이 중합되고 있다. 이렇게 새롭게 합성된 DNA가닥들은 그 스스로가 새롭게 복제되는 DNA의 주형이 된다. 중합효소 연쇄 반응 ( 영어 : Polymerase Chain Reaction, PCR ) 은 DNA의 원하는 부분을 복제 · 증폭시키는 분자생물학적인 기술이다. 이 기술은 사람의 게놈과 같은 매우 복잡하며 양이 지극히 미량인 DNA 용액에서 연구자가 원하는 특정 DNA 단편만을 선택적으로 증폭시킬 수 있다. 또한 증폭에 필요한 시간이 2시간 정도로 짧으며, 실험 과정이 단순하고, 전자동 기계로 증폭할 수 있기 때문에, PCR과 여기서 파생한 여러가지 기술은 분자생물학, 의료, 범죄 수사, 생물의 분류 등 DNA를 취급하는 작업 전반에서 지극히 중요한 역할을 담당하고 있다. 목차 1 개요 2 필요한 것
, 의료, 범죄 수사, 생물의 분류 등 DNA를 취급하는 작업 전반에서 지극히 중요한 역할을 담당하고 있다. 목차 1 개요 2 필요한 것 3 과정 3. 1 DNA의 변성 ( Denaturation ) 3. 2 프라이머의 결합 ( Annealing ) 3. 3 DNA의 신장 ( Extension ) 4 역사 5 이용 5. 1 선택적 유전자 증폭 5. 2 DNA의 증폭과 정량화 5. 3 질병의 진단 6 같이 보기 7 외부 링크 개요 [ 편집 ] 1984년에 캐리 멀리스가 특정 DNA 서열을 증폭하기 위한 방법을 고안하여 중합효소 연쇄 반응 ( Polymerase Chain Reaction ) 이라고 불렀다. 1985년에 중합효소를 클레나우 중합효소 ( Klenow polymerase ) 로 사용하는 PCR이 처음 공식적으로 발표됐다. 클레나우 중합효소
는 DNA를 변성 ( Denaturation ) 시키는 것이다. 두 가닥의 DNA는 가열함으로써 분리시킬 수 있다. 분리된 각각의 DNA는 주형 ( Template ) 으로서 역할을 하게 된다. 변성 온도는 DNA 내에 있는 GC의 양과 DNA의 길이에 따라 달라진다. PCR의 두 번째 단계는 결합 ( Annealing ) 이다. 이 단계에서는 프라이머 ( Primer ) 들이 주형 DNA에 결합을 하게 된다. 결합 ( Annealing ) 온도는 반응의 정확성을 결정하는 중요한 요소인데 만약 온도를 너무 높게 하면 프라이머가 주형 DNA에 너무 약하게 결합되어서 증폭된 DNA의 산물이 매우 적어진다. 또 만약 온도를 너무 낮게 하면 프라이머가 비특이적으로 결합하기 때문에 원하지 않는 DNA가 증폭될 수 있다.
쓰이지 않는 곳이 없다고 해도 과언이 아닐 정도로 광범위하게 사용되는 기술이다. 또한 근래 과학 수사나 친자 감별 등에 자주 이용되는 DNA 지문 분석 ( DNA fingerprinting ) 역시 PCR법을 이용해서 이루어진다. 생물학에서는 여러 유전병을 판별하기 위해서 인간 유전학에서 사용하는 경우가 있으며, 오래된 고생물이나 멸종 생물의 희소 DNA를 증폭하기 위해서도 이용된다. 분류학에서도 종 간의 DNA 비교를 위해 PCR법을 널리 이용하고 있으며, 분자생물학에서는 DNA나 RNA를 다루기 위해서 반드시 이용되는 매우 중요한 기술로 받아들여지고 있다. 선택적 유전자 증폭 [ 편집 ] PCR은 DNA의 특정 부분을 증폭시킴으로써 DNA조각의 분리를 가능하게 한다. 이런 PCR의 활용은 조그만 부분을 통해 대량의 순수한 DNA조각들을 얻
특허가 있다. 개발자 멀리스는 PCR법을 고안한 공로로 1993년 노벨 화학상을 수상한다. 현재는 PCR법도 더욱 다양한 응용 기술이 개발되었다. 이러한 응용 기술로는 역전사 효소를 이용해서 RNA를 직접 증폭시키는 역전사 - PCR이 대표적이며, 이외에도 형광 물질을 붙여서 PCR을 진행하며 관측되는 정량적인 변화를 이용하여 원래 DNA나 RNA의 양을 정확히 측정하는 정량적 PCR ( qPCR ) 또는 실시간 PCR ( Real time PCR ), 한번에 수많은 PCR을 동시에 시행하는 대용량 PCR 같은 여러 방법이 있다. 이용 [ 편집 ] PCR법은 현재 생물학에서 쓰이지 않는 곳이 없다고 해도 과언이 아닐 정도로 광범위하게 사용되는 기술이다. 또한 근래 과학 수사나 친자 감별 등에 자주 이용
