제5장. 벡터/ 제6장. 재조합 DNA 제작과 세포로의 도입 및 확인

97問 • 9ヶ月前

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유전공학에서 벡터란 ( ),( )와 같은 DNA로서, ( )을 통해 특정 유전자나 DNA를 자신에 삽입시켜 재조합 DNA를 만든 후, 이것을 숙주세포로 전달하여 많은 수로 ( )될 수 있도록 하거나 또는 단백질로 ( )될 수 있도록 하는 ( )를 말한다.

플라스미드, 박테리오파지, 세포 형질전환, 복제, 발현, DNA 운반체

DNA와 결합하여 재조합 DNA를 만드는 데 쓰이는 DNA벡터를 크게 ( )와 ( )로 나눔

클로닝 벡터, 발현 벡터

( )는 외부 DNA를 숙주세포로 도입한후 숙주세포 내에서 복제하여 많은 사본 수로 벡터 DNA 자신과 삽입된 외부 DNA를 생산하는 벡터를 일컫는다.

클로닝 벡터

클로닝 벡터는 ( )를 ( )로 도입한 후 숙주세포 내에서 복제하여 많은 사본 수로 벡터 DNA자신과 삽입된 외부 DNA를 생산하는 벡터를 일컫는다. 클로닝 벡터는 주로 ( )이나 ( )과 같은 목적을 위해 순수 DNA를 증식시켜 분리 및 정제를 필요로 할 때 사용하는 벡터이다.

외부 DNA, 숙주세포, 재조합 DNA 제작, 염기서열 결정

클로닝벡터는 재조합 DNA의 생산을 쉽게 하기 위해 조작된 ( )와 ( )에서 얻은 것이다.

세균성 플라스미드, 바이러스

클로닝 벡터의 조건 - 클로닝을 위해 숙주세포1개당 ( )가 많아야 한다. 이 벡터 수는 보통 ( )라고 표현한다. - ( ) 및 ( )가 간단해야 함 - ( )로 불필요한유전정보를 최소화해야함 - ( )을 가져 독립적인 복제가 가능해야 한다. 중요 - 재조합 DNA의 제작을 위해 여러 ( )이 있어야 한다.

벡터 수, 사본 수, 분리, 정제, 작은 DNA분자, 복제 원점, 제한효소 자리 집단(MCS)

복제원점은 ( )가 시작되는 원점으로 ( )로 표시

플라스미드 DNA 복제, ori

( )는 특정 유전자를 숙주세포 안으로 도입한다음 이 유전자에 의해 암호화되어 있는 단백질을 숙주세포의 전사와 번역 기구에 의해 생성하는 목적으로 이용

발현 벡터

발현벡터는 특정 유전자를 숙주세포 안으로 도입한 다음 이 유전자에 의해 ( )되어 있는 단백질을 숙주세포의 ( )와 ( )에 의해 생성되는 목적으로 이용

암호화, 전사, 번역 기구

발현 벡터는 도입된 유전자의 발현을 위해 ( )나 ( )와 같은 조절 부위를 가짐

프로모터, 인핸서

발현벡터가 구비해야 할 조건ㄴ - 발현벡터를 제작하기 위해서는 발현시키고자 하는 단백질의 ( )의 완전한 ( )을 포함시켜야 함 - 도입된 외래 유용 유전자 DNA를 발현시키기 위한 ( )나 ( ) 등의 ( )와 ( )를 가지고 있어야 한다.

구조 유전자, 번역틀, 프로모터, 인핸서, 조절부위, 전사 종결자

( )는 고리모양의 이중가닥 DNA로서 세포분열 시 딸세포로 전해진다.

플라스미드

플라스미드 종류 1) ( ) : 박테리아의 접합을 수행 2) ( ) : 항생제에 저항하는 유전자를 운반하는 플라스미드 3) ( ) : 다른 박테리아를 죽이는 단백질인 콜리신 유전자 중요 4) ( ) : 톨루엔이나 살리실산과 같은 특이한 분자를 분해하여 숙주가 신진대사에 이용하게 만드는 플라스미드 중요 5) ( ) : 숙주 박테리아에 질병을 유발하는 능력을 부여한느 플라스미드이며, 식물에 근두암종을 일으키는 토양미생물

F 플라스미드, R플라스미드, Col플라스미드, 분해성 플라스미드, 독성 플라스미드

분해성 플라스미드는 ( )이나 ( )과 같은 특이한 분자를 분해하여 숙주가 신진대사에 이용하게 만드는 플라스미드

톨루엔, 살리실산

독성 플라스미드는 숙주 박테리아에 ( )을 유발하는 능력을 부여하는 플라스미드는 식물에 ( )을 일으키는 ( )의 ( )가 이에 속한다.

