연구성과

안녕하세요 한국분석시험연구원 KATR입니다.

오늘은 세포실험 네번째 이야기,

저번에 말씀드린 유전자 분석법인 PCR과 연결되는

실제 실험 방법에 대해 설명해드리려고 합니다.

바로, RNA부터 시작되는 Real time PCR입니다.

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PCR은 분명 유용하고 신기한 시험법이

지만 하나의 문제가 있습니다.

바로 DNA는 양이 일정하며 암호화 되어있다는 사실입니다.

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“이 물질이 어떻게 피부를 팽팽하게 만들어주는 걸까요?”

“이걸 먹으면 면역력이 좋아지는 건 왜일까요?”

대부분의 세포 반응은 유전자를 통하게 됩니다. 왜일까요?

바로 세포에서 반응을 보이기 위한 많은 것들이

유전자를 통해 합성된 단백질을 통하기 때문입니다.

예를 들어 염증이 생겨서 항염증제를 사용했다고 합시다.

항염증제가 바로 피부에 닿아 염증이 분해되는걸까요?

그러면 참 편하겠지만 많은 항염반응은 다음과 같은 과정을 겪습니다.

염증반응->항염증 물질 사용->항염증반응을 가진 단백질을

만들기 위한 유전자 발현->항염반응

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주름개선을 위한 콜라겐 합성 등은 더 말 할 것도 없죠.

그러면 이런 유전자 발현은 어떻게 알 수 있을까요?

DNA 분석이라고 생각할 수 있겠네요.

하지만 DNA는 유전자의 원형으로 세포증식 등이 아닐 경우

양이 변하지 않습니다.

게다가 DNA는 암호화되어 그대로 읽어낸다고 하더라도 정보를 읽을 수 없습니다.

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<센트럴 도그마>

간단히 말하면 이미 암호가 해독되어

만들어진 유전자, RNA 반응으로 알 수 있습니다.

DNA가 번역되어 단백질이 되기 위해서는

정보 전달자인 RNA가 필요합니다.

DNA로부터 정보가 복사되어 RNA가 만들어지고

이 RNA가 리보솜을 통해 읽어 짐으로서 단백질이 생성되는거죠.

아래의 그림을 보시면 실선은 일반적인 전이과정,

점선은 특수한 상황에서만 일어나는 전이과정입니다

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바로 이 RNA부터 시작하는 것이 유전자 발현 측정입니다.

이것을 위해서는 PCR에 사용될 DNA가 필요합니다.

RNA는 단일 가닥이며 DNA보다 불안정하기 때문입니다.

그래서 RNA는 Reverse transcription 과정을 거칩니다.

즉, 원래 전사과정은 DNA->RNA이지만 반대로 흐르게 하는

역전사효소를 이용하여 RNA->DNA의 합성과정을 거칩니다.

정보전달자인 mRNA를 주형으로 하여 역전사효소와

DNA polymerase를 처리하여 합성된 DNA를 cDNA,

풀 네임은 complementary DNA 라고 합니다.

이미 암호가 해석된 mRNA를 주형으로 하여 합성되었으므로

RNA와 상보적인 서열을 가졌고 다른 말로 하면 이미 해석된 DNA입니다.

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이 DNA를 원형으로 primer를 붙여 Real time PCR을 실행합니다.

유전자 발현 측정에 사용되는 Real time PCR은,

실시간으로 DNA에 형광물질(표지자)이 축적되는

프로세스를 모니터링하여 어느 순간 그 형광물질이

감지되는가를 확인하는 실험입니다.

즉 일정 이하의 신호는 감지하지 못하고

감지 가능한 순간의 시점을 측정하여

그 유전자가 얼마나 많은가를 확인하는 것입니다.

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유전자가 빨리 검출된다면

해당 유전자는 증폭될 template가 많다고 볼 수 있습니다.

즉 cDNA의 양이 많다는 것,

다른 말로 하면 cDNA의 주형이 되는 RNA가 많다는 것입니다.

유전자 검출 실험에 대한 설명은 여기까지! 이해가 되셨나요?

아주 유용하며 위대한 발명인 PCR.

그 것을 응용한 RT PCR은 생물학 실험에 있어

결코 빼놓을 수 없는 중요한 실험 방법입니다.

어떻게 보면 어려워도 보이고 너무 과정이

복잡하기도 해 보이지만 이론을 알고 보면

‘아 이래서 이런 과정을 거치는구나’ 하게 되는

생각보다 어렵지 않은 실험입니다.

본원에서는 항염, 피부 등등 각종 세포실험에서 해당 실험법을 사용하고 있습니다.

이런 실험이 필요한데 어떤 의뢰를 해야 하는지

망설여 지신다면 언제든지 편하게 문의 부탁드립니다.