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재조합 DNA 란?
재조합 DNA는 실험실에서 인공적으로 생성 된 DNA 서열입니다. DNA는 살아있는 유기체를 구성하는 단백질을 생성하는 데 사용되는 주형 세포이며 DNA 가닥을 따라 질소 염기의 배열은 어떤 단백질이 형성되는지를 결정합니다. DNA 덩어리를 분리하고 다른 서열과 재조합함으로써 연구자들은 박테리아 나 다른 숙주 세포 내에서 DNA를 복제하고 인슐린과 같은 유용한 단백질을 생산할 수있다. 클로닝은 특정 DNA 서열을 훨씬 쉽게 연구 할 수있게 해줍니다. 대량의 DNA가 생성되어 수정 및 분석 될 수 있기 때문입니다.
재조합 DNA를 구축하는 방법
형질 전환은 DNA의 한 부분이 작은 자기 복제 원 DNA 인 플라스미드에 삽입되는 과정입니다. DNA는 제한 효소를 사용하여 절단됩니다. 이 효소는 박테리아 세포에서 방어 메커니즘으로 생산되며 DNA 분자의 특정 부위를 대상으로하여 잘게 잘라냅니다. 제한 효소는 DNA 세그먼트에 "고착 끝"을 생성하기 때문에 특히 유용합니다. 벨크로처럼,이 끈적한 끝은 DNA가 상보 적 세그먼트와 쉽게 결합 할 수있게합니다.
관심있는 유전자 및 플라스미드는 모두 동일한 제한 효소에 노출된다. 이것은 많은 다른 분자를 만듭니다. 일부는 관심 유전자를 함유하는 플라스미드이고, 일부는 다른 유전자를 함유하는 플라스미드이고, 일부는 함께 2 개의 플라스미드이다. 이어서, 플라스미드를 박테리아 세포에 재 도입하여 이들이 복제되고, 원하는 재조합 DNA 분자가 상이한 유형의 분석을 통해 확인된다. 예를 들어, 플라스미드가 특정 유전자에서 분리되면, 과학자들은 그 유전자를 발현하지 못하는 세포를 찾아 성공적인 재조합을 확인할 수 있습니다.
비 박테리아 형질 전환은 본질적으로 동일한 과정이지만 비 박테리아 세포를 숙주로서 사용한다. DNA는 숙주 세포의 핵에 직접 주입 될 수있다. 또한 연구원들은 DNA로 코팅 된 미세한 금속 입자로 세포를 공격 할 수 있습니다.
형질 감염은 형질 전환과 매우 유사하지만 플라스미드 대신 파지를 사용합니다. 파지는 박테리아를 감염시키는 바이러스입니다. 파지와 플라스미드는 박테리아 세포 내에서 빠르게 복제되기 때문에이 과정에 이상적입니다.
재조합 DNA 서열의 클로닝 및 사용
일단 연구자들이 재조합 서열을 함유하는 특정 박테리아 세포를 식별하면, 배양 물에서 이들 세포를 성장시키고 다량의 유전자를 생성 할 수 있습니다. 박테리아 세포가 실제로 인간 또는 동물 숙주 세포로부터 단백질을 생성하는 것은 어렵지만, 그러한 생산을 용이하게하기 위해 유전자 발현을 조절하는 방법이있다. 핵 형성 세포가 (비 박테리아 형질 전환에서와 같이) 숙주 세포로서 사용되는 경우, 세포는 재조합 유전자를 발현하는데 문제가 적을 것이다.
일단 유전자가 다수 복제되면, DNA 라이브러리에 저장되어 서열 분석되고 연구 될 수 있습니다. 재조합 DNA 기술은 법의학, 유전 질환, 농업 및 제약 연구에서 많은 중요한 발견을 가능하게했습니다.