다중 복제 사이트

폴리링커라고도 불리는 다중 복제 사이트(MCS)는 많은 (최대 20개) 제한 사이트를 포함하고 있는 DNA의 짧은 부분이다. 이것은 조작된 플라스미드의 표준 기능이다.^[1] MCS 내의 제한 사이트는 일반적으로 고유하며, 주어진 플라스미드 내에서 한 번만 발생한다. 플라스미드에 있는 MCS의 목적은 DNA 조각이 그 부위에 삽입될 수 있도록 하는 것이다.^[2]

대상 DNA의 복제 수를 늘리기 위한 벡터 복제, 단백질 제품을 만들기 위한 표현 벡터 복제 등 다양한 벡터에서 MCS가 발견된다.^[3] 표현 벡터에서는 MCS가 프로모터의 하류에 위치한다.^[2]

여러 복제 사이트 생성

경우에 따라서는 벡터에 MCS를 포함하지 않을 수도 있다. 오히려 벡터에 MCS를 추가할 수도 있다.^[4] 첫 번째 단계는 제한 효소 부위가 포함된 보완적 올리고뉴클레오티드 시퀀스를 설계하는 것이며, 소화가 끝난 후 벡터를 보완하는 추가 베이스도 함께 끝부분에 추가한다. 그러면 올리고뉴클레오티드 염기서열은 소화하고 정제된 벡터에 연결될 수 있다. 소화된 벡터는 올리고뉴클레오티드 삽입 오버행(overhang)을 보완하는 제한효소로 절단된다. Large 후 벡터를 박테리아로 변환하고 시퀀싱으로 인서트를 확인하십시오. 이 방법은 다중 복제 사이트에 새로운 제한 사이트를 추가하는 데도 사용할 수 있다.

사용하다

다중 복제 사이트는 플라스미드의 나머지 부분을 방해하지 않고 외래 DNA를 삽입할 수 있는 기능으로 생명공학, 생명공학, 분자유전학 등에 매우 유용하다.^[1] MCS는 유전공학을 이용한 유전자변형생물(GMO)로 더 흔히 알려진 유전자변형생물체를 만드는 데 도움을 줄 수 있다. 유전공학에서 MCS를 활용하기 위해서는 MCS를 절개할 때 생산 과정에서 벡터에 관심 유전자를 추가해야 한다.^[5] MCS가 만들어지고 묶인 후에 그것은 관심 유전자를 포함할 것이고 박테리아 숙주의 유전자 복사 번호를 증가시키기 위해 증폭될 수 있다. 박테리아가 복제된 후에, 관심 유전자는 박테리아에서 추출될 수 있다. 어떤 경우에는 표현 벡터를 사용하여 단백질 제품을 만들 수 있다. 제품들이 고립된 후에는 인슐린 생산, 백신 생산, 항생제 생산, 유전자 치료제 개발 등 매우 다양한 용도를 갖게 된다.

예

플라스미드 복제 벡터로 유전공학에서 사용되는 박테리아 플라스미드는 pUC18이다. 그것의 폴리링커 영역은 하나의 클러스터(폴리링커)로 만들어진 여러 제한 효소 인식 사이트로 구성되어 있다. 에코리, 밤히, 프스티 등 각종 제한 효소 제한 사이트를 갖췄다. 유전공학에서 사용되는 또 다른 벡터는 pUC19로 pUC18과 유사하지만 폴리링크커 영역이 역전된다. 또한 대장균은 가용성과 빠른 성장 속도, 다용도 때문에 박테리아 숙주로도 흔히 사용된다.^[6]

유전적으로 인슐린을 조작하기 위해서는 사용 중인 플라스미드의 MCS를 절단하는 것이 첫 번째 단계다.^[7] 일단 MCS가 절단되면, 인간 인슐린의 유전자가 추가되어 플라스미드가 유전적으로 변형될 수 있다. 그 후, 유전적으로 조작된 플라스미드를 박테리아 숙주에 넣어 분할할 수 있게 된다. 요구되는 대량 공급을 위해 숙주 세포를 숙주에게 최적의 환경인 대형 발효 탱크에 넣는다. 숙주의 인슐린을 걸러내는 것으로 과정이 끝난다. 그리고 나서 정화가 일어나 인슐린이 포장되어 당뇨병을 가진 개인에게 분배될 수 있다.

참조