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.

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

10_07_1_enzym.dideoxy.jpg 10_07_1_enzym.dideoxy.jpg

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Biological manipulation of the cell and genes Lecture 8 : 세포와 유전자의 조작 Biological manipulation of the cell and genes 궁극적인 목표: 세포가 자신을 둘러 싼 환경에 반응하고 이웃 세포들과 상호작용하는 기전을 이해하는 것 Gene Cloning 특정 조각 DNA의 분리 Recombinant DNA Technology 시험관 안에서 새로운 DNA 분자 구축 Genetic Engineering In vitro culture Stem cell line Transgenesis (형질 전환) 살아있는 생물체에 다시 주입 -cells -animals

10_01_experiment.DNA .jpg 10_01_experiment.DNA .jpg

10_03_Cells_origin.jpg in vitro culture 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) 10_03_Cells_origin.jpg

특정 세포주 (cell line)을 in vitro 에서 배양하면: 현미경으로 살아있는 세포 관찰 생화학적 분석 가능 호르몬이나 성장 인자로 자극한 효과 관찰 두 종류 세포의 상호작용 연구 기타 등등 10_02_cell_sorter.jpg

Recombinant DNA Technology Gene Cloning 특정 조각 DNA의 분리 Recombinant DNA Technology 시험관 안에서 새로운 DNA 분자 구축 Genetic Engineering In vitro culture Stem cell line Transgenesis (형질 전환) 살아있는 생물체에 다시 주입 -cells -animals

Steps of Recombinant DNA Technology (유전자 재조합 기술) gene cloning -cDNA library를 screen 한다. -PCR cloning Construction of recombinant vector (plasmid? Cosmid? phagemid?) Bacterial Transformation Genetic Manipulation -mutagenesis -promoter fusion -reporter construct Transformed cells and animals

by Complementation (shot gun) Gene Cloning by Library Screening by PCR by Complementation (shot gun) Genomic vs. cDNA library

cDNA library = A still shot of a busy cross section 10_25_cDNA.jpg

10_21_DNA ligase.jpg 10_21_DNA ligase.jpg

c Why construct a recombinant plasmid? stable propagation in bacteria cDNA Why construct a recombinant plasmid? stable propagation in bacteria separation Why transform bacteria? stable storage amplification 10_23_genomic.library.jpg

10_22_cloned.DNA.frag.jpg 10_22_cloned.DNA.frag.jpg

Colony Hybridization 10_24_hybridization.jpg 10_24_hybridization.jpg

Gene Cloning by Library Screening Gene Cloning by PCR Gene Cloning by Complementation

10_27_1_PCR_amplify.jpg 10_27_1_PCR_amplify.jpg

10_27_2_PCR_amplify.jpg 10_27_2_PCR_amplify.jpg

10_28_PCR_clones.jpg 10_28_PCR_clones.jpg

PCR 기법을 통한 AIDS test 10_29_PCR_viral.jpg 10_29_PCR_viral.jpg

Recombinant DNA Technology (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

10_04_Restrict.nuclease.jpg 1) Cutting and Joining DNA fragment

10_18_ DNA.in.vitro.jpg 10_18_ DNA.in.vitro.jpg

10_05_gel.electrophor.jpg 2) Hybridization (혼성화)

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10_13_hybridization.jpg 10_13_hybridization.jpg

10_14_1_Southrn.blotting.jpg 10_14_1_Southrn.blotting.jpg

10_14_2_Southrn.blotting.jpg 10_14_2_Southrn.blotting.jpg

10_16_In.situ.hybrdztn.jpg 3) In situ hybridization (원위치 잡종화)

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4) Microarray 10_15_DNA.microarrays .jpg 10_15_DNA.microarrays .jpg

10_19_DNA.uptake.jpg 10_19_DNA.uptake.jpg

10_20_Bacteria.plasmid.jpg 10_20_Bacteria.plasmid.jpg

10_31_SerialDNA.clone.jpg 10_31_SerialDNA.clone.jpg

10_32_expressionvector.jpg 10_32_expressionvector.jpg

10_33_gene_protein.jpg 10_33_gene_protein.jpg

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10_35_GFP.jpg 10_35_GFP.jpg

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10_38_ES.cells.jpg 10_38_ES.cells.jpg

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