DNA 염기서열 분석 & Sanger sequencing

- DNA 염기서열 분석 원리

 

DNA 복제는 주형 DNA에 상보적인 dNTP가 결합하여 이루어지는데 dNTP 대신에 ddNTP가 결합하면 DNA 복제가 중단되는 원리를 이용.

   dNTP : 기존에 있는 DNA의 마지막 nucleotide의 3번 탄소에 있는 -OH에 새로운 nucleotide의 인산기에 있는 H가 중합과정을 통해 결합되어 있는 모습 , 디옥시리보오스 2번 탄소에 H가 있고 3번탄소에는 OH가 있다.

   ddNTP : 디옥시리보오스의 2번과 3번 탄소에 H가 있다. (산소가 없다)

             : 이 경우 새로운 nucleotide의 인산기에 있는 H가 중합과정을 할 OH기가 없으므로 DNA 복제는 중단된다.

 

 

- DNA 염기서열 분석에 필요한 요소

 

1. 단일가닥 DNA (주형)

2. DNA polymerase

3. Primer

4. dNTP (각 염기별로 있기 때문에 종류는 4가지)

5. ddNTP (각 염기별로 있기 때문에 종류는 4가지)

 

 

- DNA 염기서열 분석

 

DNA 단일가닥에 Primer가 붙고, dNTP와 ddNTP가 서열에 맞추어 무작위로 붙을 것이다. - dNTP가 오는 경우도 있고, ddNTP가 붙는 경우도 있을 것이다. 

따라서 각각의 길이가 모두 다르다. 그 다른 길이들을 모두 합쳐보면 하나의 DNA 단일가닥의 서열을 파악할 수 있다.

 

 

- Sanger sequencing

 

Sanger sequencing을 진행할 때는 dNTP에 추가적으로 소량의 ddNTP가 포함된 PCR을 진행한다. 이때, ddNRP는 서로 다른 색의 형광물질로 염색되어 있다.

ddNTP를 포함한 PCR이 완료되면 전기영동을 이용하여 증폭된 서열을 정렬하고 형광신호를 인식시켜 어떤 형광물질이 읽히는지를 파악하여 염기를 알아내게 된다.