재조합 DNA와 유전공학: 유전자의 분자적 재단에 관하여

 

 

재조합 DNA가 무엇이며, 유전공학에 대한 상세한 이야기를 다루어 보자!!

 

재조합 DNA에 대해 들어보신적이 있으신가요? 쉽게 말해 DNA를 재조합하여 없던 새로운 형질을 발현시키는 유전공학적 기술입니다. 오늘은 재조합 DNA와 유전공학, 유전자의 분자적 재단에 관하여 한번 알아보겠습니다.

 

기술의 발전은 과학에 있어서도 비약적인 도약을 가져왔습니다. 지난 20년에 걸쳐 새로이 개발된 기술인 재조합 DNA 혹은 유전공학 대변혁을 일으켰습니다. 자연에 존재하는 매우 경이적인 두가지 생물학적인 분자의 발견은 특정 DNA 절편을 분리하고 조작하는 방법을 발전시켰습니다. 이 두 분자는 플라스미드 DNA와 제한효소 입니다. 재조합 DNA 방법은 온전한 유전자와 그 조절 요소를 포함한 DNA의 절편를 분리하고, 그 절편을 플라스미드나 파아지에 연결하여 그 하이브리드를 세균에 삽입시킵니다.

 

세균이 대량 복제할 수 있기 때문에 이 과정은 삽입된 외래 DNA를 대규모로 생산하는데 이용될 수 있습니다. 만일 세균 숙주가 외래 DNA를 발현하거나 단백질 산물을 합성한다면, 그 하이브리드 플라스미드는 희귀하거나 값비싼 단백질, 심지어 실험실에서 만든 특이한 돌연변이를 함유한 단백질들을 대량 생산하도록 할 수 있습니다.

 

이번 포스팅에서 우리는 세포의 DNA 절편이 어떻게 절단되고 변형되며 함께 결합하고 복제하는지에 대하여 알아볼 것입니다. 이런 DNA 조작이 비교적 쉽게 수행될 수 있다는 것은 정말 놀라운 일인것 같습니다.

 

DNA재조합

 

 

플라스미드는 자연의 침입자로 작용한다.

 

 1950년대 초, 세균이 접합이라 불리는 과정에 의해 다른 박테리아로 유전자를 전달함이 발견됐습니다. 박테리아는 표면에 있는 작은 필루스를 인접한 박테리아 표면에 부착시킵니다. DNA는 공여 박테리아로부터 필루스를 통해 수용자 박테리아로 전달됩니다. 필루스 형성과 유전자를 이웃으로 전달하는 능력은 유전적으로 조절되는 형질입니다.

 

이 형질을 조절하는 유전자들은 세균의 염색체가 아닌 플라스미드라 불리는 별개의 유전요소에 존재합니다. 플라스미드는 외부 DNA를 박테리아 숙주내로 운반하는 이상적인 벡터이며, 이와같이 운반된 외부 DNA는 숙주 박테리아내에서 플라스미드와 함께 복제될 수 있습니다. 따라서 벡터로서의 플라스미드는 유전공학의 중요한 도구중 하나입니다.

 

 

DNA재조합

 

 

제한효소는 최고의 자연 절단기로 작용한다.

 

대부분의 세균에서 발견되는 제한효소는 외래 생물체의 DNA를 인식하고 분해합니다. 세균은 수백만년 동안 외래 DNA의 침입에 직면해 왔으며, 침투한 DNA를 파괴하는 동안 자신의 DNA를 보존하는 보호 메커니즘으로써 이들 효소들을 벌전시켜 왔습니다.

 

각 제한효소는 일반적으로 4~6 염기쌍 정도의 짧은 염기서열만을 인식합니다. 예를 들어 최초로 분리된 제한효소중 하나인 EcoRI은 오직 다음 염기서열을 가진 DNA만을 전달합니다.

 

이상으로 이번 포스팅에서 DNA재조합 기술과 유전공학에 관해 맞보기로 알아보고 다음 포스팅에서 좀더 상세하게 다뤄 보도록 하겠습니다. 감사합니다.