유전자 재조합

고등생물
고등생물의 핵 속에 들어 있는 거의 모든 유전자에는 중간에 쓸모없는 DNA 조각들이 끼어 있으며, 이 점은 미생물의 유전자 구조와 다르다. 따라서, 유전정보가 전사되는 과정이 서로 다르다. 고등생물의 핵 안에서는 RNA 중합효소(polymerase)에 의해서 pre-mRNA가 합성된다. 이 pre-mRNA에 들어 있는 쓸데없는 부분(cintron)을 스플라이싱 효소(splicing enzyme)가 제거하고 유전정보가 들어 있는 부분(exon)을 연결한다. 이 과정에서 mRNA의 5`-말단에는 7-메틸구아닐산염이 피로-인산 결합상태로 연결되며, 꼬리부분인 3`-말단에는 폴리 A가 붙는다. 이와 같은 과정으로 합성된 고등생물의 mRNA는 핵막을 통해 세포질로 나와서 단백질 합성에 참여한다.
7-메틸구아닐산염이나 폴리 A는 mRNA가 갖가지 파괴효소로부터 공격받는 것을 방어하는 것으로 알려져 있다. 미생물인 경우는 핵이 없으므로 mRNA는 즉시 전사되면서 단백질을 합성한다. 즉, 스플라이싱계가 미생물에는 없다. 따라서, 고등생물의 DNA를 고등생물의 핵 속에 있는 상태로 추출해서 미생물 속에 이주시키는 데는 여러 가지 문제점이 생긴다. 이 점을 보완하기 위하여 대개의 경우 mRNA로부터 거꾸로 전사한 상보적 DNA (complemen tary DNA)를 만들어서 이것을 미생물에 주입시켜 형질을 발현시킨다. 대개의 경우 특정 세포에서 먼저 mRNA를 추출한다. 일반적으로 올리고(dT)-셀룰로오스나 폴리 U-세파로오스(sepharose)로 폴리 A가 붙은 mRNA를 뽑아서 이를 실험에 이용한다. 흔히 mRNA를 도롱뇽 알에 넣어서 단백질이 합성되게 한다. 원하는 단백질의 합성이 확인되면 그 mRNA를 역전사효소(reverse transcriptase)로 cDNA를 만들고, 알칼리 처리로 RNA를 제거한 뒤 한 가닥 사슬로 되어 있는 cDNA를 주형으로 하여 DNA 의존성중합효소를 이용해 2가닥의 사슬로 된 cDNA를 합성한다.