생명공학과 분자생물학 기법: 학습 가이드

핵심 개념

분자 생물학 방법은 DNA를 숫자로 바꾼다. qPCR은 발현 변화를, 제한 효소 절단은 조각 크기를, 젤은 이동 거리로 크기를, PCR은 사본 수를 준다. 각각 짧은 계산이 있다.

• qPCR: ΔCt = Ct(표적) − Ct(기준), ΔΔCt = ΔCt(처리) − ΔCt(대조), 배수 변화 = 2^(−ΔΔCt)이다. Ct가 낮을수록 출발 주형이 많다.
• 선형 DNA를 k곳에서 자르는 제한 효소는 k + 1개의 조각을, 원형 DNA는 k개의 조각을 준다. 조각 크기는 절단 부위와 끝 사이의 간격이다.
• 젤에서는 log₁₀(크기)가 이동 거리에 대해 직선적이므로 띠의 크기는 표지 사이를 로그 척도로 보간하여 구한다.
• PCR은 사이클마다 변성(약 95 °C), 어닐링(약 55 °C), 신장(약 72 °C)을 거치며 이상적인 사본 수는 N₀ × 2ⁿ이다.

핵심 식

• fold change = 2^(−ΔΔCt)
• copies = N₀ × 2ⁿ
• fragments (linear) = cuts + 1
• log₁₀(size) falls linearly with distance

풀이 예제

기준 유전자의 Ct는 두 시료에서 20이다. 표적의 Ct는 대조군 26, 처리군 24이므로 ΔCt는 대조군 6, 처리군 4이고 ΔΔCt = −2이며 배수 변화는 2² = 4이다. 10 kb 선형 분자를 2 kb와 7 kb에서 자르면 2, 5, 3 kb 조각이 되어 가장 큰 것은 5 kb이다. 처음 사본 10개로 이상적인 20사이클을 하면 10 × 2²⁰ ≈ 1.0 × 10⁷개가 된다.

자주 하는 실수

• 2^(−ΔΔCt) 대신 2^ΔΔCt를 써서 배수 변화를 뒤집는 것.
• 젤을 로그 척도가 아니라 염기쌍으로 선형 보간하는 것.
• 선형 분자를 k곳 자를 때 조각을 k개로 세는 것. k + 1개이다.

연습

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