Transcript (A) (B)

(A) DNA
DNA
RNA
단백질
DNA
RNA
단백질
(B)
(C) RNA
RNA
그림 1. 유전자의 복제와 정보발현
표 1. 유전암호표
단백질
P
SD
SD
DNA
A
SD
B
T
C
전사
RNA
A
B
C
번역
단백질
그림 2. 원핵세포의 유전자발현
엑손
P
인트론
T
전사
캡 ⊙
AAA‥‥AA
스프라이싱
⊙
AAA‥‥AA
번역
그림 3. 진핵세포의 유전자발현
전사량의 조절
프로모터
트랜스인자
전사 개시점
전사 영역
시스엘레멜트
전사장치
그림 4. 진핵세포의 전사제어모델
D
E
DNA
C
B
A
그림 5. 트랜스작용인자에 의한 전사의 제어
［
［
［
［
［
［
［
［
Reading frame
정상 mRNA (유전자) ‥‥G G U G A U C A A G C C U U C A G U U A A U G U‥‥
정상 단백질
‥‥ Gly
Asp
Gln
Ala
Phe
Ser
●
‥‥
(A) 점 돌 연 변 이
‥‥G G U G A U C A A G C C U U C A G U U A A U G U‥‥
‥‥ Gly
(B) 점 돌 연 변 이
(넌센스변이)
(C) 점 돌 연 변 이
(리드스롯변이)
Glu
Gln
Ala
Phe
Ser
●
‥‥
‥‥G G U G A U C A A G C C U U C A G U U A A U G U‥‥
‥‥ Gly
Asp
●
‥‥
‥‥G G U G A U C A A G C C U U C A G U U A A U G U‥‥
‥‥ Gly
Asp
Gln
Ala
Phe
Ser
Tyr
Cys ‥‥
(D) Frame shift 변이 ‥‥G G U G A U C A A C C U U C A G U U A A U G U‥‥
‥‥ Gly
Asp
Gln
Pro
Ser
Val
Asn
Val ‥‥
(결손변이)
(E) Frame shift 변이 ‥‥G G U G A U C A A A G C C U U C A G U U A A U G U‥‥
‥‥ Gly
Asp
Gln
Ser
Leu
Gln
Leu Met
‥‥
(삽입변이)
그림 6. 각종 변이에 의한 아미노산서열의 변화
환상 플라스미드
DNA (벡터)
재 한 효 소 EcoRI
재한효소
EcoRI
DNA
DNA 절편
선상 플라스미드
조직
플라스미드
DNA
+
+
대장균
대장균 DNA
플라스미드
앤피실린에 의한 선발
그림 7. 대장균을 이용한 유전자 클로닝의 원리
A
싸이클 0
▲ 목적 DNA 절편 ▲
B
주형 DNA
싸이클 Ⅰ
1. 변성
2. 프라이머의 어닐링
C
3. 신장반응
D
싸이클 2
변성 및 어닐링
E
신장반응
그림 8. PCR 법의 원리
그림 9. 식물세포의 구조
그림 10. 세포와 세포를 연결하는 플라스모데스마
그림 11. 프로토플라스트
세포벽
조직절편
프로토플라스트
프로토플라스트
절편
한천배지
켈루스
어린싹
In vitro 식물
그림 12. 조직절편이나 프로토플라스트로부터 식물제의 재생
그림 13. 켈루스 (탈분화한 세포의 덩어리)
그림 14. 식물의 종양, 크라운 골
T - DNA
옥신
합성효소
사이토카이닌
합성효소
오파인
합성효소
LB
RB
종량 유전자군
Vir영역
ori
(에그로박테리움)
그림 15. TI 플라스미드의 유전자지도
T - DNA
외래유전자
선택 마커
LB
RB
Vir영역
ori
(에그로박테리움)
그림 16. TI 플라스미드 벡터에 기본구조
(A) 광역기주형 벡터
외래
유전자
(B)
결손T-DNA
플라스미드
선택마커
LB
RB
ori
(대장균)
ori
ori
에그로박테리움의 도입
외래
유전자
결손T-DNA
플라스미드
선택마커
ori
ori
vir
식물에 감염
그림 17. 바이너리벡터에 의한 유전자의 도입
vir
Nos-P
NPTII
T
T
R
35S-P
ⓣ ipt
35S-P
R
R
R
35S-P
R
ipt
35S-P
Nos-P
NPTII
T
TT
그림 18. MAT 벡터의 유전자 구성과 선택 마커가 제거되는 기구
그림 19. MAT 벡터에 의한 유전자 조작 식물의 재작법
그림 20. 파티클건
표 2. 생물에 따른 유전코드의 사용빈도
대장균
효모
사람
토마토
벼
CUA
3.0
11.9
6.3
8.0
7.9
CUC
9.8
4.2
20.1
11.1
28.6
CUG
54.8
8.6
42.5
6.0
16.5
CUU
9.9
8.7
10.9
25.4
1.8
UUA
10.3
코돈 1000당 사용빈도
UUG
11.2
24.4
5.5
9.9
7.8
32.0
11.1
25.7
12.2
A
P
B
P
C
D
P
P
I
** *
*
*
TP
** *
*
*
TP
** *
*
*
그림 21. 도입할 유전자의 디자인
P : 프로모터, TP : 트렌지트펩티드,
* : 염기서열의 치환
I : 인트론
P
DNA
mRNA
--------
----------------------
단백질
그림 22. 프로모터에 따른 단백질 발현량의 변화
그림 23. 형광을 발하는 담배
(A)
--------
(B)
--------
--------
그림 24. 새로운 유전자를 도입해서 새로운 형질을 발현시킨다.
--------
--------
--------
--------
------
------------그림 25. 안티센스법에 의한 특정유전자의 제어
--------
--------
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-------------------------------------------
그림 26. 코서프레이션에 의한 특정유전자의 제어
그림 27. 에그로박테리움을 감염시킨 잎
디스크로부터 유전자 조작식물
의 육성
외래유전자
자가수분
실용화에
그림 28. 유전자조작식물에 도입된 유전자의 후세대 전달
표 3. 외국에서 개발된 유전자조작식물
장기보존 토마토 (미국)
장기보존 카네이션 (오스트레일리아)
제초제내성 콩 (미국)
제초제내성 목화 (미국)
제초제내성 유채 (캐나다)
제초제내성 옥수수 (미국)
제초제내성 담배 (프랑스)
내충성 감자 (미국)
내충성 목화 (미국)
내충성 옥수수 (미국)
웅성불임 유채 (캐나다)
바이러스 저항성 호박 (미국)
라우린산 고생산성 유채 (미국)
* 안정성평가를 끝내고 판매 가능한 것
그림 30. 중국에서 시판되고 있는 유전자 조작 담배