cDNA #

그림1 cDNA

출처: https://histogene.ir/wp-content/uploads/2018/12/WhatsApp-Image-2018-12-28-at-5.10.39-AM.jpeg

cDNA(complementary DNA)는 mRNA를 주형으로 역전사 효소와 DNA polymerase에 의해 합성된 DNA를 말하고, 이는 mRNA에 상보적 배열을 가지므로 상보적 DNA라고 불린다. 1차 산물인 RNA는 단일가닥으로 불안정하고 수명도 짧지만, 인위적으로 이중가닥으로 전환시킨 DNA는 비교적 안정하다. 진핵생물의 DNA는 유전정보가 담긴 짧은 엑손과 비암호화된 지역인 인트론(Intron)이 존재하는데, DNA가 mRNA가 되는 과정 중 스플라이싱(Splicing) 과정을 거치게 되어서 필요없는 인트론 부분은 떨어져 나가게 되므로, cDNA는 원래의 DNA에서 엑손(Exon)만 존재하는 DNA가 된다.

합성원리. #

스플라이싱 과정이 끝난 mRNA를 역전사 효소(Reverse transcriptase, RNA를 주형으로 DNA를 합성할 수 있는 효소)를 이용하여 합성한다. 역전사효소는 단일 가닥인 mRNA에 각각 상보적인 염기를 짝지어서 cDNA를 합성한다.

진핵생물의 cDNA 얻는 법 #

1. mRNA를 조직으로부터 추출한다
2. 역전사 효소와 디옥시리보뉴클레오타이드(A, T, G, C)를 첨가하여 mRNA 사슬을 주형으로 1차 가닥이 복사된다 (DNA-RNA 혼성체 형성)
3. RNA 분해효소 (RNase H)를 처리하여 DNA-RNA 혼성 double strands로부터 mRNA를 분해한다. (RNA분해 후에 단일 가닥 DNA는 3’말단에 헤어핀 구조를 형성하는 경향이 있다. 이 헤어핀 구조를 프라이머로 하여 DNA 중합효소가 cDNA를 합성한다)
4. DNA 중합효소를 처리하여 역전사에 의해 만들어진 DNA 가닥을 주형으로 하여 DNA의 두 번째 가닥을 만든다. 원래의 mRNA와 동일한 서열으로 이루어진 cDNA를 얻을 수 있다.

활용 #

상보적 DNA는 유전자 클로닝, 유전자 탐침, cDNA library등에 사용된다.

참조 #

cDNA(위키피디아).

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