질병, 근두암종, 토양미생물, Ti플라스미드

플라스미드 벡터의 구조와 특징 ( ), ( ), ( ), ( )

복제 원점, 항생제 저항 유전자, 제한효소 자리 집단, lacZ유전자

이 부분은 플라스미드가 박테리아 세포 내에서 복제할 때 DNA 중합효소가 처음 이닉하는 부위

복제 원점

이 유전자의 산물이 박테리아로 하여 항생제에 저항성을 가질 수 있게 하는 것

항생제 저항 유전자

( )는 많은 종류의 제한효소로 잘릴 수 있는 부분으로 이곳을 제한효소로 잘라서 다른 DNA를 삽입시킬 때 필요한 부위이다. 따라서 이부분의 제한효소 자리는 벡터의 다른 부위에는 존재하지 않아야 한다.

제한효소 자리 집단

( )는 제한효소 자리 집단을 포함하고 있고 삽입비활성화를 이용하여 형질전환체를 선발하는 데 유용

lacZ유전자

lacZ유전자는 항생제 저항성 유전자나 발색 유전자와 같이 편리한 ( )를 가지고 있으며 벡터에 따라 다르지만, 10kb까지의 다양한크기의 외부 DNA를 삽입할 수 있다.

선발표지자

대표적인 플라스미드 벡터의 종류

pBR322

pBR322는 최초로 개발되어 가장 널리 사용되는 ( )이다. - 플라스미드 pMB1유래의 복제 원점인 ( )와 ( )를 조절하는 rop유전자 및 앰피실린과 ( ) 를 가진다.

rep, 사본 수, 테트라사이클린 저항 유전자

pBR322의 명칭에서의 - p는 ( )를 나타내고 - BR는 ( )를 개발한 ( )이나 ( )을 나타내고 - 322는 개발된 ( )를 나타낸 것이다.

플라스미드, 벡터, 실험실, 개발자 명칭, 벡터의 일련번호

박테리오파지는 ( )나 ( ) 등의 연구를 위한 ( )로 흔히 사용된다. 많이 사용되고 있는 박테리오파지 벡터는 ( )이다.

유전체 라이브러리, cDNA라이브러리, 클로닝 벡터, 박테리오파지ㅅ벡터

( )는 선형으로 된 이중가닥 DNA분자로서 유전공학 연구에 가장 많이 이용되는 박테리오파지이다.

박테리오파지 ㅅ

박테리오파지 ㅅ의 기본적인 생활사는 ( ),( ),( ),( )의 네 가지 과정을 거침

감염, 복제, 조립, 방출

박테리아 숙주세포를 파괴하는 파지의 생활사

용균성 주기

용균성주기를 가진 파지를 ( ) 또는 ( )라고 한다.

용균성 파지, 병원성 파지

자신의 DNA를 박테리아 DNA에 삽입시켜 ( )의 형태로 숙주 DNA와 함께 복제되면서 증식하는데, 이러한 파지를 ( )라고 하며 이러한 생활사를 ( )라고 한다.

프로파지, 용원성 파지, 용원성 주기

rexA와 rexB단백질은 다른 파지에 의한 ( )을 방지하여 cl단백질은 용균회로에 필요한 유전자의 전사를 방지

중복감염

박테리아의 염색체에 삽입되어 있는 프로파지가 용균성 주기로 들어가서 파지 입자를 생산하기도 한다. 자외선 조사 등과 같은 특정 외부 환경에 의해 이와 같은 프로파지가 활성화 되는데 새롭게 형성된 파지 입자는 숙주 박테리아 세포를 파괴하고 방출된다. 이때 방출되는 파지가 박테리아 DNA의 일부를 포함하여 새로운 숙주 박테리아로 이 DNA를 전달하는 현상을 ( )이라고 한다.

