유전공학 요약노트
2020. 6. 30. 23:14
🧬 Bio/유전공학
유전공학 2장 - Vehicles for gene cloning Cloning Vector 조건 복제가 가능해야한다. Selection marker를 가져야 한다. 10kb 이하여야 한다. 박테리아에 넣게 플라스미드 selection marker 지닌다 : Antibiotic resistance replication origin이 있다. Copy number를 조절할 수 있다. conjuction을 통해 전달이 가능하다. 독립적으로 존재한다. 복제 방법 Non-integrative plasmid : 숙주의 DNA polymerase 사용 Integrative plasmid (Episome) : 숙주의 염색체에 삽입돼서 복제된다. Conjugation : 가까이 연접해서 recombinant DNA가 복제..
유전공학 16장 (2) - 성염색체 marker, 기원 추적 marker, Haplotype
2020. 6. 18. 12:15
🧬 Bio/유전공학
성염색체 관련 marker Amelogenin : 이빨 형성하는 단백질 AMEL marker는 X염색체, Y염색체 위에 둘다 있다. X염색체 위에 있는 Amelogenin 유전자는 작다. Y염색체 위에 있는 Amelogenin 유전자는 크다. 여자는 PCR 해보면 작은 것 두개가 겹쳐서 나온다. 남자는 PCR 해보면 큰 것 하나, 작은 것 하나 나온다. 인류의 기원을 추적하는 marker STR marker SNP marker mtDNA marker Y Chromosome marker Haplotype Haploid(반수체) + Genotype(유전형) 동일 염색체상 복수좌위에서의 대립형질 조합 SNP를 보는데 몇개씩 묶어서 보는 것 SNP 묶음의 모든 경우의 수 성 염색체 관련 marker Amelog..
유전공학 16장 (1) - Genetic Marker
2020. 6. 15. 12:44
🧬 Bio/유전공학
DNA Marker 특정 유전자의 염색체 상 정확한 위치를 나타내주는 것 DNA Marker의 종류 - DNA 다형성에 근거 RFLP marker 제한효소로 잘랐을 때 잘린 조각들의 패턴이 다르게 나타나는 마커 다형성이 떨어지고 전기영동을 해야해서 좋은 마커는 아니다. STR marker 짧은 반복 서열 많은 수의 대립자가 존재한다. 다형성이 아주 좋다. 반복단위는 2 ~ 5 bp가 흔하다. 복제할 때 DNA중합효소가 실수해서 copy수가 굉장히 다양할 수 있어서 다형성이 크다. 가장 이상적인 마커 SNP marker (Single nucleotide polymorphism) 단일 염기서열 다형성 마커 다형성을 나타내는 염기 주변의 유니크한 서열 EST marker (Expressed Sequence T..
유전공학 15장 (2) - 제초제 내성 작물
2020. 6. 11. 12:04
🧬 Bio/유전공학
EPSPS : 트립토판, 타이로신, 페닐알라닌을 못 만들게 하여 식물이 자라지 않는다. 제초제 내성 작물 만들기 “Roundup Ready” Agrobacterium CP4에서 얻은 EPSPS gene은 제초제 내성이 있다. 제초제 내성 유전자에 leader sequence를 붙여야 한다 : 엽록체까지 도달하기 위함 Multigene Shuffling을 하여 가장 active한 것을 고른다. DNA shuffling Accelerated evolution : 진화를 가속화시킨다. Directed evolution : 원하는 쪽으로 진화시킬 수 있다. Diversification : 다양한 것들 만들어야 한다. Selection : 원하는 것을 골라야 한다. Amplification : 많이 만든다. Se..
유전공학 14장 (3), 15장
2020. 6. 4. 20:22
🧬 Bio/유전공학
Introduction of the correct version 정상 유전자의 도입 Antisense version 발현되는 가닥(mRNA)의 거꾸로 서열인 Antisense RNA를 붙여줘서 mRNA의 발현을 억제한다. Suicide gene therapy 화학요법으로 인한 파괴를 촉진시키는 유전자를 사용한다. 15장 이상적인 살충제 Highly selective : 특정 해충들만 공격 Biodegradable : 생태계에 오래남아 있으면 해를 주기 때문에 생 분해가 되어야 한다. Affects all the parts of plants : 식믈의 안쪽 or 농작물의 내부까지 잘 효과가 나타나야한다. Positional effect 유전자 발현이 활성화 되어있는 부분에 삽입된 경우를 골라야 한다. GM..
유전공학 14장 (2) - 유전병 유전자 찾기
2020. 6. 3. 14:48
🧬 Bio/유전공학
Positional Cloning Genetic Mapping 가계도 분석을 해서 가장 가까운, 항상 같이가는 질병 유전자의 마커를 찾아낸다. 유전자 마커를 통해 우리가 알고싶은 유전자의 대략적인 위치를 결정한다. 그 후에는(Genetic Mapping 다음 단계에서는) 유전자 마커를 중심으로 염기서열을 분석한다. 유전자 마커는 STR marker를 이용한다. STR : Short Tandem Repeat 반복되는 짧은 비암호화 영역, 2~7 bp 개인마다 핵심반복부위의 반복수가 다르게 나타난다. STR marker 분석 방법 RFLP 분석 RFLP : Restriction Fragment Length Polymorphism DNA를 제한효소로 절단했을 때, 절단된 길이가 개인에 따라 다양하게 나타나는 ..
