박테리아 변형 가이드: 유전자 조작의 과학

박테리아 변환은 박테리아 세포에 외래 DNA를 삽입하는 과정이다. DNA 매개 변환은 외래 DNA를 받아들이기 쉬운 방식으로 처리된 유능한 세포를 포함한다. 일단 유능한 세포가 만들어지면, 외부 DNA가 추가되고 세포는 배양된다. 그런 다음 DNA는 세포로 들어가서 박테리아 게놈에 통합될 것이다. 이 과정은 박테리아에 새로운 유전자나 돌연변이를 도입하는데 사용될 수 있다.

박테리아 변형은 다양한 용도로 사용될 수 있는 강력한 도구입니다. 가장 일반적인 응용 프로그램 중 하나는 백신 개발이다. 병원체의 DNA를 박테리아에 도입함으로써, 사람과 동물에게 안전한 백신을 만드는 것이 가능하다. 이 기술은 신약 개발에도 사용될 수 있다. 박테리아에 돌연변이를 도입함으로써 항생제에 내성이 있는 균주를 만드는 것이 가능하다. 이것은 새로운 항생제를 만들거나 기존 약물의 효능을 테스트하는 데 사용될 수 있다. 박테리아 변환은 생명공학에서도 사용된다. 이 과정은 연구와 산업에 사용하기 위해 효소, 호르몬 및 기타 단백질을 생산하는 데 사용될 수 있다.

pBlu 플라스미드는 세균의 형질전환에 사용될 수 있는 상업적인 벡터이다. 이 플라스미드는 베타 갈락토시다아제 유전자를 포함하고 있어 쉽게 식별할 수 있다. pBlu 플라스미드는 또한 항생제 내성 마커를 포함하고 있으며, 이는 항생제를 포함하는 한천판에서 변형된 세포를 선택할 수 있게 한다. 각 플레이트의 파란색 콜로니는 변환이 성공했음을 나타내고 파란색 콜로니가 없음은 변환이 성공하지 않았음을 나타냅니다. pBlu 플라스미드를 사용하여 유능한 세포를 변환하려면 아래에 언급된 단계를 따르십시오:

변환 효율성에 영향을 줄 수 있는 여러 가지 요인이 있습니다. 여기에는 사용된 유능한 세포의 유형, DNA 농도, 배양 시간 및 온도, 선택 압력 및 사용된 방법이 포함됩니다.

1.) 관할 셀

유능한 세포는 성공적인 박테리아 변형의 열쇠이다. 셀 유형에 따라 변환 효율이 다를 수 있습니다. 예를 들어, 대장균 능력이 있는 세포는 약 1천만분의 1의 변형 효율을 가지고 있다. 이것은 백만 개의 대장균 세포마다 오직 한 개만이 외래 DNA를 차지한다는 것을 의미한다.

2.) DNA 농도

DNA 농도는 또한 변환 효율에 영향을 미칠 수 있다. 만약 농도가 너무 낮다면, 유능한 세포들은 성공적인 형질전환을 위해 충분한 DNA를 섭취하지 못할 수도 있다. 농도가 너무 높으면 해당 세포가 DNA를 너무 많이 차지해 과부하가 걸릴 수 있다.

3.) 배양 시간 및 온도

잠복기와 온도 또한 중요한 요소이다. 세포가 너무 오랫동안 배양되면 DNA가 저하될 수 있다. 만약 온도가 너무 높으면, 세포사로 이어질 것이다. 최적의 배양 시간과 온도는 사용되는 유능한 세포의 유형에 따라 달라집니다.

4.) 선택 압력

선정 압력도 중요한 요소다. 이는 형질전환된 세포가 성장하는 조건을 의미한다. 선택 압력이 너무 높으면 외래 DNA를 차지한 세포만 살아남을 수 있다. 이로 인해 변환 효율이 낮아질 수 있습니다.

5.) 방법

유능한 셀을 만드는 데 사용되는 방법은 변환 효율에 영향을 미칠 것이다. 최대 90%의 효율성으로 열 충격보다 전기 분해가 더 효율적입니다. 열충격은 효율이 50-70% 정도로 효율성이 떨어집니다.

세균의 형질전환에 사용할 수 있는 상업적으로 이용 가능한 유능한 세포들이 많이 있다. DH 유능한 세포는 대장균 K12 균주에서 파생되며 약 1,000만분의 1의 변환 효율을 가지고 있다. XL-유능세포는 대장균 XL-lacZ 균주에서 파생되며 약 1억분의 1의 변환 효율을 갖는다. 이러한 유능한 셀들은 높은 변환 효율을 갖도록 설계되었다. 이러한 유능한 세포 중 일부를 사용하면 최대 90%의 변환 효율을 달성할 수 있다.