유전공학 - Transformation의 원리와 종류

1. Transformation의 정의

Transformation은 유전공학에서 외부의 유전자 또는 dna 조각이 숙주 세포 내부로 들어가서 숙주 세포의 유전자에 통합되어 유전자가 바뀌는 과정을 의미한다. 이 과정은 자연계에서도 발생하며, 특히 박테리아의 경우 자연적 transformation은 1928년 Griffith의 실험을 통해 처음 밝혀졌다. 그 실험에서 Streptococcus pneumoniae의 비독성균과 독성균을 혼합했을 때 비독성균이 독성 유전자를 획득하여 독성균으로 변하는 현상을 보여주었으며, 이를 통해 유전자가 자유롭게 존재하다가 강제로 세포 내로 들어오는 과정을 이해할 수 있었다. 현대 유전공학에서는 이 자연적 과정을 인위적으로 활용하여 유전자를 세포에 도입하는 방식이 발전했다. 연구에 따르면, 현재 실험실에서 사용되는 transformation 기법은 주로 화학적 방법과 전기천공법으로 나뉜다. 화학적 방법은 칼슘 클로라이드(CaCl2) 용액을 이용하여 세포의 막을 불안정하게 만들어 dna의 흡수를 돕는 방식이며, 이 방법은 대장균(E. coli)과 같은 그람 음성 세균에서 주로 사용된다. 전기천공법은 세포에 전기 충격을 가해 세포막에 일시적 구멍(포어)을 형성하여 dna가 내부…