종양 억제 유전자 돌연변이가 pcr로 복제되지 않는 이유

Question

종양 억제 유전자 p53을 가지고 저희가 오늘 과학실험을 했는데요 ㅠㅠ 정상 유전자는 복제가 되었고 돌연변이 유전자는 복제가 되지 않는다는 사실을 확인했거든요?? 근데 왜 돌연변이 유전자는 복제가 되지 않나요? ㅠㅠ 쉽게 설명해주세요 ㅠㅠ 돌연변이 유전자는 정상 유전자와 DNA 서열이 달라서 pcr이 복제하지 못하는건가요? ㅠ

Answer 1

안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.

PCR반응에 필요한 모든 반응물을 넣고 사이클 수나 온도조건 등을 동일하게 했는데

PCR로 유전자가 복제되지 않았다면 프라이머 문제일 가능성이 있습니다. :)

PCR을 통해서 유전자를 복제할 때 특정 서열만 복제하기 위해서 프라이머를 이용합니다.

DNA중합효소가 DNA복제를 시작하기 위해서 3' OH말단이 필요한데 프라이머가 이 3' OH말단을 제공해줍니다.

증폭시키고자 하는 서열 앞의 특정서열에 상보결합하는 프라이머를 제작해서 해당 부분부터 DNA중합효소가 작용하게 하여 DNA를 복제(증폭)하게됩니다.

유전자마다 서열이 다르므로 PCR로 증폭하고자 하는 유전자에 따라 다른 프라이머를 사용하게 됩니다.

돌연변이 p53유전자의 프라이머가 결합할 부분 서열이 정상 p53유전자와 다르다면

정상 p53유전자 증폭시 사용한 프라이머를 동일하게 사용하면 복제가 안될 수 있습니다.

Answer 2

결론부터 말씀드리면, PCR 복제 과정에서 돌연변이 유전자의 특정 부분이 PCR 프라이머에 정확하게 결합하지 못했기 때문입니다.

PCR은 특정 DNA 조각만을 선택적으로 증폭시키는 기술입니다. 이때 증폭하고 싶은 DNA 조각의 양쪽 끝 부분에 붙는 짧은 DNA 조각을 프라이머라고 합니다. 프라이머는 증폭하고자 하는 DNA 서열과 정확하게 상보적인 염기쌍을 이루어야만 결합할 수 있습니다.

그렇기 때문에 돌연변이가 발생하면 DNA 서열이 변하게 되고, 이로 인해 PCR 프라이머가 정확하게 결합할 수 있는 자리가 사라지는 것이죠. 그래서 프라이머가 제대로 결합하지 못하면 PCR 반응이 진행되지 않거나 매우 비효율적으로 진행되어, 결과적으로 돌연변이 유전자는 증폭되지 않고 관찰되지도 않는 것입니다.

Answer 3

돌연변이 유전자가 PCR로 복제되지 않는 이유는 돌연변이로 인해 DNA 서열이 변하면서, PCR 과정에서 사용하는 프라이머가 해당 서열에 제대로 결합하지 못하기 때문입니다. PCR은 특정 DNA 서열을 증폭하기 위해 프라이머라는 짧은 DNA 조각을 사용해 시작점을 지정하는데, 돌연변이로 인해 이 서열이 변하면 프라이머가 그 위치를 인식하지 못해 복제가 어려워집니다. 쉽게 말해, 프라이머가 DNA를 "복사 시작" 신호로 인식할 수 없기 때문에 돌연변이 유전자가 복제되지 않는 것입니다.

Answer 4

안녕하세요. 안근호 박사입니다.

결론부터 말씀드리면 말씀하신대로 서열이 달라서가 맞습니다.

PCR이라는 기술은 타겟으로 하는 유전자 서열 내에서 DNA와 상보적인 Primer를 제작하여 사용하기 때문에,

primer가 결합되는 부위의 서열이 다르다면 복제가 진행되지 않아 PCR로 결과를 얻을 수 없을 것 입니다.

다만 같은 유전자를 target하는 primer라고 해도, 전체 유전자 서열 중 일부의 서열로 복제를 하는 형식이기 때문에

같은 유전자서열 내 다른 부위를 타겟으로 하는 primer를 가지고 PCR을 한다면 돌연변이와 정상 유전자가 같은 결과

얻을 수 도 있습니다.

따라서 PCR 진행 시 primer의 선정이 중요하며, 잘 알려진 돌연변이 site가 있다면 고려해서 제작해 사용해야합니다.