[생화학] polymerase chain reaction(PCR)

1. PCR의 개념

폴리메라제 연쇄반응(PCR)은 특정 DNA 서열을 선택적으로 증폭하여 수백만 배에서 수십억 배까지 증폭시킬 수 있는 분자생물학적 기술이다. 이 기술은 1983년 캐리 밀스와 켄 해리스에 의해 개발되었으며, 이후 유전학, 의학, 법의학, 생명공학 등의 분야에서 광범위하게 활용되고 있다. PCR의 핵심 원리는 효소인 DNA 폴리메라제와 특별히 설계된 프라이머, 그리고 온도 변화에 따른 반복적인 열처리 과정을 이용하여, 미미한 양의 DNA도 빠르게 원하는 부위로 선택하여 증폭시키는 것이다. 이 과정은 세 단계로 나뉜다. 먼저, 고온인 94~98도에서 DNA 이중 나선을 단일 가닥으로 분리하는 변성(디노화) 단계를 거친다. 다음으로, 프라이머가 타겟 서열에 결합하는 결합 단계가 50~65도에서 일어나며, 마지막으로 DNA 폴리메라제가 72도에서 뉴클레오타이드를 이용하여 새 가닥을 합성하는 확장 단계가 진행된다. 이 세 과정은 반복적으로 수행되어, 수백 배에서 수천 배까지 선택된 DNA 서열이 증폭된다. PCR이 널리 사용되는 이유 중 하나는 작은 샘플 양으로도 충분한 양의 DNA를 생산할 수 있다는 데 있다. 일반적으로 1ng(나노그램) 정도의 DNA 샘플만…