람다 파지 DNA 관찰, PFU test 및 Optical mapping_서강대학교 바이오융합기술프로젝트1 레포트

문서 내 토픽

1. λ phage DNA 관찰

실험에서는 DNA damaging을 이해하기 위한 첫 단계로 λ phage를 이용하여 DNA observation을 진행하였다. DNA가 포함된 plug에 proteinase K를 처리하여 phage의 구조 단백질과 DNase를 제거하고, (+)전하 cover glass 위에 DNA를 고정시켜 관찰하였다. PDMS nanochannel을 사용하여 DNA가 일직선으로 펴지도록 하여 관찰하였다.
2. PFU test

PFU test를 통해 미지의 농도의 λ phage 용액 내 phage 입자의 개수를 확인하였다. 10배 희석한 용액에서 3개의 plaque, 10-2배 희석한 용액에서 4개의 plaque가 관찰되어 각각의 용액에 약 개, 개의 phage가 포함되어 있음을 확인하였다.
3. Optical mapping

λ phage DNA에 restriction enzyme을 처리하고 acrylamide로 고정시킨 후 fluorescence microscope로 관찰하여 DNA가 곳곳에서 cut되어 있는 부분을 확인하였다. 이때 YOYO 염색만으로는 cut된 DNA 단편의 위치를 정확히 확인하기 어려워, 특정 형광 probe를 사용하여 더욱 정확한 optical mapping이 가능할 것으로 생각된다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. λ phage DNA 관찰

λ phage DNA 관찰은 바이러스 연구에 있어 매우 중요한 실험 기법입니다. λ phage는 대장균을 숙주로 하는 박테리오파지로, 그 유전체 구조와 복제 과정을 이해하는 것은 바이러스 생물학 전반에 걸쳐 기초적인 지식을 제공합니다. 현미경을 통한 λ phage DNA의 직접적인 관찰은 바이러스의 형태와 크기, 구조적 특징을 파악할 수 있게 해줍니다. 또한 전기영동을 통해 DNA 단편의 크기와 분포를 확인함으로써 유전체 구조에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 이러한 실험 기법은 단순히 λ phage에 국한되지 않고 다양한 바이러스 연구에 활용될 수 있으며, 궁극적으로는 바이러스 감염 기작 및 치료법 개발에 기여할 것으로 기대됩니다.
2. PFU test

PFU(Plaque Forming Unit) 테스트는 바이러스의 감염성을 정량적으로 측정하는 중요한 실험 기법입니다. 이 방법은 바이러스가 숙주 세포를 감염시켜 세포 용해를 유발하고, 그 결과 생성된 플라크(plaque)의 개수를 세어 바이러스 농도를 측정하는 것입니다. PFU 테스트는 바이러스 연구, 백신 개발, 항바이러스제 스크리닝 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 특히 COVID-19 팬데믹 상황에서 SARS-CoV-2 바이러스의 감염성 평가에 PFU 테스트가 널리 사용되었습니다. 이를 통해 바이러스 변이주의 감염력 변화, 백신 및 치료제의 효과 등을 신속하게 확인할 수 있었습니다. PFU 테스트는 바이러스 연구에 있어 필수적인 정량적 분석 기법이라고 할 수 있습니다.
3. Optical mapping

Optical mapping은 단일 분자 수준에서 DNA의 물리적 지도를 작성하는 기술입니다. 이 방법은 DNA 분자를 유리 표면에 고정시킨 후 형광 염색을 통해 염기서열 패턴을 가시화하여 DNA 지도를 작성합니다. 이를 통해 유전체 구조, 유전자 배열, 염색체 재배열 등 DNA의 다양한 특성을 분석할 수 있습니다. Optical mapping은 기존의 DNA 염기서열 분석 기술과 상호보완적으로 활용될 수 있습니다. 염기서열 분석은 DNA 서열 정보를 제공하지만 유전체 구조에 대한 정보는 제한적입니다. 반면 optical mapping은 DNA 분자의 물리적 지도를 제공하여 유전체 구조와 변이를 직접적으로 확인할 수 있습니다. 이를 통해 유전체 조립, 유전자 발현 조절, 유전체 진화 등 다양한 생물학적 문제를 해결할 수 있습니다. 따라서 optical mapping은 차세대 유전체 분석 기술로 주목받고 있으며, 유전체 연구와 의학 분야에서 그 활용도가 점점 높아질 것으로 기대됩니다.