생물학실험 보고서실험 제목: 무척추동물 관찰1. 서론 (Introduction)18세기까지만 하더라도 린네의 동물 분류는 포유류, 조류, 양서류, 어류, 곤충류, 연충류의 여섯 가지의 분류군으로 나누어져 있었다. 이중 곤충류와 연충류 두 가지가 무척추동물에 해당하는데 라마르크가 처음으로 척추가 없는 동물을 총칭하여 무척추동물이라는 용어를 사용하였다. 무척추동물은 전체 동물 종의 97%를 차지하고 있으며 척추동물 (어류, 파충류, 양서류, 조류, 포유류)을 제외한 모든 동물군이 여기에 속한다. 비록 무척추동물들은 척추동물들에 비해 전반적으로 작고 단순한 구조를 가지지만, 그들은 환경에 가장 잘 적응되어져 왔다. 오늘날에는 무척추동물을 환형동물문, 편형동물문, 연체동물문, 절지동물문, 극피동물문, 강장동물문으로 나눈다(Cecie et al., 2019). 본 실험에서는 연체동물문을 중심으로 다루려고 한다.연체동물은 라틴어의 molluscus 즉 부드럽다(soft)는 의미이며, 조개, 고둥, 오징어, 앵무조개 등을 포함한 동물군이다. 몸은 좌우대칭(비대칭인 것도 있음)이고 보통 체절을 갖지 않으며(단판류 제외), 흔히 뚜렷한 두부를 갖는다. 몸의 복벽은 근육성인 발로 특수화했는데, 발은 여러 가지로 변형되었고 주로 운동용으로 사용한다. 체표의 표피에는 섬모가 나 있고, 점액선이 다수 분포하며, 감각신경의 말단이 분포한다. 몸의 배 벽은 외투강을 둘러싸며 외투막은 아가미나 허파로 변형하기도 하고, 보통 패각을 분비한다. 채강은 퇴화하여 심장, 생식소, 배설기 등의 주위에만 존재하고, 소화계는 복잡하며 분비선을 가지고, 치설과 악판 등의 저작기관이 있다. 항문은 외투강에 열려 있다. 심장, 동맥과 정맥, 혈동으로 구성된 개방혈관계이고, 심장은 보통 3실로 되어 있다. 호흡색소가 혈액 내에 존재한다. 호흡은 아가미, 폐, 외투막 및 체표로 한다. 배설계는 1~2개의 신관이 윗미강에 개구하며, 외투강으로 배출된다. 신경계는 쌍을 이룬 뇌신경절, 흉 신경절, 족 신경절, 내이다. 머리는 잘 발달하지 않았고 눈, 촉각이 없다. 외투막은 각 피층으로 덮여있고, 외투막 속에는 많은 석회질성 골편이 형성되어있다. 몸의 뒤 끝에는 1쌍의 본새 항문과 생식공이 위치한다. 구복강은 미공강과 함께 무판강으로 분류된 적이 있으나 미공강보다는 형태나 생태적 특성이 진화한 분류군이다. 자웅동체로서 바다의 바닥에 서식하며 자포동물을 먹는다. 외투막은 작피층으로 덮여있고, 석회질성 골편을 가진다. 다판강은 자웅이체이고 서로 겹치는 여덟 개의 각판으로 된 패각을 가지고 있으며, 눈이나 촉각이 없고, 크고 넓적한 발을 가진다. 머리부가 분명하지 않고, 항문은 뒤쪽에 위치한다. 전 세계에 약 900-1000여 종이 있다. 단판강은 하나의 방패 모양의 패각을 가지고 있으며 복족강과는 달리 체제의 꼬임이 일어나지 않는다. 5-6쌍의 아가미, 6쌍의 신관이 몸 양쪽에 위치하고, 좌우대칭의 몸, 이동성의 발이 있다. 2쌍의 생식관이 있으며, 자웅이체이고, 체외수정을 한다. 복족강은 전 세계에 약 85,000여 종이 있으며, 나선형으로 꼬인 1개의 석회질성의 패각을 가지고 있다. 패각은 2개이며, 두부와 발이 잘 발달되어있다. 꼬임 현상이 일어나고, 자웅이주, 자웅동주 모두 존재한다. 두족강은 전 세계에 약 800여 종의 현생종, 화석종 7,500여 종이 있으며, 패각이 있거나 없다. 두부 특히 뇌가 잘 발달되어있고 발은 입 주변에 있으며 8개 또는 10개이다. 치설이 있으나 이보다 더 발달된 악판을 이용하여 먹이를 섭식한다. 무척추동물 중에서 눈이 가장 발달되어있다. 이매패강은 전 세계에 약 30,000여 종이 있으며, 좌우대칭의 두 개의 패각을 가지고 있고, 머리 부분이 없고, 눈, 촉각, 치설이 없다. 다리는 도끼 모양으로 물 밑바닥이나 땅속을 파고 들어가기에 알맞다. 물을 흡입하는 입수관과 방출하는 출수관이 있다. 마지막으로 굴족강은 머리와 감각기관이 퇴화하였고, 껍데기는 관 모양이다. 몸은 양쪽 끝이 열려 있는 하나의 관상의 패각으로 덮여있다. 굴착성이고,할 수 있다.그림 3. 복족류의 외부 형태그림 3은 복족류의 외부 형태와 부위의 명칭을 나타낸 그림이다. 복족강의 꼭대기, 도드라진 부분인 각정을 시작으로 하여 각축, 내순, 축순, 외순, 저순을 나타내고 있다.이번 실험의 목적은 무척추동물을 대표하여 이매패강에 속하는 대합과 복족강에 속하는 소라를 대상으로 외부고조와 내부구조를 관찰하고, 각 기관의 기능을 파악하고 표유류와의 차이점을 찾아낸다이다.2. 재료 및 방법 (Materials and Methods)1) 재료대합, 소라, 해부기, 해부 접시, 스크루드라이버, 수술용 장갑, 목장갑, 비커, 광학현미경, 슬라이드 글라스, 커버 글라스, 자2) 방법(1) 대합 해부① 대합을 해부 접시 위에 놓고 외부 구조를 관찰하고 기록한다.② 자를 이용하여 외부 크기를 측정한다.③ 특징을 잘 살피고 기록한다.④ 등 쪽이 밑으로 가도록 대합을 돌린 후 스크루드라이버를 배 쪽의 뚜껑 사이로 집어넣고 스크루드라이버를 틀어 뚜껑을 벌린다.⑤ 칼을 집어넣어 앞쪽 패각근과 뒤쪽 패각근을 절단하고, 외투막을 뚜껑으로부터 분리하여 대합이 열리도록 한다. 패각근의 위치를 살피고 기록한다.⑥ 각정 근처의 양쪽 뚜껑의 등 쪽의 내부를 자세히 관찰한다.⑦ 왼쪽 뚜껑 사이에 위치하여 몸의 연한 부분을 덮고 있는 외막을 찾고, 외투막의 안쪽 공간인 외투강의 존재를 확인한다.⑧ 대합의 앞쪽으로 나온 두 개의 개구를 찾고, 입수공과 출수공을 확인한다.⑨ 가위로 조심스럽게 왼쪽 뚜껑에 붙어있는 외투막을 제거하고 호흡기관인 아가미를 찾는다.⑩ 아가미의 후미에 있는 대합의 근육질의 족을 확인한다.⑪ 가위로 족의 배 쪽 부분을 잘라내고, 면도칼을 이용하여 족의 아래쪽을 자른다.⑫ 조심스럽게 근육층을 벗겨내고 내부 기관을 관찰한다.