[생명공학 실험] Genomic DNA 분석 종류와 방법 (농도, 순도, 수율 분석)
안녕하세요. 끄적이는 생명시간입니다:)
오늘은 지난 시간의 Genomic DNA가 추출되는 원리와 과정에 이어서
추출한 DNA를 분석하는 방법에 대해 알아보도록 하겠습니다.
Genomic DNA를 추출하는 과정과 그 원리에 대해 궁금하시다면 아래 포스팅을 참고해 주세요:)
*끄적이는 생명시간은 PC버전으로 작성되었습니다*
DNA 분석 종류와 방법
DNA 농도 분석 (Concentraion)
1. 흡광도를 이용한 분석
DNA의 농도와 수율, 그리고 순도는 일반적으로 흡광도 (Absorbance)를 이용하여 측정합니다. DNA의 농도 단위는 통상적으로 ug/mL을 사용하며, 260nm에서의 흡광도 (A260)와 320nm (A320)에서의 흡광도를 측정하여 활용합니다. 50ug/mL 농도의 순도 높은 dsDNA의 흡광도를 측정하여 260 nm에서의 흡광도를 1로 기준점을 잡아 계산하며, 공식은 아래와 같습니다.
농도 (Concentraion) ug/mL = (260nm에서의 흡광도 - 320nm에서의 흡광도) x 희석배수 x 50 ug/mL
일반적으로 우리가 사용하는 측정 기기에서는 이를 자동으로 계산하여 화면에 나타내주기 때문에, 직접 계산할 필요가 많지 않습니다. 위의 공식은 이러한 과정으로 농도가 계산된다는 정도만 참고하면 좋습니다.
측정방법은 위 사진처럼 보통 측정 기기에 1.5-2 uL의 시료를 로딩하여 측정합니다.
2. 전기영동을 이용한 분석
아가로오스 젤 전기영동 (Agarose gel electrophoresis)를 사용하여 DNA 농도를 정량할 수 있습니다. 이 방법은 DNA의 양을 알고 있는 전기영동 젤 밴드의 강도(intensity)와 측정하고자 하는 시료의 밴드를 비교하여 정량하는 방법입니다.
이 방법을 활용하는 경우는 RNA band와 구별하여 DNA량을 계산할 수 있다는 특징이 있습니다.
DNA 수율 (Yield)
DNA의 수율은 DNA 추출로 얻어진 총 DNA량을 말합니다. 따라서, 계산된 농도 (ug/mL)에 얻어진 DNA 시료의 부피 (mL)을 곱하여 나타냅니다.
일반적으로 연구를 위해 정제하는 DNA시료의 부피는 2mL 내외이기 때문에 부피의 단위를 주의해서 계산해야 합니다.
DNA 순도 (Purity)
DNA 시료를 보관하였다가 다회 사용하는 경우, 오염이 되는 경우가 있죠. 물론, 오염되지 않게 주의해서 사용해야 합니다. 만약 DNA가 오염된 경우, 이후 실험에서 영향을 미칠 가능성이 있기 때문에, 순수한 DNA량이 어느 정도인지 파악해야 합니다.
또한, DNA를 추출하고 나면 일부 제거되지 않는 단백질이나 불순물, 그리고 RNA가 존재하는 경우가 있습니다.
RNA와 protein 모두 260 nm의 파장을 일부 흡수하기 때문에 농도에 영향을 미치죠. 따라서 측정되는 농도는 실제 순순한 DNA보다 더 높게 측정됩니다.
그렇다면, 순수한 DNA의 농도는 어떻게 알 수 있을까요?
Protein에 존재하는 aromatic amino acid (링구조의 아미노산)는 280 nm에서의 파장을 흡수합니다. 따라서, A260/A280의 비율을 통해 시료 내의 protein 비율을 알 수 있죠.
일반적으로 실험에 사용하기 적합한 A260/A280 값은 1.7-2.0 범위 내입니다. 1.6 이하의 DNA는 불순물의 비율이 높아 실험에 활용하기 부적합하기 때문에 사용하지 않는 것을 추천드립니다.