예비레포트 Recombinant protein expression in Escherichia coli
| Plasmid의 특징과 plasmid를 이용한 genetic engineering에 대해 알아본다 |
| Plasmid는 세균의 염색체 이외의 독자적으로 증식할 수 있는 DNA분자라는 의미로 명명되었다. Plasmid는 생장에 필수적인 염색체 DNA에서 물리적으로 분리되어 있는 대표적인 에피솜 DNA 분자이며 대개 원형의 이중가닥 DNA로 구성되어 있으며 독립적으로 분열할 수 있는 능력을 가지고 있다. 이러한 이유 때문에 플라스미드는 재조합DNA기술에서 클로닝에 가장 많이 사용되는 벡터이다. Plasmid는 크게 접합성 플라스미드와 비접합성 플라스미드로 분류할 수 있다. 접합성 플라스미드는 유전물질의 이동을 돕는 tra유전자를 가지고 있기 때문에 박테리아 사이에 접합을 통하여 플라스미드의 이동을 자유롭게 하는 반면에, 비접합성 플라스미드는 접합할 수 있는 능력이 없어 접합성 플라스미드의 도움을 받아야 다른 박테리아로 이동할 수 있다. 플라스미드는 기능에 따라서 F-플라스미드, R-플라스미드, Col플라스미드, 분해플라스미드, 독성 플라스미드로 분류할수 있다. F-플라스미드는 tra 유전자를 가지고 있어 박테리아에게 접합할 수 있는 능력을 준다. 그리고 R-플라스미드는 박테리아에게 항생제나 독소에 저항성(resistance)를 부여하며, R-플라스미드에는 항생제를 분해할 수 있는 효소를 만드는 유전자가 있다. 또 다른 Col 플라스미드는 다른 박테리아를 죽일 수 있는 독소인 박테리오신(bacteriocin)의 한 종류인 콜리신(colicin)을 만드는 유전자를 가지고 있다. 또한 분해 플라스미드는 박테리아에 톨루엔과 같은 물질을 분해할 수 있는 능력을 제공하며 유해물질을 제거하는데 사용될 수 있다. 마지막으로 독성 플라스미드 박테리아를 병원성이 나타나도록 만든다. 플라스미드에는 약제에 대한 저항성을 가진 내성인자(R인자), 세균의 자웅을 결정하는 성결정인자(F인자) 등이 발견되고 있다. 세균의 생존에 플라스미드의 존재가 필수적인 것이 아니며, 또 플라스미드는 다른 종의 세포 내에도 전달된다. 이러한 특성을 이용하여 플라스미드는 유전공학에 폭넓게 이용되고 있다. 대표적인 기술로 유전자재조합 기술이 있는데, 세균 내 플라스미드를 세포 밖으로 빼내고 제한효소로 끊은 뒤, 필요로 하는 유전자를 삽입하여 이를 다시 세균에 넣어 배양하는 기술이다. 대장균의 플라스미드에는 F인자, R인자, 콜리신(colicin) 인자 등이 알려져 있다. |
| Reference | 강영희, 「생명과학대사전」, 아카데미서적, 2008 사이언스올 과학백과사전, “플라스미드” 두산백과doopedia, “플라스미드” 미생물학백화, “플라스미드” |
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