Genome Project

• 고해상도 유전지도 및 물리지도를 제작하여 질병관련 유전자의 위치를 확인한다 .

• 생물정보학 및 비교 유전체학을 통하여 인간 진화의 원리를 이해한다 .

• 인간 게놈이 암호화 하는 모든 유전자 및 그 조절 기전을 파악함으로써 보다 효과적인 생명공학 기법을 개발한다 .

10_06_budding.yeast.S.jpg출아형 효모 (budding yeast, S. cerevisiae): 진핵생물중 가장 먼저 게놈 프로젝트가 완성됨

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Lecture 8 : 세포와 유전자의 조작 Biological manipulation of the cell and genes

Gene Cloning특정 조각 DNA 의 분리

Recombinant DNA Technology시험관 안에서 새로운 DNA 분자 구축

Genetic Engineering

In vitro cultureStem cell line

Transgenesis ( 형질 전환 )살아있는 생물체에 다시 주입 -cells -animals

궁극적인 목표 : 세포가 자신을 둘러 싼 환경에 반응하고 이웃 세포들과 상호작용하는 기전을 이해하는 것

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세포의 작용 기전을 연구하기 위해서는 그 구성 요소( 소기관과 고분자물질들 ) 를 생화학적으로 분석해야 함 .이를 위해서는 각 세포군마다 1) 순수하게 분리 된 2) 많은 숫자의 세포가 필요 .in vitro culture cell sorting (CD markers)

특정 세포주 (cell line) 을 in vitro 에서 배양하면 :1) 현미경으로 살아있는 세포 관찰2) 생화학적 분석 가능3) 호르몬이나 성장 인자로 자극한 효과 관찰4) 두 종류 세포의 상호작용 연구5) 기타 등등

Gene Cloning특정 조각 DNA 의 분리

Recombinant DNA Technology시험관 안에서 새로운 DNA 분자 구축

Genetic Engineering

In vitro cultureStem cell line

Transgenesis ( 형질 전환 )살아있는 생물체에 다시 주입 -cells -animals

Steps of Recombinant DNA Technology ( 유전자 재조합 기술 )

1) gene cloning -cDNA library 를 screen 한다 . -PCR cloning

2) Construction of recombinant vector (plasmid? Cosmid? phagemid?)3) Bacterial Transformation

Genetic Manipulation -mutagenesis -promoter fusion -reporter construct

Transformed cells and animals

1) by Library Screening2) by PCR3) by Complementation (shot gun)

Gene Cloning

Genomic vs. cDNA library

cDNA library =A still shot of a busy cross section

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c

cDNA

Why construct a recombinantplasmid?1) stable2) propagation in bacteria3) separation

Why transform bacteria?1) stable2) storage3) amplification

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Colony Hybridization

1) Gene Cloning by Library Screening2) Gene Cloning by PCR3) Gene Cloning by Complementation

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10_29_PCR_viral.jpgPCR 기법을 통한 AIDS test

Recombinant DNA Technology

1) “ 맞춤” DNA 제작 ( 보다 큰 효과를 가진 효소 , 독성 없는 백신 , etc.)

2) 인위적으로 돌연변이를 유도하여 해당 유전자의 기능 파악

2) 희귀한 생약 물질의 대량 생산 ( 가격 인하 , 오염 방지 )

3) 유전자 발현의 시기와 장소 조사 (in situ hybridization, reporter gene)

4) 형질전환 동물 및 세포의 제작 ( 유용한 물질 생산 , 질병 모델 , 줄기세포 치료 )

5) 법의학에 응용

Techniques in Genetic Engineering

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1) Cutting and Joining DNA fragment

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2) Hybridization ( 혼성화 )

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3) In situ hybridization ( 원위치 잡종화 )

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4) Microarray

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