[분자생물학씄험]제한효소 처리 및 Agarose gel에서 DNA 회수

1. 실험 목적

가. 실험 목표

본 실험에서는 플라스미드 DNA를 이용한 제한효소처리를 통하여, 이론적으로만 배웠던 제한효소의 반응원리를 실제로 수행하였다. 이를 통해 서로 다른 제한효소의 특성을 이해하고, 제한효소 반응 시 고려해야 할 점을 알아보았다. 그리고 Agarose gel 전기영동 결과를 관찰해 봄으로서 절단된 DNA 조각들의 크기를 알아보고 제한효소 처리가 잘 되었는지 확인해보았다. 또한 DNA 분자에서 여러 제한효소의 인식염기서열의 상대적인 위치를 알 수 있으므로 제한효소 지도를 작성해 보고자 한다.

2. 실험 이론 및 원리

가. 실험 소개

유전자 클로닝이나 재조합, DNA의 생화학적 연구, 유전자의 구조 연구나 유전자의 발현 조절 연구의 기본이 되는 유전자 조작 기술에는 DNA의 절단과 연결, DNA 증폭이나 RNA 합성 또는 특별한 작용기의 첨가왿� 제거가 매우 중요하다. 이러한 DNA의 조작 기술에는 고도로 정제된 여러 효소를 이용하게 되며, 가장 기본이 되는 유전자의 절단과 연결에는 제한효소(restriction enzyme)왿� 라이게이즈(ligase)가 필수적이다. 이왿� 더불어 DNA를 합성하는 중합효소 등 유전자를 조작하는 많은 효소도 유전자 조작 기술에 필요한데, 이들은 촉매반응의 종류에 따라 여러 종류로 나누어진다. 핵산분해효소(nuclease)는 핵산 분자를 절단하거나 또는 짧게 만드는 효소이다. 핵산분해효소는 핵산의 골격을 형성하는 인산다이에스터 결합(phosphodiester bond)을 절단함으로써 핵산을 분해한다. 핵산분해효소는 작용 방법에 따라 크게 핵산말단분해효소(exonuclease)왿� 핵산내부분해효소(endonuclease)로 구분하며, 작용하는 대상에 따라 DNA 분해효소(DNase)왿� RNA 분해효소(RNase)로 구분된다. 특정한 유전자를 분리하는 데 필요한 것은 염색체를 일정 부위로 절단하는 기술이고, 이러한 목적에 사용되는 것이 제한효소이다. 제한효소는 박테리아 세포에 원래부터 존재하는 효소로, 외부로부터 들어오는 외래 DNA을 제거하여 자신의 유전체를 보호하는 기능을 한다. 제한효소는 외래 DNA를 제한(restriction)하고 핵산의 내부를 절단하는 효소(endonuclease)이므로 restriction endonuclease라고 한다.