⑬ 생식소 부분을 해부기를 통해 잘라서 나온 액을 슬라이드 글라스에 묻히고 커버 글라스로 덮은 뒤 광학현미경을 통해서 관찰한다.⑭ 생식샘 안쪽에 있는 내장을 찾고, 내장을 빼내어 관찰해본다.(2) 소라 해부① 소라를 뜨거운 물에 삶.5cm이다.그림 5. 대합(Meretrix lusoria)의 내부 기관그림 5는 대합의 내부 여러 기관의 구성과 위치를 나타낸 사진으로 외투막을 위로 걷어 올린 후 찍은 사진이다. 오른쪽 그림에서 왼쪽 방향의 차례대로 생식샘, 장기와 함께 붙어있는 발, 입수관과 출수관, 외투막, 아가미, 패각근을 관찰할 수 있다.그림 6. 대합(Meretrix lusoria)의 발과 내장그림 6은 대합의 내장과 발을 보여주는 사진이다. 대합의 발은 붉은색으로 면적이 넓어 암석에 붙어 이동하기에 보다 편리한 역할을 한다. 뭉쳐있는 내장을 길게 빼내었을 때 그 길이는 약 5cm이다.출수관입수관그림 7. 대합(Meretrix lusoria)의 입수관과 출수관그림 7은 대합의 입수관과 출수관을 보여주는 사진이다. 짧고 굵게 생겼으며 자로 재었을 때 약 6cm이다. 관의 입구에는 주름이 많다. 위쪽이 입수관, 아래쪽이 출수관이다. 입수관은 출수관보다 길며 굵은 형태이다.그림 8. 대합(Meretrix lusoria)의 아가미그림 8은 대합의 아가미를 보여주는 사진이다. 양쪽에 각각 2겹으로 이뤄져 한 쌍으로 날개 모양을 하고 있다. 조금 더 큰 크기의 겉에 있는 것이 겉아가미, 안쪽에 있는 것이 속아가미이다. 아가미 표면에는 주름이 많은 것을 볼 수 있다.x400그림 9. 대합(Meretrix lusoria)의 난자그림 9는 생식소 부분을 칼로 그었을 때 나오는 흰색의 액체를 광학현미경의 400배로 관찰한 사진이다. 유동성이 없고, 세포의 형태가 원형을 띠고 있으며, 세포 안에 핵이 있음을 확인할 수 있다. 이를 통해서 생식세포는 난자이고, 대합이 암컷임을 알 수 있다.그림 10. 소라(Batillus cornutus)의 외부 형태그림 10은 소라의 외부 형태 사진이다. 소라는 껍데기가 매우 단단하며 두텁고 나선형으로 꼬인 모습을 하고 있다. 약간 뾰족한 돌기가 있다. 자로 측정한 소라의 각고는 약 13.5cm, 각폭은 약 9.5cm, 나탑은 약 4cm이다. 소라의 각정에서 아랫부분긴 모습을 볼 수 있다.4. 논의 (Discussion)이번 실험은 연체동물문의 8강에서 각각 이매패강과 복족강에 속하는 대합과 소라를 해부하여 각각의 내부장기를 관찰하는 실험이다.대합(Meretrix lusoria)의 해부 실험에서는 자료와 비교하여 내부 기관들을 찾아내고 해당 대합의 생식세포가 정자인지 난자인지 광학현미경을 통해 관찰하여 성별을 관찰해내는 것이 주목적이다. 대합의 외부 형태는 그림 4에서 볼 수 있듯이 좌우대칭 2개의 나이테 모양의 여러 개의 선이 있는 패각을 관찰할 수 있다. 자를 이용해 측정한 대합의 껍데기 길이는 약 10.5cm, 대합 껍데기의 높이는 약 8.5cm이다. 제일 먼저 해부기를 대합의 패각 사이로 넣어 뚜껑을 벌렸고, 해부기를 대합 안으로 집어넣어 외투막을 긁어서 뚜껑으로부터 분리하였다. 그림 5는 대합의 내부 여러 기관의 구성과 위치를 나타낸 사진이다. 그림 5의 왼쪽에서 차례대로 대합의 발, 장기, 생식소, 입수관과 출수관, 아가미, 패각근들을 관찰할 수 있었다. 대합의 발은 1개인 것을 알 수 있었는데, 두부와 발이 잘 발달된 복족강의 특징을 보아 발은 바닷속에서 물속의 해류를 이겨가며 움직이기에는 어려워 보였고, 넓은 면적으로 발을 빨판 삼아서 돌이나 암석에 붙어서 이동하는데 쓰는 것이라는 추측할 수 있었다. 그림 6은 대합의 장기를 보여주는 사진이다. 대합의 장기는 서로 뭉쳐져 있는 것을 볼 수 있었는데, 해부기를 이용해 내장을 빼내었을 때 긴 선 모양인 것을 볼 수 있었다. 자로 재었을 때 그 길이는 약 5cm였다. 그림 7은 대합의 입수관과 출수관을 보여주는 사진이다. 대합의 입수관과 출수관은 서로 붙어서 관 모양으로 짧고 굵게 생겼다. 자로 재었을 때 그 길이는 약 6cm이다. 그림 7에서 위쪽에 더 길고 굵은 것이 입수관, 아래쪽이 출수관이다. 입수관은 물을 받아들이는 관이며 출수관은 물을 몸 밖으로 내보내는 관을 말한다. 입구 둘레에 주름으로 된 육돌기가 많은 부분을 관촉사라고 한다. 그림 8은 대합의 아있다.
생물학실험 보고서실험 제목: 어류의 해부1. 서론(Introduction)어류(fishes)는 가장 다양하고 풍부한 척추동물이다. 30,000종 이상 알려져 있으며 크기, 모양, 색상에서 매우 다양하다. 어류는 뜨거운 온천에서는 살 수 없지만, 담수에서부터 해수, 맑은 물에서부터 혼탁한 물, 차가운 물에서부터 따뜻한 물까지 거의 모든 수계에 서식한다. 어류는 수생 서식지에서 중요한 역할을 한다. 이들은 조류를 먹고, 죽은 유기물을 청소하거나 모기 유충과 작은 무척추동물에서 동종의 다른 개체들에 이르기까지 다른 동물을 잡아먹는다(Marielle, 2016).어류는 턱, 아가미, 쌍을 이루는 지느러미를 가졌던 미지의 조상으로부터 약 5억 년 전에 기원했다. 어류에서 생겨난 다양한 특징들은 척추동물의 진화에 중요한 영향을 미쳤다. 여러 근육이 결합된 체절성 척추는 움직임의 범위를 확장시켰다. 턱은 새로운 먹이를 섭취하는 기회를 열었고, 이것은 사냥 전략을 발전시키고 탈출 경로를 계획할 수 있는 복잡한 뇌가 진화하게 되었다. 척추동물이 육상에서 번성할 수 있도록 해준 두 가지 적응인 폐와 사지는 어류에서 기원하였다. 척추동물이 육상에서 번성할 수 있도록 해준 두 가지 적응인 폐와 사지는 어류에서 기원하였다. 폐는 소수의 어류 종에서 생겨났으며, 이들 동물로부터 진화한 공기 호흡 후손들은 마침내 육지에 정착하였다. 진정한 사지를 갖는 어류는 없다. 그러나 일부 어류 종은 섬세하고 유영에 이용되는 지느러미보다 강한 뼈와 더 많은 살집을 가진 가슴지느러미를 가지게 되었다. 