유전공학 14장 (1) - 의학분야로의 응용
2020. 6. 3. 14:06
🧬 Bio/유전공학
백신으로 이용할 수 있는 것 Coat Protein Transgenic Plant 제너의 종두법 : Vaccinia 로부터 예방접종 시작 Insect cell 안의 inclusion body 분리하기 쉽다. 농업에 쓰이는 가축이나 곡물을 숙주로 해서 재조합단백질을 생산하는 것 어떻게 형질전환 가축을 만들어서 의약품을 계속 생산하게 할 수 있느냐 형질전환은 체세포에서 만든 다음에 거기서 뺀 후 난자에 집어 넣는다. 난자는 수정란으로 생각해서 형질전환된 동물이 된다. 의학분야에 응용한 예 휴먼인슐린 = humilin 인슐린은 사이즈가 그렇게 크지 않다. 인슐린 유전자 앞에는 Leader 시퀀스가 있다. Leader를 포함한 전사체가 소포체로 이동하면서 두가지 형질전환체를 만든 다음에 각각의 융합단백질로 만든..
유전공학 13장 (2)
2020. 5. 25. 12:25
🧬 Bio/유전공학
★★★★★★★ Cassete Vector 기본 프레임이 있고 넣고 싶은 유전자 넣는 벡터 카세트에다가 테이프를 집어 넣는 것 처럼 Fusion System 쓰는 이유 변역의 효율성 : 번역 효율이 높은 유전자를 쓰면 변역량이 많다. 외래 단백질로 인식하지 않아서 분해되지 않는다. Signal peptide가 있기 때문에 분리에 유리하다. Affinity chromatography : 특정 단백질만 얻을 수 있다. 인간 유전자가 가지는 문제점 대장균에는 가공과정이 없다. 인트론 제거 불가능 해결책 : 가공과정이 끝난 mRNA를 cDNA로 만들어서 사용한다. 대장균의 전사 종결자와 일치할 수 있다. 해결책 : 돌연변이를 시켜서 전사 종결자로 읽히지 않게 한다. Codon bias : 대장균에서 특정 코돈이 ..
유전공학 13장 (1)
2020. 5. 25. 10:20
🧬 Bio/유전공학
대량 생산을 위한 2가지 방법 Batch culture : 닫힌 시스템에서 유용한 유전자 산물을얻는 것 Continuous culture : 열린 시스템에서 배양을 하면서 새로운 배지를 넣어주면서 기존에 있던 배지를 빼준다. 오염위험이 있다. 유전자를 동물세포에서 발현시키려면? 우리가 원하는 유전자를 벡터를 통해서 대장균에 도입해서 발현시킨다. 그러면 단백질을 대장균에서도 대량으로 얻을 수 있다. 동물세포의 유전자를 대장균에서 발현시키기 위한 조건 Promoter Ribosome Binding Site Terminator에 대한 Signal 그러나 Ribosome Binding Site 에서 서로 다른 Signal을 갖기 때문에 잘 작동하지 않는다. 이를 해결하기 위해 새로운 벡터가 필요하다 => Exp..
유전공학 12장 (3)
2020. 5. 21. 11:47
🧬 Bio/유전공학
Phage Display 파지의 표면에 단백질들이 Display되게 한다. 페이즈의 coat protein을 표면에 display 되게 한다. (c) 단백질을 순수분리해서 표면에 단백질을 부착시킨 다음에 phage 에다가 Library를 만든다. 또다른 phage는 display 할거고 Phage의 coat protein gene에 우리가 원하는 유전자를 융합시키면 이 단백질 역시 페이즈가 표면에 display돼서 다른 애들과 상호작용하는지 안하는지를 볼 수 있다. Phage의 genome을 알 수 있다. Yeast two-hybrid 이 번에 소개할 방법은 2잡종법(Two-hybrid method)이다. 이 방법은 두 종류의 단백질이 서로 상호작용을 하는가를 검출하는 방법이다. 이 방법은 단백질을 모르..
유전공학 12장 (2) - Proteomics
2020. 5. 18. 11:44
🧬 Bio/유전공학
Proteomics 3단계 특정 세포에서 발현되는 모든 단백질을 분리 Protein mapping 각 spot의 단백질을 분석한다. 단백질 염기서열이 DNA처럼 잘 발달되지 않았기 때문 PMF (Peptide Mass Fingerprinting) 아미노산 서열이 아닌, 단백질을 잘라서 펩타이드 개수와 질량을 분석 MALDI-TOF 기법을 이용한 질량분석기로 측정 PST (Peptide Sequence Tag) 펩타이드 말단에서 떨어져 나간 아미노산을 질량분석으로 결정 각 단백질을 규명한다. MALDI-TOF MS ESI-MS MALDI-TOF Mass spectrometry (질량 분석기) 전기장 하에서 전하를 띤 물체는 힘을 받아 운동하며, 운동의 크기는 물체의 질량과 전하의 비에 따라 다르다. TOF..
