생물정보학 - 염기서열을 이용한 유전자 분석

생물정보학 - 염기서열을 이용한 유전자 분석

1. 목적
분자 수준의 생물학적 문제(유전자 분석)를 컴퓨터를 이용하여 해결한다.

2. 이론

1) 중합효소연쇄반응 (polymerase chain reaction, PCR)
중합효소연쇄반응은 아주 적은 양의 특정 DNA서열을 증폭시키는 기술이다. PCR은 하나의 세포에서 추출한 DNA로 클로닝이나 서열결정을 할 수 있을 정도로 충분히 민감하다. 그 결과, PCR은 의학적 진단, 유전자 분석, 유전 공학, 법의학적 분석에 사용될 수 있다. PCR에 관여하는 구성요소는 1. 복제될 DNA(표적 DNA), 2. PCR프라이머(표적 DNA의 양 끝 서열 중 하나에 상보적인 짧은 조각의 단일가닥 DNA) 2개, 3. DNA중합효소(의 고온에서도 견디는 세균으로부터 유래한 Taq중합효소가 가장 널리 쓰인다), 4. 뉴클레오사이드 삼인산 형태의 뉴클레오타이드, 5. 온도를 바꾸어주기 위한 PCR기계이다. PCR의 첫 단계는 주형 DNA를 약 로 1-2분간 가열하여 단일가닥으로 분리하는 것이다. 다음으로 프라이머가 주형가닥의 상보적인 가닥에 결합할 수 있도록 온도를 로 낮춘다. 그리고 온도를 에서 1-2분간 유지하여 내열성 중합효소가 프라이머에서 시작하여 새로운 DNA서열을 만들 수 있도록 한다. 이런 일련의 순환 과정이 반복되면서 DNA가 증폭된다.
2) 유전체학과 DNA염기서열 결정
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