형질도입

( )에서 용균회로에 의해 숙주세포를 파괴함으로써 생기는 투명한부분을 ( )이라고 한다.

박테리아 세포층, 용균반

정리

식물체 내부로 외부 유전자를 도입시켜 발현시키는 여러 시스템 1) 애그로박테리아가 가지고 있는 ( )를 근간으로 하는 두 벡터 시스템인 ( )를 이요하는 방법 2) ( )에 기초한 벡터 이용 3) 유전자총 방법과 같이 ( )에 의해 식물의 유전체 DNA로 ( )를 도입하는 방법

Ti플라스미드, 바이너리 벡터, RNA 바이러스, 직접적 유전자 운반, 외부 유전자

( )란특정 유전자나 DNA를 자신에 삽입시켜 재조합 DNA를 만든 후 이것을 숙주세포로 전달하여 많은 수로 복제될 수 있도록 하거나 또는 단백질로 발현될 수 있도록 하는 ( )이다.

벡터, DNA 운반체

벡터 종류는 ( )와 ( )

클로닝 벡터, 발현 벡터

대장균 내로 외부 DNA로 도입시켜 클로닝 및 발현에 이용되는 벡터는 ( ),( ),( ),( ) 등이 있다.

플라스미드, 박테리오파지 ㅅ, 코스미드, 박테리아 인공염색체

( )는 유전체 라이브러리나 cDNA라이브러리 제작 및 생물 유전체 염기서열 결정 등의 연구를 위한클로닝 벡터로 흔히 사용

파지 벡터

파지벡터는 ( )라이브러리나 ( )라이브러리 제작 및 ( ) 결정 등의 연구를 위한 ( )로 흔히 사용

유전체, cDNA, 생물 유전체 염기서열, 클로닝 벡터

( )는 박테리아 플라스미드와 박테리오파지 ㅅDNA가 혼성된벡터

코스미드 벡터

코스미드 벡터는 ( )와 ( )가 혼성된벡터

박테리아 플라스미드, 박테리오파지 ㅅDNA

효모 내로 위부 DNA를 도입시켜 클로닝 및 발현에 이용되는 것

효모 벡터

효모벡터는 ( ),( )와 같은 플라스미드 형태의 벡터와 효모 인공염색체인 YAC로 나눔

TEP, YIP

YAC는 다른 벡터에서 크롤닝되기에는 너무 ( )과 ( )등에 이용되며, 또한 ( )과 같은 여러 생물 유전체의 대규모 염기서열 결정 사업에 이용

큰 거대 유전자의 발현, 기능 분석, 인간유전자 사업

식물벡터는 토양미생물인 ( )가 가지고 있는 Ti--플라스미드를 근간으로 한 바이너리 벡터 콜리플라워 모자이크 바이러스와 같은 ( )와 담배 모자이크 바이러스와 같은 ( )에 기초한벡터도 있다.

애그로박테리아, DNA바이러스, RNA바이러스

유전자 재조합, 즉, DNA 재조합 기술은 특정 유전자를 분리하여, 벡터와 같은 다른 유전자와의 재조합으로 ( )를 만든 다음, 다시 다양한 종류의 숙주세포로 도입하여 특정유전자를 다량 획득하거나 또는 이 유전자를 발현시키는 기술을 포괄적으로 일컫는 말이다.

키메라 유전자

( )는 다른 세포에 도입, 발현시키는 과정을 '형질전환'이라고 하며, 대장균을 비롯한여러 종류의 미생물을 미롯해서 효모, 동물 또는 식물세포가 발현매체로 이용되고 있다.

재조합DNA

DNA재조합과 관련하여 ( )이란 용어는 DNA를 재조합하고 이를 다시 숙주세포로 도입하여 특정 유전자를 ( )하는 과정, 즉, ( )과 ( )를 일컫는 말이다. 이러한 ( )과 ( )를 통해 유전자의 ( )와 ( ) 드 여러 분자생물학 연구에 필요한DNA를 다량 얻을 수 있게 된다.