이들 튼튼한 지느러미 덕분에 사지동물은 얕은 물의 바닥을 따라 이동할 수 있게 되었다(Marielle, 2016).그림 1. 어류의 외부구조그림 1에 보이는 바와 같이 어류는 머리, 몸통, 꼬리의 세 부분으로 나뉘고, 목이라고 부르는 부분이 없는 것이 특징이며, 아가미에서 앞쪽이 머리 부분, 항문에서 뒤쪽이 꼬리 부분이다. 가슴지느러미, 배지느러미, 뒷지느러미, 등지느러미, 꼬리지느러미가 있다(김익수, 있는 것을 뒷지느러미, 꼬리에 붙어있는 것을 꼬리지느러미라고 한다. 그림 3에 보이는 바와 같이 꼬리지느러미의 모양은 종류에 따라 다른데, 붕어와 같은 양엽형, 눈동자개의 오목형, 송사리의 절단형, 미꾸리의 원형, 드렁허리의 뾰족형, 버들붕어의 창형이 있다(김익수, 1993).그림 4. 어류의 내부 구조그림 4는 어류의 내부 구조를 보여준다. 어류는 물에 녹아 있는 산소를 흡수하고, 몸 안에서 불필요하게 된 이산화탄소를 배출한다. 이러한 호흡작용은 주로 아가미에 의해 이루어지고, 체내의 산소 및 이산화탄소의 수송은 혈액이 하고 있다. 경골어류에는 입속 좌우에 4쌍의 아가미가 있고, 아가미덮개로 덮여있다. 각각의 아가미는 2줄의 새엽으로 구성되어 있으며, 각 새엽은 여러 개의 작은 아가미 판으로 되어있다. 이들은 얇은 상피로 덮여있으며, 실핏줄을 가지고 있다. 또한, 각각의 아가미는 1개의 구부러진 연골로 된 새궁으로 받쳐지고, 새궁의 안쪽에는 새파라고 하는 한 줄의 돌기가 있어 물을 따라 들어온 거친 물질이 아가미의 섬세한 새엽에 부딪히는 것을 막는다. 어류는 먹이를 입, 위, 장, 항문의 차례로 소화하며, 소화가 안 된 것은 오줌으로 배출된다. 입은 먹이의 크기를 제한하고 있으며, 먹이는 이빨에 의해 잘게 부서져 위장으로 보내진다. 물고기의 이빨은 상 하의 턱이나 혀 등에 있으며, 종류에 따라 모양이 다르다. 부레는 어류의 특유한 기관으로 어표 또는 부낭이라고 하고, 경골어류와 경린어류에만 존재하며, 연골어류에는 없다. 부레의 역할은 자체의 비중을 주위의 물의 비중과 일치시켜 운동하기 쉽게 하는 데 있다. 물고기가 물의 깊이에 따라 상하로 이동할 때 내부 가스량을 조절하는 역할을 한다. 주머니 속에 저장된 가스는 공기와 비슷한 혼합물인데, 각 기체의 혼합비는 종류나 서식처에 따라 다르다. 그 외에도 부레는 청각 또는 평형감각을 담당하며, 소리를 내는 작용을 하기도 한다. 발생적으로는 소화기관에서 갈린 것이며, 육상동물의 폐와 같은 기원이다. 부레는 비중조절,등의 수컷은 몸빛이 분홍색으로 변한다. 번식기가 되면 수컷의 아가미뚜껑이나 가슴지느러미에도 도톨도톨한 돌기가 나타나는 것이 있다(권오길 외 7명, 2004).우리가 실험한 떡붕어는 잉어목 잉어과에 속하며 정확한 명은 Carassius cuvieri이다. 떡붕어는 붕어의 몸과 유사하지만, 체고가 현저히 높다. 눈은 머리의 중앙선상에 위치하고 입은 위쪽을 향하며, 꼬리지느러미 중앙부가 깊이 파여있다. 비늘은 붕어보다 크지만 얇고 윤기가 없으며 쉽게 떨어진다. 몸색은 보통 회백색이며 새파수는 붕어가 44~52인 데 비해 떡붕어는 92~128개로 훨씬 많다. 떡붕어의 서식지는 강 하류, 호수, 저수지 등인데, 떼를 지어 중층이나 표층을 유영하면서 식물성플랑크톤을 주식으로 한다. 체장이 130~140mm쯤 자라면 체고가 높아지고 몸이 측편되어 성어와 유사한 형태가 된다. 성장은 만 1년에 체장 90~110mm, 2년에 150~170mm, 3년에 230~250mm까지 자란다(손영목,송호복,2006).이번 실험의 목적은 어류의 해부를 통해 어류의 외형과 내장 기관의 구조를 알아보고, 각 기관의 기능 및 특성에 대하여 파악한다이다.2. 재료 및 방법(Materials and Methods)1) 실험 재료붕어, 해부접시, 해부가위, 메스, 해부장갑, 고정판, 은박지, 망치2) 실험 방법① 실험 재료인 붕어를 준비하고 망치로 기절시킨다.② 기절하면 해부접시에 은박지를 깔고 해부가위와 메스를 준비한다.③ 기절한 붕어를 해부접시 위에 올려놓는다.④ 먼저 외형을 관찰하고 사진을 촬영한다.⑤ 해부가위로 항문에서부터 아가미까지 절개한다.*해부 가위를 사용할 때는 가위의 둥근 부분 쪽을 조심히 사용한다.⑥ 위 부분도 소화기관을 다 관찰할 수 있을 정도로 절개해서 살점을 들어낸다.⑦ 절개 후 소화기를 관찰하고, 기관을 하나씩 꺼내어 관찰한다.⑧ 충분히 관찰 후 해부에 사용한 기구를 깨끗이 씻고 뒷정리를 한다.3. 결과(Results)그림 5. 떡붕어의 외부 모습그림 5는 떡붕어의 외부 모습7은 떡붕어의 내부 주요 기관을 보여주는 사진이다. (A)의 시작점은 뒷부분보다 보다 조금 굵은 위이다. 위와 연결되는 부분은 장으로 가늘고 여러 번 꼬였고 자로 측정한 길이가 78cm로 상당히 긴 편이며 굵기가 균등하다. (B)는 쓸개로 간 옆에 콩알 크기로 암록색의 엷은 막으로 되어있다. (C)는 붕어의 알들로 아주 작은 크기의 여러 알이 뭉쳐 갈색의 뭉텅이의 모습을 하고 있다. (D)는 비장으로 장 사이에 간과 비슷하게 생긴 모습으로 적색을 띄고 있다. (E)는 심장으로 1심방 1심실을 가지고 있다. 오른쪽에 흰 부분이 심방, 왼쪽에 붉은 부분이 심실이다. (F)는 간으로 소화관 사이에 위치하며 적갈색을 띠고 있다. (G)는 아가미로 양쪽에 4겹씩 총 4쌍으로 부채모양을 하고 있다. (H)는 부레로 안이 공기로 꽉 찬 흰색의 풍선 모양을 가진 것 두 개가 붙어있는 모습을 하고 있다. 부레의 앞부분은 어금니 모양, 뒷부분은 송곳니 모양을 하고 있다. (I)는 신장으로 심장과 비슷한 모습으로 붉은색을 띠고 있다.(4) 논의 (Discussion)이번 실험은 어류의 해부를 통해 어류의 외형과 내장 기관의 구조를 알아보고, 각 기관의 기능 및 특성에 대해 파악하는 실험이다. 우리가 실험에서 쓰는 어류인 떡붕어는 잉어목 잉어과에 속하며, 원산지는 아시아 및 유럽이고 전 세계적으로 분포되어 있다. 