유전공학 12장 - Studying Genome
2020. 5. 7. 14:21
🧬 Bio/유전공학
Homology (상동성)을 관찰하여 유전자가 무슨 관계인지 확인한다. DNA와 아미노산 서열 둘다 상동성 있어야 공통조상을 가질 가능성이 높다. 염기서열의 상동성 76%, 아미노산 서열의 상동성 28%면 기능이 달라버린다. Synteny : 두 종에서 여전히 보전되고 있는 부위 ORF (Open Reading Frame) : 단백질 생산이 가능한 유전체 영역, mRNA로 전사될 가능성이 있는 염기서열 Gene annotation : gene의 정보, 의미를 규명하는 것 ORF를 찾으면 된다. ChIP-seq = Chromatin + Immunoprecipitation + NGS antibody를 이용해 DNA에 특정 위치에 결합한 단백질을 침강시킨 후 NGS를 이용해 시퀀싱 하는 것 Genome 상의 ..
유전공학 11장 - Studying gene expression and function
2020. 5. 4. 11:49
🧬 Bio/유전공학
★★★★★★★ Hibridization : 내가 원하는 전사체가 있느냐 Southern hybridization : DNA gel 을 membrane에 옮기는 것 Northern hybridization : RNA gel 을 memebrane에 옮기는 것 S1 nuclease : DNA와 RNA가 hibridization할 때 인트론 부위를 잘라준다. 단일가닥 부위 DNA를 자른다. (Fig 11.4) 전사 개시점 찾는 법 S1 nuclease mapping Primer Extension RACE (Rapid Amplification of cDNA Ends)기법 DNA에 어떤 전사인자가 붙는가? EMSA (Electrophoretic Mobility Shift Assay) 전기영동 했을 때 이동속도의 변..
유전공학 10장 - Next Generation Sequencing (2)
2020. 4. 27. 11:46
🧬 Bio/유전공학
Genome = Gene + chromosome Shotgun approach : 탄환처럼 잘라서 붙이기 DNA를 잘게 토막 낸 후 염기서열을 분석한 뒤, 이 서열 자료들을 컴퓨터에 넣으면 서로 겹치는 부분을 컴퓨터가 찾아내어 순서를 짜맞춰주는 방식 Clone contig approach : 잘게 잘라서 클론들을 중첩되게 배열하는 것 클론 순서로 Clone Contig Approach 순서대로 중첩되게 하는 방법 3가지 **** 1. Chromosome walking 2. Clone fingerprinting 3. Molecular markers : 유전자도 아니면서 독특한 위치가 정해진 서열들은 지표상 중요한 역할을 한다. 너무 잘게 자르진 않게 자른다. 큼직큼직하게 자른다. BAC library 중첩..
유전공학 10장 - Next Generation Sequencing
2020. 4. 23. 11:43
🧬 Bio/유전공학
Sanger Sequencing dNTP : DNA polymerase가 dNTP의 상보적인 DNA를 합성 산소 한개가 떨어진 ribose ddNTP(dideoxy nucleotide) : 합성 중단, 염기에 따라 다른 형광 산소 두개가 떨어진 ribose 모든 조각들의 마지막에는 dd가 들어간다. 주형의 서열을 알고 싶다면 primer 를 붙여야 한다. Automated DNA Sequencing Sanger가 느려서 만든 것. Sanger와 원리가 같지만 ddNTP에 다른 형광물질을 붙여서 사용한다. 전기영동으로 분리하며 하단에 (+) 전하로 (-)인 DNA가 짧은 순으로 끌려간다. (+) 전하쪽으로 빠져 나올 때 Laser를 쏜다. Chain termination single strand DNA 의..
유전공학 9장 - 중합효소 연쇄 반응(PCR:The polymerase chain reaction)
2020. 4. 20. 23:25
🧬 Bio/유전공학
Designing primer primer가 너무 짧다면 다양한 DNA가 만들어져 background가 커진다. primer가 너무 길다면 주형 DNA와 혼성화를 이루는 속도가 느려진다. 17mer 짜리 primer가 가장 적당하다. Tm = (4×[G+C]) + (2×[A+T])℃ Studying PCR product Agarose gel electrophoresis qPCR : 증폭과 정량을 동시에 하는 PCR The polymerase chain reaction (PCR) 1970년대에 gene cloning기술의 개발은 이전에 불가능했던 방법으로 유전자와 유전자 활성에 대한 연구를 가능하게 함으로써 신선한 자극으로 받아들여졌다. 두번째 혁신적인 방법 - polymerase chain reactio..