[PCR, polymerase chain reaction, Taq DNA polymerase, PCR의 과정, polymerization,] PCR(Polymerase Chain Reaction)

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소개글
[PCR, polymerase chain reaction, Taq DNA polymerase, PCR의 과정, polymerization,] PCR(Polymerase Chain Reaction)에 대한 자료입니다.
목차
1. PCR이란?
2. PCR이 이용되는 실험
3. PCR의 의학적 응용
4. PCR을 하기위한 준비물
5. PCR 반응 각 성분에 대해 고려할 점
6. PCR 과정
7. PCR의 응용
본문내용
1. PCR이란?
PCR이란, 영어 Polymerase Chain Reaction(PCR)의 줄임말로 중합효소 연쇄반응으로 1980년대 중반에 Kary Mullis에 의해 고안된 방법이다.
PCR은 유전자를 증폭하는 방법으로 이미 알고 있는 일부의 염기서열 중 특정 DNA 부위를 반복 합성하여 원하는 DNA 분자를 증폭시키는 방법이다. 이 방법은 아주 적은 양의 DNA를 이용하여 많은 양의 DNA합성이 가능하므로 분자생물학적으로 제한효소의 발견만큼이나 아주 획기적인 것이라 할 수 있다.
PCR반응에는 주형 DNA(Target DNA), DNA 중합효소(polymerase), 복제 시작지점을 정하는 프라이머(primer), 그리고 DNA 합성의 재료인 뉴클레오타이드(nucleotide), 이 네 가지 요소를 필요로 하며 기본적으로 Denaturation(DNA 변성), Annealing(Primer와 DNA의 결합), Extension(새로운 DNA 합성과정) 이렇게 세 단계 과정으로 구성되어 있다.
primer를 제작하고, PCR을 통해 원하는 부분의 DNA를 선택적으로 증폭시킨 후, electrophoresis(전기영동)라는 것을 통해 Band의 형태로 볼 수 있다. 전기영동은 agarose gel이나 polyacrylamide gel에 PCR 증폭산물을 loading하고, 전류를 흘려주어, 증폭산물이 전류를 따로 흘러, 증폭한 사이즈에 맞는 band의 형태를 확인하는 것을 말한다.
PCR은 보통 25~ 35 cycle로 실시하는데, 30 cycle의 경우 2의 30 제곱만큼의 DAN가 증폭하게 된다. 즉 PCR을 통해 특정 부위의 DNA를 수시간내에 어마어마하게 증폭시킬 수 있으며, 이렇게 증폭된 DNA를 다음과 같이 여러가지 실험에 이용할 수 있고, 실험 결과를 토대로 여러 의학적인 연구에 응용할 수가 있다.
2. PCR이 이용되는 실험
⑴ Probe로 사용할 목적으로 cloning된 이중가닥 DNA의 증폭
⑵ 적은 양의 mRNA로부터 특정 cDNA의 cloning
⑶ DNA sequencing
⑷ 돌연변이 검사
⑸ 병인성 바이러스 및 박테리아 검출
⑹ 유전자의 footprinting
⑺ 특정 부위에 돌연변이를 일으킨 유전자의 제조(site directed mutagenesis)
3. PCR의 의학적 응용
⑴ HLA형의 결정
⑵ 법의학: 특정인의 유전자 검출
⑶ 암유전자의 검출: ras, myc, fos 등
⑷ 유전성 질병의 진단: Progressive muscular dystrophy (Duchenne type)등
⑸ 감염성 질병의 진단: Streptococcus, Salmonella, Hepatitis virus 등
4. PCR을 하기위한 준비물
⑴ Template DNA : 증폭 대상이 되는 DNA.
⑵ 한 쌍의 primer : 증폭할 부분을 잡는 짧은 oligonucleotide.
⑶ dNTP(dATP, dCTP, dGTP, dTTP) : 유전자를 합성하는 재료가 되는 nucleotide.
⑷ Taq polymerase : 유전자 합성효소. 효소이지만 열에 강하다.
5. PCR 반응 각 성분에 대해 고려할 점
⑴ Template DNA
선택하여 증폭하고자 하는 target DNA 단편을 가리키는 용어로서 세포내의 chromosomal DNA나 전염성 병원체의 DNA 또는 RNA로부터 제조한 complementary DNA(cDNA), plasmid DNA 등을 쓸 수 있다.
하고 싶은 말
PCR에 대해 자세하게 기술하였습니다. 물론 A+자료구요
DNA가 합성하는 부분에 이해를 돕기 위해 사진을 첨부하였는데 보시면 아마 바로 이해 가실 거예요~
좋은 하루되세요^^