우리나라 전국의 하천, 저수지 등에서 쉽게 채집할 수 있는 어종이기 때문에 실험동물로서 적합하다. 붕어는 온수성 어류로서 4~6월에 걸쳐 산란하며, 암컷 한 마리가 10,000~15,000개의 알을 낳으며, 3년이면 전장 20cm가 된다. 식성은 잡식성으로 소형갑각류, 실지렁이, 수서곤충, 수초, 패류, 조류 등을 먹으며, 육식성 어류에 비해 장의 길이가 훨씬 길다. 붕어를 해부하기 전 그림 5를 통해 붕어의 외부 모습을 볼 수 있다. 붕어의 몸은 좌우로 편평하며 방추형이고 몸 전체는 머리, 몸통, 꼬리의 세 부분으로 나누어져 있다. 아가미의 앞부분이 머리, 항문의 뒤를 식도에 이어지는 팽배된 부분에 위치한다. 위의 뒷부분은 장에 연결되어 있으며 총배설강에서 끝난다. 위와 연결되는 부분은 장으로 가늘고 여러 번 꼬였으며 길이가 78cm로 상당히 긴 편이며 굵기가 균등하다. 그림 7-(B)는 쓸개로 간 바로 옆에 콩알 크기의 암록색의 엷은 막으로 되어있는 주머니로써 지방의 소화에 이용되는 쓸개즙을 포함하고 있다. 그림 7-(C)는 붕어의 생식소로 안에 아주 작은 크기의 여러 알이 뭉쳐 갈색의 뭉텅이로 뭉쳐 있는 것을 보아 난소임을 추측할 수 있고, 이를 통해서 본 실험에서 사용한 붕어는 암컷임을 알 수 있다. 그림 7-(D)는 비장으로 소화관이 꼬인 사이에 간 모양으로 여러 부분으로 존재하고 간보다 색이 진한 암적색을 띤 기간으로 혈구 생산과 유지에 관여한다. 그림 7-(E)은 심장으로 1심방 1심실을 가지고 있다. 심장을 관찰해 보면 한가운데 담홍색으로 벽이 다소 두꺼운 것이 심실이고, 그 앞에 백색의 주머니가 동맥구이다. 심실의 왼편에 있는 엷은 막으로 된 곳이 심방이며, 그 막에 이어진 곳이 정맥동이다. 그림 7-(F)는 간으로 꼬불꼬불한 소화관 사이에 끼어서 여러 부분의 엽으로 되어있는 갈색의 기관이며 몸의 앞 오른쪽에 있는 콩알만 한 것이 쓸개주머니인데 암록색이며 타원형이다. 쓸개주머니에서 짧고 굵은 담관이 나와 위와 연결된다. 그림 7-(G)는 아가미이다. 붕어를 비롯한 대부분의 어류는 아가미에서 산소와 이산화탄소의 교환 즉 호흡이 일어나며, 삼투압의 조절을 하는 장소이기도 하다. 아가미뚜껑을 열면 활모양의 좌우 4쌍의 부채모양의 아가미궁이 보이는데, 여기에 아가미변이 밀생하고 있으며, 이것과 수직 방향으로 다수의 아가미 박판이 있어 환경 수와 효과적으로 접촉하는 구조로 되어있다. 그림 7-(H)는 부레이다. 부레는 안이 공기로 꽉 찬 흰색의 풍선 모양을 가진 것 두 개가 붙어있는 모습을 하고 있다. 부레의 앞부분은 어금니 모양으로 짧고, 부레의 뒷부분은 송곳니와 같이 긴 원추 모양을 하고 있다. 앞부분의 끝은 섬유질다.
Ⅰ. 서론1. 단백질단백질은 아미노산이 펜티드 결합으로 연결된 복잡한 사슬구조의 고분자 물질이다. 아미노산은 탄소에 아미노기(-NH₂)와 카르복실기(-COOH)가 붙어 있는 것이 특징이다. 자연계에는 20여 종의 아미노산이 있는데, 이는 아미노산이 가지는 R기의 종류에 따라 구분된다. 이와 같이 연결된 아미노산들은 특이한 효소들의 작용으로 분리될 수 있는데 이때에는 하나의 아미노산이나 아미노산 몇 개가 연결된 형태의 짧은 폴리펩티드가 생성된다. 펩신(pepsin)과 같은 효소를 단백질에 처리하면 몇몇 아미노산을 연결하는 화학적 결합이 파괴되어 짧은 폴리펩티드들이 생성된다. 이와 같은 결과로 생성된 폴리펩티드들은 단백질의 원 구성물질을 결정하기 위해 분석될 수 있다[2].단백질의 존재를 증명하는 데에는 발색반응을 이용한다. 이것은 단백질 분자에 포함된 반응기가 특수한 시약과 어울려 나타내는 반응이다[1]. 단백질 정량은 시료 내에 포함된 단백질의 양 또는 농도를 구하는 과정으로, 특히 효소의 활성 반응 역학을 연구하거나, 다양한 조건에서 대상 시료의 단백질 발현량을 비교할 때 필수적인 실험이다. 간단하게는 자외부 흡수법에서부터, 뷰렛 정량법, BCA 정량법, Lowry 정량법, Bradford 정량법...등이 있다[2].2. 뷰렛반응뷰렛 시약은 단백질과 폴리펩티드를 검출하기 위해 사용하는 시약이다. 뷰렛 시약은 원래 푸른색을 나타내나, 단백질과 반응하면 자주색을 나타내고 짧은 폴리펩티드와 반응하면 분홍색으로 변한다[1]. 뷰렛은 알칼리성 CuSO₄와 반응하여 보라색의 착화합물을 만든다. 두 개 이상의 펩티드 결합을 가진 화합물도 마찬가지로 유사한 착화합물을 만들며 단백질의 경우에는 청자색 또는 적자색을 나타낸다. 이 원리를 이용하면 단백질을 정량한다. 보통 이 방법으로는 약 1~10mg의 단백질을 정량할 수 있지만, 미량 뷰렛법은 약 0.25~2.0 mg까지 정량할 수 있는 감도를 가진다. 착화합물의 색은 1~2시간 동안은 안정하지만, 그 이상의 시간에서는 점점 색도가 증가한다[1].3. Ninhydrin reaction(닌하이드린 반응)닌히드린은 강력한 산화제로, 아미노산을 산화하여 CO2와 NH3이 유리되고 알데하이드를 생성하여 닌히드린은 환원된다. α-아미노산, 펩티드 및 단백질들은 pH 4~8에서, 그리고 100℃ 근처에서 닌하이드린과 반응하여 자주색 또는 붉은 자주색의 착색물질을 만든다. 착색물질의 색깔은 아미노산에 따라 다르며, 아미노산인 프롤린과 하이드록시프롤린의 경우에는 황색이다. 1차 아민과 NH₃도 양성반응을 나타내지만, 이때는 CO₂가 유리되지 않는다. 닌히드린 시험은 매우 예민하기 때문에 아미노산 및 단백질의 확인에 보편적으로 쓰일 뿐 아니라 아미노산 정량에도 이용된다[1].4. BCA assayBCA assay 방법은 Lowry 정량법의 Folin 시약 대신 Bicinchoninate(BCA)를 사용하는 방법이다. 