중합효소 연쇄 반응 & 전기영동, PCR & Gel Electrophoresis

-PCR-

 중합효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction ; PCR)은 DNA를 어떤 생명체를 쓰지 않고 복제시키는 기술이다. 이 PCR은 kary mullis와 동료들이 1980년도에 고안하였다.

 PCR은 DNA중합효소를 이용해 DNA의 일부를 복제하는 방법이다. 만약 어떤 DNA의 일부를 증폭시키고 싶다면 작은 DNA 조각(primer)들을 증폭시키고 싶은 DNA의 양쪽에 결합시키고, 이로부터 DNA가 합성되도록 한다. 이러한 방법으로 원하는 DNA를 백만배 증폭시키면 전기영동으로 분석할 정도가 된다.

먼저, 1 증폭시키고 싶은 DNA를 분리하기위해 가열을 한다. 2. DNA조각(primer)를 넣는다. 3. DNA중합효소 (Polymerase)로 복제시킨다. 그리고 이것을 반복한다.  이렇게 가열, 프라이머 첨가, DNA 중합효소의 과정을 거치면 DNA의 양이 두배가 된다.
 이런 고열속에도 영향을 받지 않는 효소를 쓰는데 Taq 중합효소로 Thermus aquaticus라는 온천에 사는 세균에 존재하며, 열에 대한 저항성이 매우 강한 효소이다.

 그리고 한 사이클은 몇 분 정도만이 소요되고, 충분한 양의 DNA를 증폭시키는데는 20사이클 정도나 그 이하의 사이클을 돌리면 충분하다.



-전기영동-
 
 연구를 할 때 RNA 또는 DNA 조각들을 서로 분석할 필요가 있다. 그래서 그 분석하는 보편적인 방법으로는 핵산과 단백질을 분리하는 전기영동, 이온교환 크레마토그레피, 겔 여과 크래마토그래피가 있다.

 전기영동(Gel Electrophoresis)은 서로 다른 핵산과 단백질을 분리하는데 쓰인다.

 DNA는 인산기때문에 음전하를 띠고 있다. 그래서 홈이 파인 겔(Gel)에 DNA를 (-)극에 놓으면 (+)극으로 이동하게 된다. 그런데 작은 DNA는 같은 시간동안 많이 움직이고 상대적으로 큰 DNA는 적게 움직이게 된다. 그래서 가장 큰 DNA는 가장 (-)극에 가깝고 가장 작은 DNA는 (+)극에 가깝다. 마지막으로 형광렴료로 염색하여 각 거리를 구하고 알려진 것과 대조하여 각각의 DNA의 크기를 알 수 있다.