소개글
"Shake Down현상"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 형질전환의 개념과 중요성
1.2. 실험 목적
2. 배경 이론
2.1. 형질전환의 방법론
2.1.1. 전기천공법
2.1.2. 열충격법
2.2. Competent cell의 이해
2.3. VSV-G 유전자의 특성
3. 실험 재료 및 방법
3.1. LB 배지 및 플레이트 제작
3.2. 화학적 방법을 이용한 형질전환
4. 실험 결과
4.1. 형질전환 실험 결과
5. 고찰
5.1. 형질전환 실험의 한계
5.2. 오염 가능성 및 실험 주의사항
6. 결론
6.1. 실험 결과 요약
6.2. 향후 발전 방향
7. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 형질전환의 개념과 중요성
형질전환이란 원래의 세포가 가지고 있던 것과 다른 종류의 유전자가 있는 DNA 조각 또는 플라스미드가 세포 내부로 도입되어, 원래의 성질과는 다른 새로운 유전형질을 추가적으로 얻게 되는 분자생물학적 현상이다. 이러한 형질전환은 유전자 연구와 유전자 재조합 기술 발전의 핵심이 되는 과정이므로 그 개념과 중요성을 이해하는 것이 매우 중요하다. 형질전환은 원핵세포와 진핵세포에서 모두 일어나며, 특히 대장균과 같은 박테리아를 이용한 실험적 형질전환은 유전자 조작과 관련된 다양한 분야의 연구에 필수적으로 활용되고 있다. 따라서 형질전환의 개념과 그 중요성을 충분히 이해하는 것은 유전자 공학과 분자생물학 연구를 수행하는 데 필수적이다.
1.2. 실험 목적
본 실험은 항생제 저항성이 없는 E.coli DH5α를 competent cell로 사용하고, heat shock 방법을 이용하여 VSV-G 유전자를 함유한 plasmid DNA를 대장균 세포 내로 도입하는 형질전환 실험을 수행하는 것이다. 이를 통해 유전자 도입이 성공적으로 이루어졌는지 확인하고 향후 형질전환 실험의 발전 방향을 모색해보고자 한다.
형질전환은 원래의 세포가 가지고 있던 것과 다른 종류의 유전자가 있는 DNA 조각 또는 plasmid가 세포 내부로 침투되어, 원래의 성질과 다른 새로운 유전형질을 가지게 되는 현상이다. 특히 plasmid를 원핵세포에 도입하여 형질 전환시키는 것을 transformation이라 한다. 본 실험에서는 항생제 저항성을 갖는 VSV-G 유전자가 포함된 plasmid DNA를 화학적 방법인 heat shock 처리를 통해 competent cell인 E.coli DH5α에 도입하고자 한다. 이를 통해 성공적인 형질전환이 이루어졌는지 항생제 내성 균주의 형성 여부로 확인하고자 한다. 또한 실험 과정에서의 문제점과 오염 가능성 등을 분석하여 향후 형질전환 실험의 발전 방향을 탐색해보고자 한다.
2. 배경 이론
2.1. 형질전환의 방법론
2.1.1. 전기천공법
전기천공법은 원래 세포가 가지고 있던 것과 다른 종류의 유전자가 있는 DNA 조각 또는 플라스미드를 세포 내부로 도입하여 새로운 유전형질을 추가할 수 있게 하는 분자생물학적 방법이다. 이 방법은 강한 전기적 충격을 통해 순간적으로 세포막에 구멍을 뚫어 DNA가 세포 내부로 들어가게 한다.
세포막은 음전하를 띠고 있으며, DNA 또한 음전하를 띠고 있기 때문에 상호 반발력이 발생한다. 그러나 전기적 충격으로 인해 세포막의 구조가 불안정해지면 DNA가 세포 내부로 유입될 수 있다. 이때 순간적인 전기적 자극으로 인해 세포막의 투과성이 증가하여 외부의 DNA가 세포 내로 잘 유입될 수 있게 된다. 전기천공법은 다른 방법에 비해 효율이 다소 낮지만, 간편하고 신속하게 진행할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 실험실에서 널리 활용되고 있는 주요 형질전환 방법 중 하나이다.
2.1.2. 열충격법
E.coli의 세포막은 음전하를 띠고 있으며, 이와 마찬가지로 DNA 분자 또한 음전하를 띠고 있다. 따라서 이 둘 사이에 반발력이 발생하여 DNA가 세포 내부로 잘 들어가지 않게 된다. 이때 2가 양이온인 Ca2+이나 Rb2+을 처리하면 이러한 반발력이 줄어들게 되어 DNA가 세포막에 부착되기 쉬워진다. 이렇게 2가 양이온에 의해 세포의 생리적 특성이 변화되어 DNA가 세포 내부로 유입될 수 있는 상태가 되었다는 것을 competent cell이라고 한다.
이후 competent cell에 순간적인 열충격(heat shock)을 주면, 세포막 내부와 외부의 온도 차...
참고 자료
이병무, 『유전자 클로닝과 DNA 분석』, 월드사이언스(2017), 75-82p.
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“형질전환”, 분자·세포생물학백과, 한국분자·세포생물학회
“Clean bench", 미생물학백과, 한국미생물학회
“Ampicillin", 미생물학백과, 한국미생물학회
Transformation 실험 https://biomedical.hallym.ac.kr/.attach/FILE_000000000023834?fileSn=0...true
형질전환 https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%98%95%EC%A7%88%EC%A0%84%ED%99%98
VSV-G https://www.takarabio.com/assets/documents/Vector%20Documents/PT3343-5.pdf
http://blog.naver.com/trial319/60138114749