단백질 용액에 Cu2+을 반응시켜 생성된 Cu1+를 Trp, Tyr 또는 Cys의 도움으로 첨가된 BCA와 자색 복합체를 형성하게 함으로써 단백질의 농도를 측정하는 방법으로, 562 nm에서 흡광도를 측정한다. Cu+의 생성은 곧 단백질의 농도와 비례하기 때문에 알려지지 않은 샘플의 단백질 함량은 알려진 단백질 표준과 비교하여 분광광도법으로 알아낼 수 있다[2]. BCA assay는 단백질 간의 차이가 근소하고 sensitivity가 우수하다는 장점이 있다. 반면, 준비 시약이 많고, 절차가 복잡하고, 다른 환원제, 구리 킬레이터, 고농도 buffer에 의해 간섭을 받을 수 있다는 단점이 있다[3].이번 실험은 다음과 같은 목적을 설정하였다. 단백질에 대해 알아보고, 단백질 정량법인 Ninhydrin reaction, Biuret reaction, BCA assay를 통해 직접 단백질을 정량해보며 그 원리와 방법을 이해한다.Ⅱ. 재료 및 방법1. 실험 재료BCA standard solution, BCA reagent A, B, heating plate, 1.5 ml tube, pipette, tip, D. W.단백질 1% BSA, 탄수화물 1% glucose, 혼합물 1% skim milk (당+지질+탄수화물), 10% NaOH, 0.5% CuSO₄, 0.1% Ninhydrin 용액, heating plate, 1.5ml tube, pipette, tip2. 실험 방법① Serial dilution을 통해 BSA standard 용액과 D. W.를 혼합하여 2, 1, 0.5, 0.25, 0.125, 0.0625, 0 mg/ml의 농도로 만들어 1.5 tube에 넣어준다.① BCA reagent A와 BCA reagent B를 50:1로 섞어 working reagent를 만든다.② 각 농도의 standard 용액 20㎕와 BCA reagent A+B 200㎕를 섞어 37℃에서 30분간 반응시킨다.③ 각 시험관에 나타나는 색을 관찰하고, 사진을 찍는다.① 3개의 tube에 1% BSA, 1% glucose, 3% skim milk를 각각 300㎕씩 넣는다.② 각 시험관에 10% NaOH를 300㎕씩 첨가하여 충분히 섞는다.③ 각 시험관에 0.5% CuSO₄를 300㎕ 첨가하여 잘 흔들어 섞는다.④ 각 시험관에 나타나는 색을 관찰하고, 사진을 찍는다.① 3개의 tube에 1% BCA, 1% glucose, 3% skim milk을 각각 300㎕ 씩 넣고, 각 시험관에 0.1% 닌하이드린용액을 300㎕ 씩 첨가한다.② 100℃에서 1.5ml tube를 5분간 중탕가열하고, 서서히 냉각시킨다.③ 각 시험관에 나타나는 색을 관찰하고, 사진을 찍는다.3. 실험 시 주의할 점-시약 사용시 손에 묻지 않도록 장갑을 착용한다.-각 tube에 용액의 이름을 labeling해 용액이 서로 섞이지 않도록 주의한다.-heating block 사용시 화상에 주의한다.-피펫 사용시 시약별로 팁이 오염되지 않게 팁을 바꿔 사용한다.-뷰렛반응 실험 시 CuSO₄를 너무 많이 첨가하면 수산화동의 황색 침전이 생겨 정확한 실험을 할 수 없으므로 적정 양을 넣어준다.Ⅲ. 결과그림 1. 뷰렛반응그림 1은 왼쪽부터 차례대로 1% glucose, 3% skim milk, 1% BSA 용액들에 뷰렛반응을 시킨 결과의 사진이다. 1% glucose는 뷰렛 용액과 같이 파란색을 띠며, 3% skim milk와 1% BSA는 보라색을 띤다. 3% skim milk보다 1% BSA 용액이 좀 더 진하다.그림 2. 닌하이드린 반응그림 2는 왼쪽부터 차례대로 3% skim milk, 1% BSA, 1% glucose 용액들을 닌하이드린 반응을 시킨 결과 사진이다. 1% glucose는 변화 없이 투명색을 띠며, 3% skim milk와 1% BSA 용액은 보라색을 띤다. 3% skim milk보다 1% BSA 용액이 조금 더 진한 보라색을 띤다.그림 3. BSA assay그림 3은 농도에 따른 BSA standard 용액들을 BSA assay 실험한 결과의 사진이다. 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 농도가 더 낮은 용액이다. BSA 용액의 농도별 색은 농도와 색의 진하기가 비례해, 농도가 높을수록 더 진한 보라색을 띤다. 0.25mg/ml 농도에서는 투명색을 띠었고, 0.125mg/ml, 0.0625mg/ml, 0mg/ml 농도에서는 연한 초록색을 띠었다.Ⅳ. 논의이번 실험은 뷰렛반응, 닌하이드린 반응, BSA assay를 통해 단백질을 검출하였다. 뷰렛 용액은 파란색을 띤다. 이는 뷰렛 용액 속에 Cu2+이 들어있기 때문인데, Cu2+는 펩티드 결합이 두 개 이상 존재하는 구조와 만나면 보라색을 띤다. 단백질은 폴리펩타이드, 즉 많은 펩티드 결합으로 이루어진 물질이므로, 용액이 뷰렛 용액과 반응하였을 때 보라색을 띠면 단백질임을 알 수 있다. 따라서, 보라색을 띠는 3% skim milk와 1% BSA는 단백질이고, 3% skim milk보다 1% BSA 용액이 더 진한 보라색을 띠는 것을 보아 1% BSA 용액이 더 많은 단백질 양을 가짐을 알 수 있다.닌하이드린 반응 결과 또한 뷰렛반응과 같은 결과가 나왔다. 1% glucose는 변화 없이 투명색을 띠며, 3% skim milk와 1% BSA 용액은 보라색을 띠었다. α-아미노산, 펩티드 및 단백질들은 pH 4~8에서, 그리고 100℃ 근처에서 닌하이드린과 반응하여 자주색 또는 붉은 자주색의 착색물질을 만든다[1]. 이를 통해 보라색의 착색물질을 만든 3% skim milk와 1% BSA 용액은 단백질임을 알 수 있다. 뷰렛반응과 닌하이드린 반응 모두 3% skim milk보다 1% BSA 용액이 조금 더 진한 보라색을 띠는데, 이를 통해 확실하게 1% BSA 용액이 3% skim milk보다 더 많은 단백질 양을 가짐을 알 수 있다.
