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☞ PCR
PCR은 polymerase chain reaction의 약자로 한글로 풀어 얘기하자면 중합 효소 연쇄 반응이라 할 수 있겠다. DNA의 양쪽 가닥을 주형으로 DNA를 선택적으로 증폭시키는 방법으로 DNA 복제에 있어서 꼭 필요한 방법이다.
일반적으로 PCR 과정은 크게 Predenaturation후 DNA denaturation, primer의 annealing, extension 의 세과정을 반복한 다음 end filling 을 거쳐 4℃에서 보존하게 된다.
1. Predenaturation : 94℃에서 3분간 진행.
2. DNA denaturation : 94℃에서 15초에서 1분간을 표준으로 하지만 30초로도 충분. 너무 길면 DNA polymerase에 이상이 생길 수 있음.
3. Primer Annealing : 제작한 primer에 따라 다름. primer을 제작하는 프로그램이나, 제작해 주는 회사에서 Tm값을 알려줌. 주로 55℃에서 60℃사이로 만들어지며 통상 30초에서 1분을 사용함.
4. Extension : 신장반응에 필요한 시간은 주형 DNA의 농도, 증폭단편의 크기, 반응온도에 따라 좌우되지만 일반적으로 Taq polymerase를 사용할 경우 72℃에서 1kb이하는 1분, 그 보다 긴 경우는 1kb당 1분의 비율로 길게 설정. 즉, template가 3kb인 경우 3분으로 하겠죠..
5. 2번부터 4번과정을 25회에서 30회가량 반복.
6. End filling : 주형 DNA의 3`쪽의 충분한 Extension을 위해 72℃에서 10분간 실시.
8…(생략)
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nsion time이 무한대가 아니므로 다음 cycle의 denaturation step까지 합성이 된다. 보통 500bps 이하의 size는 20초면 충분한 extension이 되는 것으로 알려져 있다.
결국 한 사이클마다 두 종류가 생성이 된다. 한 종류는 original templates에 primer가 결합해서 생성이 되는 긴 생성물이고 또 한 종류는 긴 생성물과 표적 생성물을 templates로 primer가 결합하게 될 경우 생성이 되는 표적 생성물이다. long products의 경우는 매 cycle마다 1개씩 생성이 되므로 생성된 각 products의 비율을 계산해 보면 다음과 같다.
L (number of long products) = N (number of initial templates) x C (number of cycles)
target products의 경우는 매 cycle 마다 target products와 long products의 갯수만큼 새로이 생성이 된다.
이 PCR은 암과 관련된 Virus나 Pathogen의 검출, Human Genome Project에서 염기 서열 분석이나 유전자 지도를 만드는 Human Genetics, 멸종된 과거생물의 유전적 구성을 분석하는 Evolutionary Biology, 친자 감별이나 법의학적 용도인 Genetic Fingerprinting등에 응용되고 있다.
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