영동 등을 사용하다가, 현재까지도 널리 쓰이는 아가로오스왿� 아크릴아마이드를 이용한 겔, 원판형(disk) 겔, 면역체전기영동(immunoelectrophoresis) 등을 거쳐 isoelectric focusing 뿐만아니라 2 차원(two-dimensional) 전기영동까지 발전하였다. 아크릴아마이드는 크기가 작은 물질을 높은 해상도로 구분할 수 있는 장점이 있고, 아가로오스는 해상도는 낮지만 아주 넓은 범위 (200 bp - 50 kb) 의 DNA나 RNA 시료을 분리할 수 있다는 장점이 있다.

2. 전기영동의 원리
생체 내의 고분자 중에서는 핵산(DNA왿� RNA) 및 단백질이 전하를 띠고 있는 대표적인 물질로서 전기영동을 이용하는 실험의 주요 대상이 된다. 이들이 전기장 내에서 이동하는 속도는 각각의 물질들이 가지고 있는 총 전하량(Net charge)에 의해 좌우되는데, 만 약 이들이 진공 상태에서 아무런 마찰 없이 이동한다면 일정한 전기장 내에서 받는 힘은 오직 그 총 전하량에 의해서만 결정되고 그 힘의 크기에 의해 가속도가 결정되는 등가속도 운동을 할 것이다. 그러나 실질적으로 전기영동은 특정 매질 내에서 일어나게 되기 때문이 이 이동을 저지하는 마찰력이 존재한다. 마찰력은 매질의 점도 및 이동 물질의 크기왿� 모양에 의해 좌우되므로 결과적으로 전하를 띠는 물질의 실제 이동속도(Velocity)는 그 총 전하량과 전기장의 크기(Field strength)에 비례하고 그 크기왿� 매질의 점도에 반비례한다. 따라서 특정한 전하량과 크기를 가지는 고분자 물질이 일정한 전기장 내에서 일정 시간 동안 이동하는 거리가 일정하게 되므로, 여러 종류의 고분자물이 섞여 있을 때에도 이 혼합물을 전기영동 방법을 이용하여 분리할 수 있다.