Ⅰ. 서론1. 탄수화물탄수화물의 기본단위를 단당이라고 한다. 단당은 Cn(H₂O))n이라는 화학식을 가진다. 탄수화물에는 단당 및 그것이 축합한 것, 또 이들의 유도체들이 있다. Cn(H₂O))n이라는 화학식은 탄소에 물이 결합한 것처럼 보이기 때문에 탄수화물이라는 이름이 붙어졌다. 잘 알려진 탄수화물로는 과일에 함유되어 있는 포도당(glucose), 과당(fructose), 설탕(sucrose)를 비롯하여 식물의 클루코오스 저장형인 전분(starch), 동물의 글루코오스 저장형인 글리코겐(glycogen), 식물의 주요 섬유인 셀롤로오스(cellulose) 등이 있다. sucrose는 glucose와 fructose가 각각 1분자씩 축합한 것이고, 전분, 글리코겐 및 셀룰로오스는 모두 glucose가 수십 또는 수백 개 이상 축합한 것이다. glucose나 fructose와 같이 가수분해에 의해 더 이상 작은 분자로 되지 않는 탄수화물을 단당(monosaccharide), sucrose와 같이 복수의 단당이 축합하여 만들어진 것을 올리고당, 또 전분, 글리코겐 및 셀룰로오스 등과 같이 다수의 단당이 축합하여 만들어진 것을 다당(polysaccharide)이라고 한다[1].2. 탄수화물 기능인간이 살아가는 데 있어서 탄수화물의 첫 번째 역할은 에너지원이 되는 것이다. 생명체는 호흡에 의해 산소를 흡입하고, 그 산소를 이용하여 에너지원인 탄수화물, 지질 및 단백질을 산화시켜 ATP를 생산하고 생명 활동에 이용하고 있다. 에너지원으로 대표적인 glucose는 주로 음식물 중의 전분이 소화되어 공급된다. 세포 내로 과잉 공급된 glucose는 glycogen으로 저장된다. 탄수화물의 두 번째 역할은 당단백질, 당지질 및 프로테오글리칸의 구성성분이 되는 것이다. 세 번째 역할은 핵산의 구성성분인 리보스, 디옥시리보스, 지질 및 아미노산 등의 원료가 되는 것이다[1].3. 환원당탄수화물은 환원당과 비환원당으로 분류할 수 있다. 환원당은 고리형의 헤미아세탈형과 같이 알데하이드기가 분자 내에 존재하므로 환원제로 작용할 수 있다. 이 알데하이드기는 중성 pH에서 산화제 또는 효소의 작용으로 카복실산으로 산화된다. 이러한 반응은 혈액이나 소변 중의 단당류, 특히 글루코스를 검출하는 데 이용된다.환원당은 염기성 용액에서 어떤 알데하이드 또는 케톤을 형성하는 당의 일종. 포도당, 과당, 엿당, 글리세르알데하이드, 아라비노스 등이 여기에 속한다[2].4. Benedict’s reactionRCHO + 2Cu2+ + 5OH- → RCOOH + Cu2O↓ + 3H2O탄수화물의 환원성을 검출하는 방법 중 하나인 베네딕트 반응은 구리이온이 알데하이드기를 가진 환원 능력이 있는 탄수화물과 만나 적갈색의 산화구리(Cu2O) 침전물이 생기며 용액의 색을 황적색으로 변하게 한다. 따라서, 베네딕트 반응으로 포도당이나 과당 등 환원력이 있는 분자들을 검출할 수 있다[3]. 베네딕트 시약은 소변에서 포도당을 검출하는 데 사용할 수 있다. 소변에 포도당이 포함되어 있으면 당뇨병이나 다른 혈당 조절 장애를 나타내는 경우가 많다[4]. 베네딕트 시약의 색상은 파란색이다. 존재하는 환원당의 농도에 따라 녹색, 노란색, 주황색 또는 빨간색으로 변한다[4].5. Barfoed’s reactionRCHO + 2Cu2+ + 2H2O → RCOOH + Cu2O↓ + 4H+또 다른 탄수화물 환원당을 검출할 수 있는 실험은 Barfoed’s reaction이 있다. 이는 알데하이드기가 구리이온과 만나 적갈색의 산화구리 침전물이 생기며 용액의 색을 황적색으로 변하게 한다. 이는 주로 단당류의 검출에서 사용된다. 이당류와도 반응할 수 있으나 반응은 단당류보다 훨씬 느리게 일어나 단당류와 비교할 수 있다[5].이번 실험은 다음과 같은 목적을 설정하였다. 탄수화물, Benedict’s reaction, Barfoed’s reaction에 대해 이해한다. Benedict’s reaction을 통해 환원당에 따른 반응을 살펴보고, 미지 시약 X를 유추해 본다,Ⅱ. 재료 및 방법1. 실험 재료베네딕트 용액, 1% glucose, 5% glucose, 5% sucrose, 의문의 시약 X, 1.5ml Tube, tube rack, heating block, pipette, tip, 장갑2. 실험 방법① 베네딕트액 0.5ml (500㎕)를 4개의 1.5ml tube에 넣고, 베네딕트 용액이 들어있는 각각의 tube에 1% glucose, 5% glucose, 5% sucrose, 의문의 시약 X를 0.125ml (125㎕)씩 피펫을 이용하여 넣어주었다.② 앞에서 만든 용액들을 3분간 heating block에 넣고 끓는 물에 중탕하였다.③ 중탕한 용액들을 실온에서 서서히 식히면서 나타난 반응의 결과를 관찰하였다.① 바포드액 0.6ml (600㎕)를 4개의 시험관에 넣고, 각각 시료 0.1ml (100㎕)를 가한다.② 앞에서 만든 용액들을 1분간 heating block에 넣고 끓는 물에 중탕하였다.③ 중탕한 용액들을 실온에서 서서히 식히면서 나타난 반응의 결과를 관찰하였다.3. 실험 시 주의할 점-시약 사용시 손에 묻지 않도록 장갑을 착용한다.-각 tube에 용액의 이름을 labeling해 용액이 서로 섞이지 않도록 주의한다.-heating block 사용시 화상에 주의한다.-피펫 사용시 시약별로 팁이 오염되지 않게 팁을 바꿔 사용한다.Ⅲ. 결과그림 1. 반응 후 용액의 색이 바뀐 tube그림 1은 시약을 넣고 heating block에 넣어 반응시켜 용액의 색이 바뀐 tube 결과 사진이다. 왼쪽 tube부터 차례대로 5% glucose, 1% glucose, 5% X 시약, 5% sucrose 용액이 담긴 tube들이다. 반응 전 4개의 용액 모두 파란색을 띠었다. 반응 후 5% glucose와 1% glucose는 적갈색, 5% X 시약은 황적색, 5% sucrose는 파란색을 띠었다. 이때 5% glucose는 1% glucose보다 더 진한 적갈색을 띠었다.Ⅳ. 