일반화학실험 2 / 전기영동(A+)

목차

1. Title
2. Purpose
3. Theory
4. Chemicals & Apparatus
5. Procedure
6. Data & Result
7. Discussion
8. References

본문내용

1) Title
전기영동

2) Purpose
전기영동의 원리를 이해하고 이를 이용하여 DNA의 크기를 확인해 본다.

3) Theory
1. DNA
DNA란 세포의 핵 속에 존재하는 핵산으로 스스로 복제할 수 있으며, 유전정보를 저장하는 물질을 의미한다. DNA는 인산, 당, 염기가 1:1:1로 구성된 뉴클레오타이드를 기본 단위로 하며 이 뉴클레오타이드 중합체 두 가닥이 이중나선 형태로 배치된 구조를 가지고 있다. 뉴클레오타이드를 구성하는 당은 디옥시리보스라고 하며 5개의 탄소를 가지는 5탄당으로 이 탄소 고리 중 산소를 기준으로 시계방향으로 1~5번 탄소로 구분한다. 또 다른 뉴클레오타이드 구성요소인 인산은 중성 pH에서 전기적으로 음성이다. 따라서 DNA 또한 전기적으로 음성을 띠게 된다. 뉴클레오타이드의 염기는 4종류(사이토신(C), 구아닌(G), 아데닌(A), 티민(T))가 있다. 이들의 가장 큰 특징은 아데닌은 티민과, 사이토신은 구아닌과 상보적으로 결합한다는 것이다. 이는 염기의 화학적 구조 때문이며, 각각 2개와 3개의 수소결합을 통해 결합이 형성된다.
DNA의 가장 큰 구조적 특징은 뉴클레오타이드 중합체가 이중나선 구조를 띤다는 것이다. 뉴클레오타이드의 구조를 자세히 보면 디옥시리보스의 1번 탄소는 핵염기와 2,3번 탄소는 하이드록시기와, 5번 탄소는 인산염과 결합해 있다. 뉴클레오타이드는 다른 뉴클레오타이드와 중합체를 형성할 때, 인산염이 다른 뉴클레오타이드의 3번 탄소에 결합된다. 이를 5-3 연결 방향성이라 한다. 이때 DNA는 핵염기의 상보적 결합 때문에 한 가닥의 말단이 3번 탄소라면 다른 가닥은 5번 탄소가 된다. 따라서 3차원에서 DNA는 구조가 꼬이게 되고 이중나선 형태로 나타나는 것이다.
DNA는 이중 나선의 종류에 따라 크게 A-DNA, B-DNA, Z-DNA로 구분할 수 있다. 이중 오른나사 방향으로 꼬인 B-DNA가 가장 기본적인 형태의 이중나선 구조로 나선이 한번 감길 때 10개의 염기쌍이 존재할 수 있다.

참고 자료

서강대학교, 일반화학실험 2, 강의 PPT
權戊植, 플라스미드 DNA의 대량 분리법 연구 및 아가로스 겔 전기영동상의 고찰, 성균관대학교 과학기술 연구소, 1988, pp 347-353