제 5 장 유전자 재조합 - 제한효소, 유전자 운반체

제 5장 유전자 재조합

 

 

 

3. 제한효소

 

제한효소란,

 

DNA 분자를 구성하는 뉴클레오티드의 특정 염기서열을 인식하여 DNA분자를 자르는 효소.

 

뉴클레오티드 간의 이인산에스테르 결합을 가수분해한다.

 

가수분해 된 말단은 두가지 부류로 나뉜다.

 

1. 접착성 말단

 

가수분해 후 생겨난 사슬 끝 모양이 마치 서로 겹쳐지기 좋게 생긴 형태.

 

2. 평활성 말단

 

DNA분자가 가수분해되어 생긴 사슬(가닥) 끝의 모양이 밋밋하게 생긴 형태.

 

 

 

 

 

4. 유전자 운반체

 

흔히 vector라고 하며, 특정 유전자 DNA를 숙주세포 속으로 가지고 들어가 증폭시킬 수 있는 기능을 갖는다.

 

특정 유전자 DNA는 vector와 공유결합을 생성함으로써 vector와 함께 행동한다.

 

 

vector의 조건

 

1. vector 스스로 복제하며 증식.

 

2. 숙주세포 내에서 안정하게 존재.

 

3. 분해, 절단, 재결합 등이 편리.

 

4. vector의 크기는 작을수록 좋다.

 

5. 다른 DNA조각과 구별이 가능한 독특한 maker처럼 활용되는 유전자를 가져야 한다.

 

6. 제한효소에 의해 잘려도, 기능이 상실되지 않은 부위에 외래 유전자 DNA를 삽입할 수 있어야 함.

 

 

예 1 ) 플라스미드( Plasmid)

 

1. 자가 복제 능력을 보유하고 있다.

 

2. 염색체 DNA와는 별개로 분리되어 있고,

 

3. 세포질 내에 존재하는 두 가닥의 원형 DNA이다.

 

4. 외래유전자나 전체유전자의 크기가 너무 크면 재결합반응이 어렵다는 단점이 있다.

 

5. 취급 보관이 쉽다는 장점도 있다.

 

 

예 2 ) Phage(파아지)

 

1. 일종의 바이러스

 

2. 세균을 감염시켜 숙주로 이용해 생활한다.

 

3. bacteriophage 는 infection을 이용해 복제한다.

 

4. 항체나 항원을 생산할 때 vector로 쓰임.

 

5. E.coli 의 바이러스에 해당하는 bacteriophage lambda(람다파아지)는 플라스미드보다 커다란 크기의 외래유전자를 클로닝하는데 알맞다.

 

(일반적으로10kb /여기는 20kb)

 

 

예 3 ) Cosmid(코스미드)

 

1. 플라스미드의 기능 일부와 파아지의 기능 일부를 보유하고 있다.

 

2. 거대 DNA분자 클로닝을 할 때 사용되는 벡터이다.

 

3. 플라스미드처럼 자가복제에 필요한 유전자를 갖고 있고

 

4. 세균 내에서 독립적으로 존재할 수 있다. 

 

5. 취급, 보존이 쉽고

 

6. 항생제 내성 유전자 maker를 갖고 있어 선별 및 추적이 쉽다.

 

7. 파아지처럼 cos유전자를 갖고있어, 생체 밖 시험관에서도 재조합체 유전자를 사용해 입자를 만들 수도 있다.