클로닝, 다량 획득, 증폭, 정제, 증폭, 정제, 구조 발현

플라스미드 벡터를 이용하여 재조합 벡터를 제작하는 경우, 먼저 ( )와 ( )를 특정 제한 효소로 절단한다. 이때 가급적 동일한제한효소에 의해 생성된 동일한( )을 두 DNA분자가 보유할 수 있게 한다.

벡터 DNA, 삽입시킬 DNA, 점착성 말단

재조합 DNA 분자를 제작하기 위해 특정 효소에 의해 절단된벡터와 삽입 DNA를 ( )로 연결시키면 몇 가지 종류의 재조합 분자가 생성될 수 있다.

라이게이즈

우선 원하는 삽입 DNA를 포함하고 있는 목표 재조합 DNA분자이다. 그러나 이 밖에 벡터끼리의 ( )에 의한 벡터 분자와 원하는 DNA가 아닌 ( )와 연결된 ( )도 생성될 수 있다.

자가 연결, 다른 DNA, 재조합 벡터

이렇게 형성된 재조합 DNA중에서 원하는 재조합 DNA를 얻기 위해 이들 모두를 대장균과 같은 ( )로 ( )을 통해 세포 내에 도입한 후 여러 가지 방법으로 재조합 DNA를 함유하고 있는 숙주세포를 선발한 후 증식하여 필요한 DNA를 다량 획득한다.

숙주세포, 형질전환

벡터끼리의 자가 연결을 방지하기 위해서는 ( )와 같은 효소를 이용하여 제한효소로 절단된 벡터 DNA의 한쪽 말단으로 부터 5'인산기를 제거한다.

송아지 장 염기성 탈인산화효소

( )는 한DNA의 3'-OH와 다른 DNA의 5'-인산기 사이에 ( )을 형성하는데, 만약 DNA한 말단으로부터 인산기를 제거하면 ( )을 형성할 수 없게 되므로 ( )을 방지하게 된다.

DNA연결효소, 인산다이에스터 결합, 인산다이에스터 결합, 자가연결

정리

( )이란 외부 DNA를 숙주세포내에 넣어주어 세포가 원래의 성질과는 다른 새로운 유전형질을 추가로 얻게 되는 것

형질전환

( )를 포함한 플라스미드 벡터를 항생제에 민감한 박테리아에 도입하여 항생제 저항성을 가진 박테리아로 그 형질을 전환시키는 것이 형질전환의 좋은 예이다.

항생제 저항성 유전자

형질전환의 이용 1) ( ) 2) ( ) 3) ( )

단백질 산물 획득, 기능성 생명체 획득, 유전자 클로닝 기능

유전공학 연구에서 대장균을 사용하는 이유 1) ( )로 쉽게 ( )이 가능 2) ( ) 및 ( ) 및( )이 용이한 박테리아

플라스미드 DNA, 형질전환, 배양, 재조합 DNA의 클로닝, 발현

lacZ가 결여된 돌연변이는 이 장의 후반부에서 다룰 B-gal의 ( )에 의한X-gal배지에서 재조합 유전자의 발색 선발이 가능하게 한다.

a-상보작용

대장균이 외부의 DNA를 받아들일 수 있는 상태로 만들어준 세포를 ( )라고 한다.

반응능 세포

- 반응능 세포 박테리아 세포로 플라스미드 DNA를 넣어주어 형질전환시킬 때 대장균이 외부 DNA를 받아들일 수 있는 반응능이 있는 상태로 만들어준 후, ( )이나 ( )을 주어 외부 DNA의 도입이 이루어지게 한다.

열 충격, 전기 충격

반응능 박테리아 세포의 제작과 DNA 도입 - 일반 박테리아로 반응능 세포를 만들 때 주로 ( )을 이용한 방법을 사용 - 이것은 DNA와 세포막 성분중 ( )를 띤 물질 사이의 ( )을 중화시켜 DNA가 세포 안으로쉽게 들어갈 수 있게 하는 것으로 생각된다.