논의이번 실험에서는 Benedict’s reaction으로 탄수화물을 검출하였다. 실험 전 5% glucose, 1% glucose, 5% X 시약, 5% sucrose 모두 파란빛을 띠었으나, heating block에 반응시킨 후 5% sucrose만 똑같이 파란색을 띠었고, 5% glucose와 1% glucose는 적갈색, 5% X 시약은 황적색으로 바뀌었다. 색이 적갈색, 황적색으로 변한 것은 구리이온이 알데하이드기를 가진 환원 능력이 있는 탄수화물과 만나 적갈색의 산화구리(Cu2O) 침전물을 띠었기 때문이므로, 이를 통해 색이 변한 5% glucose, 1% glucose, 5% X 시약들은 환원당이고, 5% sucrose는 비환원당임을 알 수 있었다. Glucose에서는 1번 탄소 위치에 있는 알데하이드기가 환원 능력이 있어 구리이온을 산화시킬 수 있다. 반면 sucrose의 경우에는 fructose의 2번 탄소와 glucose의 1번 탄소가 서로 결합한 이당류에 속하므로, sucrose의 구조에서 알데하이드기나 케톤기를 제공할 수 없게 되어 구리를 산화시킬 수 없다[3]. 이처럼 glucose와 sucrose 간의 화학적 구조상에 차이가 있으므로 환원당과 비환원당을 구분할 수 있음을 생각해 볼 수 있다. 또한, 5% glucose는 1% glucose보다 더 진한 적갈색을 띠었는데 이는 농도가 더 진한 glucose는 그만큼 알데하이드기를 가진 분자가 더 많으므로, 같은 베네딕트 용액의 용량에서 구리이온과 반응하는 알데하이드기의 수가 더 많아 더 진한 적갈색을 띰이라고 생각해볼 수 있다.
실험제목: Cell culture을 통한 genomic DNA isolation, 세포 total RNA extractionAbstract세포 배양은 자연환경 외부의 통제된 조건에서 세포가 성장하는 과정의 총칭이다. HEK 293T cell은 HEK 293에 SV40 large T antigen 유전자가 삽입된 세포주이며, SV40 복제원점을 가지고 있는 플라스미드의 단백질 발현을 특히 잘 증폭시키는 특징을 가지고 있다. HEK 293 T cell과 같은 부착성 세포는 plate의 바닥에 붙어서 자라기 때문에 배지를 갈아주기 전 바닥에서 떼어주는 과정이 필요하다. 핵산의 추출은 세포용해, 단백질과 RNA의 제거, DNA 추출과 분리?정제과정을 거친다. 핵산, 단백질 등의 분자는 전기적 성질을 가지고 있기 때문에 이들 분자에 전기영동을 통해 전기를 걸어 주면 분자의 이동이 일어나 크기를 측정할 수 있다. total RNA는 rRNA, mRNA, tRNA를 함유하고 있다. rRNA는 28S, 18S, 5S subunit(소단위)으로 이루어져 있다. 본 실험에서는 cell culture을 통해 genomic DNA isolation, 세포 total RNA extraction을 진행하였다.1. Introduction세포 배양(Cell culture)은 일반적으로 자연환경 외부의 통제된 조건에서 세포가 성장하는 과정의 총칭이다. 세포는 살아 있는 조직에서 분리된 후 제어된 조건에서 후속적으로 유지되어야 한다. 이러한 조건은 각 세포 유형에 따라 다르지만, 일반적으로 필수 영양소(아미노산, 탄수화물, 비타민, 무기질), 성장인자, 호르몬, 이산화탄소, 산소를 공급하는 기질 또는 배지가 있는 적합한 용기로 구성된다. 이는 물리화학적 환경(완충용액, 삼투압, 온도)을 조절할 수 있게 설계되었다. 대부분의 세포는 단층으로 형성하기 위해 표면 또는 인공 기질이 필요하지만, 어떤 세포는 현탁액 배양으로 배지에 자유롭게 떠서 성장할 수 있다. 대부분의 세포 수명은 유전적으로 결정pH를 유지하기 위해 사용된다. 배지의 중탄산나트륨(NaHCO3) 의 양은 CO2의 양을 나타낸다. 대부분의 동물세포 배양에서 요구되는 pH는 7.2~7.4 정도이다. 중탄산염 완충은 Le Chatelier의 원리를 통해 작동된다. 중탄산염 기반 완충 시스템은 !!!!!!(사진) 과 같은 반응으로 일어난다. 세포가 물질대사를 함으로서 H+가 방출되어 배지가 산성화되는데, 중탄산염 이온은 H + 이온과 반응하여 탄산을 형성하여 pH를 안정화시킨다[6].일반적으로 핵산의 추출은 액체상 또는 고체상 추출방법이 있다. 핵산 중 DNA를 추출, 정제하기 위해서는 세포를 분쇄하여야 하는데 물리적?화학적 방법을 사용하여 핵속의 DNA를 추출해야 하며, 이 때 세포에 존재하는 많은 단백질 및 RNA 등의 불순물들을 효율적으로 제거해야만 한다. 기본적으로 세포용해, 단백질과 RNA의 제거, DNA 추출과 분리?정제과정을 거친다[7].gDNA Extraction Buffer은 pH 8.0의 Tris, SDS, NaCl, EDTA로 이루어져 있다. DNA 추출은 pH에 민감한 과정이며 Tris를 사용하면 세포 용해 및 추출 시 pH를 안정적으로 유지하는 데 도움이 된다. Tris의 주요 역할은 완충액의 pH를 안정한 지점(pH 8.0)으로 유지하는 것이다[5]. 세포의 세포막과 핵막은 인지질 이중층으로 이루어져있는데, SDS는 계면활성제로서 인지질로 이루어진 세포막과 핵막을 분해하는 작용을 하여 DNA의 추출을 용이하게 한다[8]. DNA는 음전하를 띄고 있는 “뉴클레오타이드”라는 구조를 가지고 있다. 이에 NaCl 녹아서 생긴 Na+ 이온이 음전하를 띠는 DNA를 전기적 중성상태로 만들어 잘 뭉쳐지게 한다. 또한, 히스톤 단백질을 분리하여 순수한 DNA가 되도록 돕는다[9]. EDTA는 DNase activity에 필요한 Mg2+이온 등을 붙잡아서 DNase 활성을 없애주는 역할을 한다[5].전통적인 DNA의 액체상 추출방법은 phenol/chloroform 추출로, 먼저 리소가장 많이 사용되는 것이 DEPC이다[14]. DEPC는 RNA 억제제로 DEPC D.W, 70% DEPC EtOH에 사용된다. DEPC water는 RNA inhibotor이다. 