PCR을 이용한 DNA증폭

-PCR이란
중합효소 연쇄반응(Polymerase Chian Reaction)의 약자로써 DNA Polymerase를 이용하여 DNA의 양을 증폭시키는 기술이다. PCR법을 사용하면 DNA의 양이 아주 적더라도 우리가 원하는 부분을 엄청난 양과 높은 정확도로 크게 늘릴 수 있다. 또한 장비가 단순하여 현재는 책상 위에 놓을 수 있는 장비로 간단히 사용할 수 있으며 증폭에 걸리는 시간 역시 2시간 정도로 짧다는 장점을 가지고 있어 현대 생물학의 모든 분야에서 가장 중요한 기본 기술로 이용되고 있다.

-PCR의 3단계
(1) Denaturation(DNA의 변성) : 95℃
제 1단계에서는 두 가닥으로 된 이중나선 구조의 DNA가 열변성이 되어 두 가닥이 한 가닥의 DNA로 된다. 이중 한 가닥은 증폭시키고자 하는 유전정보를 가지고 있는 DNA이며 다른 DNA가닥은 위 가닥의 상보가닥이다.

(2)Annealing : 55~65℃
제 2단계에서는 primer라고 하는 약 20개의 nucleotide로 된 짧은 유전자 단편이 변성시켜 놓은 한 가닥의 DNA에 각각 연결된다.

(3)Extension(DNA의 신장) : 75℃
제 3단계에서는 DNA에 결합된 primer를 시발체로 고열에 내성인 polymerase에 의해 DNA합성 반응이 수행된다. 위의 (1)~(3)과정을 한번씩 거치는 것을 1cycle 이라고 하며 이 과정을 반복함으로써 얻고자 하는 DNA를 대량으로 증폭시킬 수 있다.

-PCR의 원리
위의 그림1에서 보듯이 반응의 1cycle에서는 긴사슬이라고 하는 길이가 일정하지 않은 DNA가 만들어지게 된다. 2cycle에서는 원래의 DNA뿐만 아니라 1cycle에서 새로 합성된 가닥들도 주형으로 사용된다. 원본 DNA의 경우에는 2cycle도 첫번째 것의 반복이라 하겠으나 새로 합성된 가닥의 경우는 반대편 원동자의 5´말단에 상응하는 곳에서 합성을 멈추게 된다.