[생명과학]DNA 추출하기 실험 자료
학습 / 12-11-24 / 조선국 / View 19789
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1. DNA 추출 실험에서 에탄올의 역할은 무엇인가?
DNA의 용해도를 낮추어 DNA를 응축시켜 눈에 보일 수 있게 침전시킨다.
‣ 에탄올은 -OH를 포함한 극성용매라 염기간 수소결합으로 이중나선구조를 하고 있는 DNA의 염기에 작용하여 염기사이의 수소결합을 방해하기 때문에 용액에서는 일정한 배열의 콜로이드처럼 존재할 수 없다. 이 때문에 DNA가 제멋대로 엉켜서 침전되어 버리게 된다.
에탄올을 여과된 추출과 혼합하게 되면 에탄올, 물, DNA 중에서 물-DNA 관계는 에탄올이 등장하면서 친화도 입장에서 DNA는 물과 떨어져 나가고 물-에탄올이 결합하게 된다. DNA는 첨가된 염(salt, NaCl 9%)에 의해 인산기도 봉쇄되면서 친수성 성질이 낮아지게 되고 결국 DNA 분자끼리 소수성 적으로 모여 침전하게 된다.
 
(1) 에탄올을 차갑게 하는 이유는 무엇인가?
미지근한 에탄올 사용하면 DNA는 응축되지 않고 다 풀어지게 되는데, 이렇게 되면 원심분리해도 침전은 안된다. 마지막 단계에서 에탄올을 쓰게 되는데, 차가운 에탄올을 사용하지 않으면 하얀실의 DNA를 얻기 쉽지 않다.
 
 
2. DNA 추출 실험에서 액체 세제(계면활성제)의 역할은 무엇인가?
☞ 세제는 세포막의 인지질 성분을 녹여 DNA와 단백질이 방출될 수 있게 한다.
‣ 세포막은 친수성과 소수성의 인지질 이중층을 형성하고 있다. 친수성과 소수성의 특징을 가진 인지질층과 같이 계면 활성제(세제)도 인지질과 같은 구조를 하고 있기 때문에 미셀을 형성하면서 때를 제거한다. 즉 세제의 친수성 부분이 세포막이나 핵막의 친수성 부분에 결합하여 이것을 제거한다.
 
막단백질은 펌프(pump 또는 gate), 수용체, 에너지 변환체, 효소로 작용한다. 막지질은 에너지원, 신호분자의 역할을 하며 인지질, 당지질, 콜레스테롤 등으로 구성된다. 막지질은 친수성과 소수성 영역을 가진 부분이 있다.
막 단백질 중 외재성 단백질은 정전기적 인력과 수소결합으로 구성되어 있으며 이들 단백질은 ionic strength와 pH변화로 제거되며 막관통 단백질은 계면활성제로 제거된다.
 
3. DNA 추출 실험에서 소금(염)의 역할은?
☞ DNA는 핵막과 세포막에서 분리되어도 히스톤 단백질이 많이 결합되어 있기 때문에 소금은 이 단백질들을 분리시키는 기능을 하여 순수 DAN을 얻을 수 있게 한다. 또한 소금은 DNA가 잘 뭉치게 해 주는 역할을 한다.
 
 
[DNA의 구조와 특성]
 
1. DNA는 이중 나선 가닥으로 히스톤 단백질을 둘러싸고 있다.
 
2. DNA 구성요소
(1) 당(sugar): Deoxyribose, (2) 인산(phosphate), (3) 염기(base)
- Purine계 : A(adenine), G(guanine)
- Pyrimidine계 : T(thymine) ,C(cytosine)
- 각각의 퓨린은 하나의 피리미딘과 수소 결합을 통해 결합. A = T, G Ξ C 뼈대형성
 
3. DNA 복제 방식
반보존적인 DNA 복제 : DNA 복제가 시작되면 이중나선 가닥은 DNA 풀림 효소에 의해 풀어지면서 5‘ →3’ 방향으로 복제가 진행된다. 선도가닥(leading strand)은 DNA 중합효소에 의해 연속적으로 복제되는 반면, 지연가닥(lagging strand)은 DNA 이중나선이 풀이는 반대방향으로 DNA조각이 절편 형태로 합성되는데, 이때 절편을 ‘오카자키 단편’이라고 한다. DNA 이중나선이 더 풀어지면 이미 합성된 DAN조각의 5‘만달 뒤쪽에는 또 다른 DNA 중합효소가 결합하여 앞쪽 DNA 조각에 도달할 때까지 뉴클레어타이드를 결합시킨다.. DNA 조각이 이미 합성된 DNA조각을 만나게 되면 DNA 중합 효소가 분리되고, DNA연결효소에 의해 2개의 DNA조각이 연결된다.
 

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