염화칼슘, 음전하, 반발력

열충격 방법은 ( )에 순간적인 ( )을 주어 세포 내로 ( )가 들어가게 하는 방법

반응능 세포, 열 충격, 플라스미드 DNA

( )은 반응능 세포에 순간적인 열충격을 주어 세포 내로 플라스미드 DNA가 들어가게 하는 방법

열 충격 방법

( )는 반응능 세포에 짧고 강한전류를 흘려주어 전기 충격에 의해 박테리아 세포막을 불안정하게 하여 순간적인 구멍이 형성됨으로써 이 곳을 통해 세포 내로 플라스미드 DNA가 들어가게 하는 방법

전기천공법

전기천공법은 반응능 세포에 짧고 강한 ( )를 흘려주어 전기 충격에 의해( )을 불안정하게 하여 순간적인 ( )이 형성됨으로써 이 곳을 통해 세포 내로 ( )가 들어가게 하는 방법

전류, 박테리아 세포막, 구멍, 플라스미드 DNA

박테리오파지 벡터에 제작된 재조합 DNA분자는 박테리아 세포 내에 어떻게 도입될까? 파지 벡터의 박테리아 도입에는 ( )과 유사한 ( )이나 ( )과 뒤이은 ( )이 사용된다.

플라스미드 형질전환 과정, 형질감염, 생체 외 조립, 감염

전기천공법은 전기충격기와 DNA도입에 필요한 금속판이 부착된 ( )을 필요로 한다.

큐벳

열 충격 드으이 방법에 의해 파지 DNA를 대장균 세포 안으로 도입하면 파지 DNA는 증식하여 입자를 생산할 수있다. 이처럼 파지 DNA만을 대장균에 직접 도입하는 과정

형질감염

대장균 내로 도입된 재조합 파지는 고체 배지에서 자란 박테리아 세포층에 투명한 ( )을 형성하게 된다.

용균반

재조합 플라스미드 벡터로 형질전환된 박테리아 세포 선발 방법 1) ( )에 의한선발 2) ( )에 의한선발 3)( )에 의한선발

항생제, 삽입 비활성화, PCR

재조합 파지 벡터를 가지고 있는 박테리아 선발 1) ( )에 기초한선발 2) 파지 벡터가 지니는 ( )의 ( )에 의한선발 3) ( )에 의한선발 4) ( )을 이용한 선발

ㅅ파지 유전체 크기, lacZ유전자, 삽입 비활성화, Spi표현형, DNA혼성화 방법

지금까지 개발되어 클로닝 및 발현 벡터로 사용되고 있는 대부분 플라스미드 벡터는 ( )이나 ( )과 같은 항생제에저항성을 부여하는 유전자를 가진다. 따라서 이러한 벡터에 재조합된DNA 분자로 형질전환된 ( )는 항생제 함유 배지에서 선발하는 것이 가능하다.

앰피실린, 테트라사이클린, 박테리아 콜로니

박테리아 곰팡이 같은 미생물 중 특정한 종은 다른 미생물에게 치명적인 물질을 생산해 분비하는데, 이를 ( )라고 한다. 이는 자신의 주위에 다른 종류의 미생물이 살아가지 못하도록 하기 위하넛이다. 즉, 제한된 영양 환경을 독점함으로써 생존경쟁에서 이기고자 하는 방법

항생제

정리

( )는 미생물의 계대배야을 위해 가장 많이 사용되는 접종방법으로 목적하는 미생물외의 미생물이 배양되지 않아야 함

선상도말법

항생제는 ( )이나 ( )'( )에 필요한 효소들의 작용을 방해하여 다른 생명체가 살지 모사도록 하는 것이다.

단백질 합성, DNA복제, 전사과정

분자생물학 실험에 주로 사용되는 중요 항생제는 ( ),( ),( ),( ) 등이 있다.

세포벽 합성 저해제, 테트라하이드로엽산 합성 저해제, DNA 복제 저해제, 단백질 합성 저해제

세포벽 합성을 방해하는 물질 중에서 페니실린 그룹의 주된물질은 ( )로서, ( )로부터 얻는다.

페니실린 G, 곰팡이

테트라하이드로엽산(THF)은 ( )와 ( )의 합성에 필요한 ( )이다. 이것은 NA와 RNA의 구성성분이며 ( )과 ( )에도 필요하다.

퓨린 염기, 타이민, 조효소, 세포생장, 세포복제

DNA는 세포분열 전에 ( )에 의하여 복제되는데, 이때 두 가닥 사슬이 분리되어 그 각각의 갇가의 주형으로 작용하여 주형과 상보적인 새로운 가닥이 만들어 진다. 이때 작용하는 효소를 저해하는 항균제는 ( )과 같은 ( )이다.