중합효소 연쇄 반응 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 중합효소 연쇄 반응 위키백과, 우리 모두의 백과사전. 둘러보기로 가기 검색하러 가기 그림 1 : 중합효소 연쇄 반응에 대한 간단한 도표. ( 1 ) 변성 ( 94 - 96C ). ( 2 ) 프라이머의 결합 ( ~ 65C ) ( 3 ) DNA의 신장 ( 72C ). 4회의 반복된 실험이 표현되어 있다. 파란 실선은 프라이머 ( 붉은 화살표 ) 가 결합되는, 복제하고자 하는 주형 DNA ( Template DNA ) 를 표시한다. 녹색 동그라미는 DNA 중합효소를 의미한다. 녹색 화살표 방향으로 새로운 DNA 가닥 ( 녹색 실선 ) 이 중합되고 있다. 이렇게 새롭게 합성된 DNA가닥들은 그 스스로가 새롭게 복제되는 DNA의 주형이 된다. 중합효
크기 1kb마다 1분 정도의 시간을 배당하면 충분히 반응이 일어난다. 마지막 cycle에는 약 10분 정도 시간을 충분히 주는 것이 좋다. 이 과정이 계속 반복하여 진행되면서 ( 보통 20∼40회 ) DNA의 원하는 부분을 증폭시키는 것이 PCR 의 원리이다. 원하는 부분을 제대로 증폭시켰는지 확인하기 위해서 PCR산물의 크기를 비교할 수 있는 아가로스겔전기영동을 이용하는 것이 일반적이다. PCR산물의 크기는 DNA ladder라 불리는 것과의 비교를 통해 대략적으로 알 수 있다. 역사 [ 편집 ] PCR법에 대한 발상은 1983년에 캐리 멀리스 ( K. Mullis ) 에게서 처음 나왔다. 그는 초창기 생명공학 회사였던 시터스 ( Cetus ) 의 연구원이었으며 우연히 PCR법을 고안해서 발표하게 된다. 처음
부분을 증폭시킴으로써 DNA조각의 분리를 가능하게 한다. 이런 PCR의 활용은 조그만 부분을 통해 대량의 순수한 DNA조각들을 얻을 수 있어 혼성화 탐침 ( hybridization probe ) 방법과 DNA 클로닝 등에 이용된다. DNA의 증폭과 정량화 [ 편집 ] PCR은 타겟 서열을 증폭시키므로 극미량의 샘플만으로도 그 DNA의 서열을 알아 낼 수 있다. 또 PCR은 아주 오래된 DNA에도 사용이 가능하다. 고대 맘모스의 유전자 분석 등에 사용되어 왔다. 정량적인 PCR의 이용은 샘플속에 들어있는 특정 DNA 서열의 양을 추정 할 수 있게 해준다. 주로 유전자 발현의 정도 측정에 이용된다. 질병의 진단 [ 편집 ] 백혈병이나 림프종의 진단에도 PCR이 활용 될 수 있다. 유전체 샘플에 바로 이용가능
매우 적어진다. 또 만약 온도를 너무 낮게 하면 프라이머가 비특이적으로 결합하기 때문에 원하지 않는 DNA가 증폭될 수 있다. PCR의 세 번째 단계는 신장 ( Elongation ) 단계이다. 이 단계에서 열에 강한 DNA 중합효소가 주형 DNA에서 새로운 DNA를 만들게 된다. PCR은 DNA, RNA수준의 PCR로 [UNK] 수 있다. 보통 유전자를 얻는 실험을 할 경우, 그 유전자의 전체를 보려는 것이 아닌 유전자 안에서의 특정 유전자를 관찰하는 것이 목적이다. 하지만 DNA를 바로 PCR하게 되면 특정 유전자를 얻기 힘들고 진핵 생물의 경우, 인트론 ( Intron ; 비발현부위 ) 이 같이 나오는 등 여러 가지 문제점이 있다. 그것을 해결하기 위해 특정 유전자에 프라이머를 붙인 다음, PCR을 DNA수준이
나우 중합효소 ( Klenow polymerase ) 로 사용하는 PCR이 처음 공식적으로 발표됐다. 클레나우 중합효소는 열에 약했기 때문에 매 주기마다 효소를 새로 넣어 주어야 했고 생성물의 최대 길이는 400bp에 불과했다. 1988년에 DNA 중합효소로 Thermophilus aquaticus라는 미생물 ( 극 호열균 ) 의 DNA 중합효소인 Taq를 사용한 논문이 발행되었다. 열에 강한 이 중합효소는 PCR의 효율을 월등히 끌어올렸다. PCR에는 일련의 세 개의 단계가 있고 30 ~ 40회 정도 반복된다. PCR의 첫 번째 단계는 DNA를 변성 ( Denaturation ) 시키는 것이다. 두 가닥의 DNA는 가열함으로써 분리시킬 수 있다. 분리된 각각
중합효소 연쇄 반응(重合酵素連鎖反應, 영어: polymerase chain reaction, PCR)은 DNA의 원하는 부분을 복제·증폭시키는 분자생물학적인 기술이다. 이 기술은 사람의 게놈과 같이 매우 복잡하며, 양이 지극히 미량인 DNA 용액에서 연구자가 원하는 특정 DNA 단편만을 선택적으로 증폭시킬 수 있다. 또한 증폭에 필요한 시간이 2시간 정도로 짧으며, 실험 과정이 단순하고, 전자동 기계로 증폭할 수 있기 때문에, PCR과 여기서 파생한 여러 가지 기술은 분자생물학, 의료, 범죄 수사, 생물의 분류 등 DNA를 취급하는 작업 전반에서 지극히 중요한 역할을 담당하고 있다.