[일반생물학실험2] 1. PCR (Polymerase Chain Reaction)

소개

"[일반생물학실험2] 1. PCR (Polymerase Chain Reaction) 레포트"에 대한 내용입니다.

목차

I. 예비 report
1. Title
2. Purpose
3. Introduction
4. References

II. 결과 report
1. Title
2. Materials & Methods
3. Results
4. Discussion
5. References

본문내용

Title
PCR

Purpose
PCR을 통해 DNA를 증폭하는 법을 알아본다.

Introduction
Polymerase chain reaction (중합효소 연쇄 반응)은 특정 부분의 DNA를 증폭시키는 기법으로, 아주 소량의 샘플로부터 몇 시간 이내로 수십억 개의 복사본을 만들 수 있다.

<원리>
PCR은 사이클 당 세 단계로 이루어져 있고, 이 사이클이 반복됨으로써 증폭을 일으키며, 이 과정에서 프라이머가 매우 중요한 역할을 한다.
1. DNA 변성
반응 혼합물에 열을 가해 94°C로 올림으로써 본래 이중가닥이던 DNA를 단일 가닥으로 분리시킨다. 이 때, 아무리 내열성 DNA 중합 효소여도 온도가 과하게 높아지거나 처리 시간이 과하게 길면 활성을 잃을 수 있으니 주의해야 한다.
온도: 90°C ~ 96°C
시간: 15~30초
2. 프라이머의 결합
DNA를 온도를 낮춰 냉각시키면, 프라이머가 타깃 DNA의 양 말단에 있는 염기 서열에 수소 결합한다.
온도: 55°C
시간: 30초~1분
3. 신장 반응
DNA 중합효소를 작용시켜 프라이머를 늘린다.
온도: 일반적으로는 72°C, Taq polymerase를 사용할 경우 75°C~80°C
이 세 단계를 하나의 사이클로 하고, 이 사이클이 반복함으로써 짧은 시간 내에 수많은 타깃 DNA를 증폭시킬 수 있다.

- PCR 증폭효율에 영향을 미치는 요인
① 각 단계의 반응온도와 시간
② Cycle 수
③ 반응액 조성 (주형 DNA, dNTP 농도, 〖Mg〗^(2+) 농도 등)
④ Primer 설계
⑤ 사용하는 DNA 중합효소

PCR은 생물학 분야에서는 물론이고, 과학 수사 또는 고생물 연구에도 유용하게 사용되고 있다. 또한, PCR 검사를 통해 백혈병이나 림프종과 같은 질병의 진단에도 활용된다.

참고자료

· Martha R. Taylor, 2018, Campbell Biology: Concepts & Connections, Pearson Education, 9th edition, 288p-289p
· Chien A, Edgar DB, Trela JM, 1976, Deoxyribonucleic acid polymerase from the extreme thermophile Thermus aquaticus, J Bacteriol, 127p
· Stoffel, Saiki, Chang, Landre, Abramson, Gelfand, 1993, High-level expression, purification, and enzymatic characterization of full-length Thermus aquaticus DNA polymerase and a truncated form deficient in 5’ to 3’ exonuclease activity, PCR Methods and Applications, 2
· Angela B. Y. Hui, Annette D. Wong, Carlo V. Hojilla, 2015, Molecular Pathology: A Practical Guide for the Surgical Pathologist and Cytopathologist, Cambridge University Press, 55p-70p