다중 클로닝 부위

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다중 클로닝 부위

[ Multi Cloning Site ]

약어 MCS

다중 클로닝 부위(Multi Cloning Site, MCS)는 클로닝 벡터 내에 여러 종류의 제한효소로 잘릴 수 있는 위치를 한 곳에 모아 놓은 부위를 이야기하며, 클로닝 벡터의 다른 부분은 절대 잘리지 않고, 이 부분만 잘릴 수 있도록 제한효소 절단부위를 인위적으로 조작해 놓은 부위를 의미한다.

목차

  1. 1.pUC19 벡터
  2. 2.유전자 클로닝 단계
  3. 3.집필
  4. 4.감수
  5. 5.참고문헌

pUC19 벡터

가장 많이 사용되는 플라스미드 벡터인 pUC19의 경우, 목표 유전자 삽입 부위인 MCS가 젖당 분해효소인 ß-galactosidase를 암호화하는 유전자(lacZ) 내에 존재한다. MCS에 유전자가 삽입되면 ß-galactosidase가 불활성화 되므로 색 감별법으로 외부 DNA가 삽입된 vector를 가지는 세균을 선택할 수 있다.

MCS를 포함하고 있는 플라스미드벡터 pUC19. 출처: https://openclipart.org/detail/130471/plasmid-vector

pUC19 벡터의 MCS내 제한효소 절단 부위를 자세히 살펴보면 다음 그림과 같다.

pUC19 벡터의 MCS자리의 제한효소 절단 부위 예시. (출처: 한국미생물학회)

유전자 클로닝 단계

유전자 클로닝 모식도. (출처: 한국미생물학회)

  1. 적절한 플라스미드 벡터(항생제, MCS에 포함된 제한효소 선택)를 선택하고, 플라스미드 벡터와 삽입하려는 DNA를 모두 동일한 제한효소로 자른다.
  2. 제한효소로 절단된 선형 플라스미드 벡터와 삽입 DNA는 DNA 연결효소인 라이게이스(ligase)를 사용하여 원형으로 붙인다.
  3. 형질전환(transformation) 과정을 통하여 외부 DNA를 삽입한 벡터를 숙주 세포 내에 넣어주어 세포가 원래의 성질과는 다른 새로운 유전형질을 추가로 얻게 한다.
  4. 형질전환된 숙주 세포는 플라스미드에 존재하는 항생제 저항성 유전자에 해당하는 항생제가 함유된 배지에서 키우면, 형질전환된 세포만 살아남아 집락(colony)을 형성하게 된다.
  5. 이때, 외부 DNA가 벡터의 MCS에 삽입되지 않은 집락은 ß-galactosidase 유전자가 활성화되어 있어 이 효소가 배지에 포함된 X-Gal을 대사하므로 푸른색을 띄게 되고, DNA가 삽입된 집락은 ß-galactosidase 유전자가 비활성화되어 배지의 X-Gal이 그대로 남아 흰색을 띈다.
  6. 색상의 차이로 유전자재조합된 플라스미드를 포함하는 세균을 선별할 수 있다.

집필

김봉수/한림대학교

감수

김은자/한국미생물학회

참고문헌

1. Cohen SN., 2013. DNA cloning: A personal view after 40 years. PNAS. 110(39): 15521-15529.

동의어

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