자기복제, 오플로삭신, 퀴놀론 유도체

( )은 세균의 30S리보솜에 결합하여 mRNA의 번역 시 코돈을 잘못인식하게 함으로써 단백질 합성의 최초 단계를 저해한다.

카나마이신

세포벽 합성 저해제 중 대표적인것은?

페니실린

페니실린의 항생제 구분은?

세포벽 합성 저해제

재조합 DNA실험에서 가장 많이 사용하고 있는 항생제 선발표지자는 ? - ( )에 저항성을 부여하는 ( ) - ( )에 저항성을 제공하는 ( )이다.

앰피실린, B-락타메이즈 유전자, 카나마이신, NPT11

항생제 선발표지자는 ( )이나 ( )와 같은 아미노글라이코사이드계 항생제에 저항성을 부여하는 아미노글라이코사이드 ( )의 하나인 ( )를 암호화하는 유전자이다.

카나마이신, G418, 인산기전달효소, 네오마이신인산기전달효소

플라스미드의 ( )는 ( )의 일부분인 ( )을 생성하고, 이 효소의 나머지 부분은 ( )은 대장균의 염색체 내에 존재하는 lacZ유전자에 의해 생성된후 합쳐져 완전한 효소(B-갈락토시데이즈)를 이루게 되는데 이러한 상보적인 효소합성을 a-상보작용이라고 한다.

lacZ유전자, B-갈락토시데이즈, a-절편, w-절편

LacZ(B-갈락토시데이즈)의 삽입 비활성화에 의한선발 - 플라스미드의 lacZ유전자는 B-갈락토시데이즈의 일부분인 a-절편을 생성하고 이효소의 나머지 부분인 w-절편은 대장균의 염색체 내에 존재하는 lacZ유전자에 의해 생성된후 합쳐져 완전한 효소(B-갈락토시데이즈)를 이루게 디는데, 이러한 상호 보완적인 효소 합성을 ( )이라고 한다. 이렇게 합성된 B-갈락토시데이즈는 배지에 포합된 ( )이라는 물질을 변화시켜 청색을 띠게 한다.

a-상보작용, X-gal

플라스미드의 lacZ유전자 내부에는 제한효소 자리가 있어 여기에 외부 유전자가 삽입되었을 때 LacZ유전자 산물인a-절편이 만들어지지 않게 된다. 따라서 대장균에서 만들어진 lacZ유전자 산물인 w-절편이 있다 할지라도 온전한효소가 형성되지 못하고 X-gal을 변형시켜 색을 내지 못한다. 결과적으로 대장균 콜로니의 색은 ( )을 나타낸다.

흰색

대장균은 언래 완전한 B-갈락토시데이즈를 생성할 수 있는 유전자를 가지고 있기 때문에 야생형의 대장균은 외부로부터 플라스미드가 도입되지 않아도 ( )를 형성한다.

청색 콜로니

이러한 ( )에 의해 재조합 DNA를 가진 콜로니를 비재조합 DNA콜로니로 부터 구분할 수 있게 된다. 보통 벡터 내 외부 유전자 삽입 부위는 그림과 같이 ( ) 중간에 위치하여 삽입 비활성화에 의한선발이 가능하게 한다.

삽입 비활성화 메커니즘, lacZ유전자

도입된 유전자에 존재하는것과 동일한염기서열을 가진 프라이머를 이용한 PCR에 의해 삽입된 유전자를 확인하여 ( )를 선발할 수 있다. 플라스미드 분리과정 없이 박테리아 콜로니 자체를 용해시켜 주형으로 사용하기도 하는데, 이를 ( )라고 부른다.

형질전환체, 콜로니 PCR

재조합 파지가 파지 입자로 조립되기 위해서 박테리아를 감염시켜 ( )을 형성하는 파지 입자는 적절한 크기의 재조합벡터를 포함하고 있다는 것을 의미하므로 가장 기초적인 재조합 벡터의 선발과정이다.

용균반

비재조합벡터를 가지는 파지는 같은 배지에서 ( )을 형성한다.

청색 용균반

제1장. 원예학 서설

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제1장. 원예학 서설