E.coli의 Transformation

1. 실험 목적
1.1. E.coli의 trasformation 실험을 통해서 유전 공학에 많이 쓰이는 transformation의 기작을 이해하고, 그 방법을 익힌다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. Plasmid
Plasmid는 원형의 double-stranded DNA로 chromosomal DNA왿�는 분리되어 있다. 플라스미드는 박테리아나 효모 혹은 기생이나 공생 관계로 보다 고등 eukaryotic cell들 안에 존재한다. 이것은 수천 base pair서부터 100 kilo base pair까지의 다양한 크기를 갖는다. 염색체 DNA왿� 마찬가지로 이 플라스미드 DNA도 분열전마다 복제된다. 세포 분열 동안 적어도 하나 이상의 플라스미드가 딸세포 속으로 들어가게 되며, 이런 성질로 인해 plasmid는 세대를 계속해서 숙주 세포 안에 존재할 수 있게 된다. 많은 자연적으로 존재하는 플라스미드는 공생관계로 숙주 세포에 이익을 제공한다. 예를 들어 어떤 박테리아 플라스미드는 항생제에 대한 저항을 가지고 있어서, 이런 플라스미드를 가지고 있는 박테리아는 항생제가 존재하는 환경 속에서도 생활할 수 있게 된다.
이러한 항생제에 대한 저항성은 박테리아 감염원에 대한 치료에 걸림돌로 작용하고 있다. 항생제가 널리 쓰이게 되면서, 몇 종류의 항생제에 내성을 가진 플라스미드가 진화되어 박테리아에게 다양한 항생제에 대한 내성을 심어주게 되었다. 많은 플라스미드들은 또 한 copy의 플라스미드를 다른 박테리아로 옮기는 단백질을 코딩하는 transfer gene을 가지고 있다. 플라스미드의 이동은 복잡한 고분자 tube인 pilus를 통해 이루어 지는데, 이 pilus는 transfer gene으로 만들어진 몇 종의 단백질로 이루어져 있다.

2.2. Competent Cell
Ligation을 마친 DNA나 circular 형태의 Plasmid를 증폭하기 위해서 혹은 expression하기 위해서 E-coli를 transformation 해야 한다. 이때 사용하는 E-coli host cell을 competent cell이라 부른다.