[생명공학 실험] cDNA 합성이란? (원리, 목적)

안녕하세요. 끄적이는 생명시간입니다:)

오늘은 cDNA 합성에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

 

*끄적이는 생명시간은 PC버전으로 작성되었습니다*

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cDNA란?

cDNA란, 인트론(intron)이 존재하지 않는 DNA 서열입니다. 

좀 더 자세히 알아보기 전에, 인트론(intron)과 엑손(exon)에 대해 먼저 살펴보겠습니다.

 

진핵세포의 DNA는 두 종류의 서열로 이루어져 있습니다. 단백질 합성 코드를 가지고 있는 엑손과 가지고 있지 않은 인트론으로 구성되어있습니다. 진핵 세포의 전사과정에서는 DNA서열에서 엑손이 제거되고 DNA서열과 상보적인 mRNA 합성이 이루어지는데, 바로 이 mRNA 서열을 다시 상보적으로 역전사 한 것이 바로 cDNA입니다.

 

즉, 단백질 합성에 필요한 정보만을 가진 DNA서열이죠.

 

 

cDNA 합성의 원리 및 과정

cDNA의 합성은 역전사 효소(Reverse transcriptase)를 이용해서 이루어집니다. 위에서 설명했듯, DNA에서 전사되어 생성된 mRNA를 세포에서 추출하여 역전사효소로 다시 한번 전사 과정을 거치게 됩니다. 이후 역전사된 DNA strand를 기반으로 또 하나의 상보적인 DNA를 DNA중합효소(DNA polymerase)를 이용하여 합성하게 됩니다.

 

출처: Human Biochemistry의 'Chapter 10' 재구성 그림

 

cDNA 이용

cDNA는 원핵생물에서 진핵생물의 유전자를 복제해서 library를 제작하거나, 특정 단백질을 발현시키기 위하여 사용합니다. 이렇게 합성된 cDNA를 사용하여 단백질 발현에 이용하거나 library를 제작하는 데 사용합니다. library 제작을 위해서는 cDNA 합성 이후 유전자 클로닝 (Gene Cloning)이라는 과정을 거치게 됩니다.

 

Cloning에 대해서는 다음 포스팅에서 다루도록 하겠습니다.

 

보통 cDNA를 합성하고 RNA를 추출하는 실험의 경우, 시판되고 있는 kit가 많이 있고 해당 제품에 프로토콜이 자세하게 적혀있어 실험을 진행하는 데에는 크게 어려움이 없습니다. 다만, 프로토콜대로 진행하더라도 실험 결과가 좋지 않을 때, 어느 과정에서 문제가 발생한 것인지 알기 위하여 실험 원리를 이해하는 것은 중요합니다.

 

그리고 실험을 진행할 때 몇가지 팁은,

cDNA 합성이 정상적으로 이루어지려면 순도 높은 RNA를 추출하는 것이 중요하고, RNase의 오염을 방지하는 것이 중요합니다. 따라서 사용하는 시약이 RNase free 제품인지 꼭! 확인하고 땀이나 피부 표피에 존재하는 RNase에 의한 작용을 방지하기 위해서 글러브를 끼는 것도 중요합니다.