따라서 DEPC water는 RNase의 작용을 방해하고 없애 순수한 RNA를 얻을 수 있다. DEPC는 효과적으로 RNase를 비활성화시켜준다[15].DNA와 RNA를 추출한 후 전기영동을 하였다. 전기영동은 DNA와 같이 전하를 띤 고분자 물질을 전기장을 띤 매질에서 이동 분리시켜 이들의 순도나 성질의 분석 및 분리 등에 사용된다. 생물을 구성하고 있는 단백질과 핵산 등 많은 분자들은 전하를 띠고 있어서 전기장 속에서 각 분자가 특징적인 이동을 한다. 이러한 성질을 이용해 생물을 구성하고 있는 물질의 분자량 측정, 각 물질의 전하량이나 형태 자이를 이용한 물질의 분리 등에 전기영동법이 자주 사용되고 있다. 전기영동은 DNA 절편의 크기 결정, 특정 DNA 절편의 분리, 제한효소 지도 작성, 특정 유전자의 분리 및 존재 확인, 유전자의 발현 양상 조사나 단백질 연구 등에 이용된다[18]. 핵산, 단백질 등의 분자는 전기적 성질을 가지고 있기 때문에 이들 분자에 전기를 걸어 주면 분자의 이동이 일어난다. 이때 분자의 질량에 따라 가벼운 분자는 빠른 속도로, 무거운 분자는 느린 속도로 이동한다. 이런 분자의 특성을 이용해 분자의 크기를 측정할 수 있다. 전기영동에 필요한 것은 겔, 전기를 흘려보낼 수 있는 전기영동 탱크, 전기가 흐를 수 있는 완충액, 시료, 시료의 이동을 알 수 있는 loading dye, 시료의 크기를 정확하게 알 수 있는 size marker이며 시료가 DNA나 RNA와 같은 핵산인 경우에는 겔에 있는 핵산을 염색할 수 있는 EtBr, 형광염색된 핵산을 관찰할 수 있는 UV transilluminater등이 있다[16].실험에서는 아가로오스 겔 전기영동을 진행하였다. 아가로오스 겔 전기영동에는 그물 구조를 가진 반 고형상의 지지물질인 겔 형태의 아가로오스를 사용한be를 강하게 흔들어 섞어준 뒤 13,000 rpm으로 3분간 원심분리 시켜주었다. 이후 투명한 부분의 상층액을 새 1.5 ml tube에 옮겨준 후 Chloroform 200 ㎕ 넣고 강하게 섞어주었다. 13,000 rpm으로 3분간 원심분리 해준 후 상층액을 새 1.5 ml tube에 옮겨주었다. 상층액을 옮겨준 tube에 99.5 % ETOH를 600 ㎕를 넣어주었다. 13,000 rpm 으로 10분간 원심분리 시켜준 후 상층액을 제거해주었다. 70% ETOH를 500 ㎕로 washing 해주고, 13,000 rpm으로 3분간 원심분리 시켜주었다. 상층액을 제거하고, D?W 100 ㎕로 elution 해주었다. pippet을 이용해 RNase 1 ㎕ 넣어주고 tapping 한 후 spin down 시켜주었다. RNase를 상온에서 10분간 반응시켜주었다. 일주일 간 냉동고에 보관해주었다.지난 실험 때 냉동 보관 해주었던 1.5ml tube에 3M sodium Acetate 20 ㎕를 넣어준 후 D?W를 79 ㎕를 넣어주었다. tapping하고 gently Inverting 해주었다. 중성 phenol 200 ㎕ 넣고 강하게 위아래로 흔들어주었다. 3분간 13,000 rpm에서 원심분리 해준 후 투명한 부분의 상층액을 새 1.5 ml tube에 옮겨주었다. chloroform 200 ㎕를 넣고 강하게 흔들어주었다. 3분간 13,000 rpm 원심분리 해준 후 투명한 부분의 상층액을 새 1.5 ml tube에 옮겨주었다. 99.5 % ETOH 600 ㎕를 넣고, 13,000 rpm에 10분간 원심분리 해 준 후 상층액을 제거해주었다. 70 % ETOH 500 ㎕로 washing 해준 후, 3분간 13,000 rpm으로 원심분리 해 준 후 상층액을 제거해주었다. D?W 50 ㎕ Elution하고 톡톡 쳐준 후 spin down 해주었다. parafilm 매끄러운 부분에 DNA 2 ㎕ 올려준 후 loading dye 0.5 ㎕ 넣고 pippeting해서 섞어주었. 2일차부터 배지 속에 세포들이 바닥에 붙어 부착단백질과 붙어 있어 불규칙한 모양이 배지를 가득 매워 마치 가죽 표면처럼 보인다. 시간이 지날수록 세포가 plate의 바닥을 거의 가득 채워 자람을 관찰할 수 있었다. 이후 시간이 지날수록 배지에 점점 빈 공간이 많아짐을 관찰할 수 있었다. 6일차 세포 관찰시 현미경의 초점이 제대로 맞춰져 있지 않아 정확한 세포의 사진을 찍지 못하였다.3.2. genomic DNA isolation그림 1. genomic DNA 전기영동 결과그림 1은 genomic DNA를 전기영동 시킨 결과 사진이다. 아래쪽으로 여러 개의 선이 존재하는 8은 DNA 조각의 크기 기준이 되는 1kb DNA Ladder marker이다. 9~13은 우리 조가 genomic DNA를 추출하여 전기영동 한 결과이다. 모든 조의 실혐결과가 1kb DNA Ladder marker보다 커 크기를 확인할 수 없어 1kb DNA Ladder marker보다 위쪽에 밴드가 형성되었다. 우리조의 실험 결과에서 9, 10번은 비교적 선명하게 나왔지만 11, 12, 13번은 살짝 밴드가 흐리게 나왔다.3.3. 세포 total RNA extraction그림 1. 세포 total RNA 전기영동 결과그림 1은 세포 total RNA를 전기영동 시킨 결과 사진이다. 3번째에 band가 형성된 것이 우리 조의 실험 결과이다. 본인 조를 제외한 나머지 조의 실험 결과를 보면 3개의 층이 뚜렷하게 나눠져 있는 것을 관찰할 수 있다. 3개의 band 중 가장 아래에 있는 band는 조금 흐릿하며, 위쪽 두 개의 밴드는 가장 아래에 위치한 밴드에 비해 선명하다.Ⅳ.논의이번실험은 cell culture, genomic DNA isolation, total RNA extraction을 진행하였다.실험에서 사용한 세포는 HEK 293T cell로, HEK 293T cell은 부착성 세포로 바닥에 붙어 자라는 특성을 가진다. 그림 1을 보면 세포에 뾰족뾰족한 가시 모양의 부착 단백질이24].