PDA UV-Vis Spectrophotometer, LabPro® Plus S/W, Bio Package, Peltier Temperature Controller, calf thymus DNA, 열변성

DNA(Deoxyribonucleic Acids)의 염기들은 UV 빛을 조사해주었을 때, 약 260 nm에서 흡수가 일어나게 된다. DNA 용액의 온도를 점차적으로 증가시키면, 260 nm에서의 흡광도가 증가하게 되는데, 이를 통해서 DNA의 melting temperature(Tm)를 구할 수 있다. Tm은 DNA 염기쌍의 50%가 분리되는 점에서의 온도라 정의되며, 이것은 DNA 분자의 안정성에 영향을 받기 때문에 이 분자의 특성을 파악하는 요소로 이용된다. 이러한 DNA 분자의 안정성과 Tm은 이를 이루고 있는 염기쌍에 의해 결정되게 되며, DNA를 변성 시키는데 필요한 에너지는 이들간의 수소결합의 수에 의해 영향을 받는다.

따라서 Tm을 측정하면 DNA 구조 내의 %G-C의 함량을 추정할 수 가 있게 된다. Guanine-Cytosine(G-C) 염기쌍은 Adenine-Thymine(A-T)보다 더 강하게 결합하고 있는데, 그 이유는 수소결합의 수가 G-C가 하나 더 많기 때문이다. %G-C의 함량은 다음과 같은 식을 이용하여 구할 수 있다.

%G-C = 2.44 x (Tm - 81.5 - 16.66 x log (M) + 500/K)
M ; 1가 양이온의 농도, mol/L
K : 염기쌍의 길이

온도에 따른 DNA의 흡광 변화를 측정하기 위해 ㈜신코에서 새롭게 출시된 Peltier 시스템(Figure 1)과 Cell Holder 액세서리 (Figure 2, 3)로 실험을 수행하였다. Peltier 시스템은 -10도에서 100도까지 빠르고 정밀하게 온도 제어를 할 수 있으며 Peltier Multi-Cell Holder는 최대 8개까지 샘플 측정이 가능하다. 온도 제어와 시료 측정은 LabPro ® Plus 소프트웨어를 통해서 이루어지게 되며, 측정 후 시료 DNA의 Tm과 %G-C 결과를 자동으로 얻을 수 있다.

본 연구에서는 UV-Vis 분광광도계 S-3100과 Peltier 시스템을 사용하여 Calf Thymus DNA의 온도에 따른 흡광도 변화를 통해 Tm값과 %G-C를 확인하고자 한다.