DNA Hybridization은 일반적으로 DNA 서열의 풀에서 유전적 유사성을 측정하기 위한 분자 생물학적 기법을 뜻한다. 즉, 이것은 흔히 두 종 사이의 유전적 차이를 시험하기 위한 것이다. 몇몇 종들이 이와 같은 방법으로 비교될 때, 그 유사성에 의해서 각 종들은 진화 가지에서 어디에 위치해있는지를 대략적으로 결정할 수 있다.
이 기법의 선구자인 Charles Sibley와 Jon Ahlquist는 조류와 영장류의 진화론적인 관계를 알아보기 위해 이 방법을 사용했다. 비평가들은 이 방법이 어떤 기관들에서 orthologous 관계에 있는 서열에 대해서 차이를 측정하려는 어떠한 시도라도, 그 기관에서의 paralogous 관계에 있는 서열들의 Hybridization에 의해서 압도되기 때문에 가까운 종에 대해서는 부정확하다고 주장한다. DNA 시퀀싱과 서열의 비교는, 이 방법이 박테리아를 파악하는데 도움을 준 microbiology 분야에서 여전히 사용됨에도 불구하고, 유전적인 차이를 결정하는 일반적인 방법이다.
이 방법은, 자기 자신에 대해서 하이브리드된, 라벨링된 샘플과, 라벨링되어 있지 않은 어떤 기관의 하이브리드된 DNA의 melting을 비교한다. 비교할 두 종의 DNA는 추출되었고, 작은 조각(대략 600 ~ 800 bp)으로 잘려진다. 그리고 라벨링된 DNA와 비교 대상인 라벨링되어 있지 않은 DNA를 섞는다. 혼합물은, DNA 가닥이 서로 풀리고 다시 결합되어, double-stranded DNA를 형성하도록 배양된다. 높은 유사성을 가진 하이브리드된 서열은 더 잘 바인딩 될 것이고, 이들을 분리하기 위해서는 많은 에너지가 필요할 것이다. 즉, dissimilar animal strands 보다 더 높은 온도로 가열된다면 이들은 분리될 것이며, 이 과정은 DNA melting으로 알려져 있다.
하이브리드된 DNA melting profile을 검증하기 위해, double-stranded DNA는 컬럼에 바운드되고, 혼합물은 매우 작은 단위로 가열된다. 각 단계마다 컬럼은 씻겨진다. melt된 서열은 single-stranded되고, 컬럼에서 떨어져 나간다. 라벨링된 DNA의, 컬럼에서 떨어져 나가는 온도는 두 서열에서의 유사성을 반영하는 것이다. 이 결과는 기관 사이에서의 유전적 유사성을 결정하는 것과 조합할 수 있다.
Nuceic Acid Hybridization은 단일 가닥의 핵산이 상보적으로(complementary) 조합되어 단일 분자가 되는 과정을 말한다. 뉴클리오타이드(nucleotides)는 보통의 조건에서는 그들의 짝을 찾아 바인딩되는데, 완벽하게 두 상보적인 가닥은 서로 즉시 바인딩 될 것이다. 이것을 annealing이라고 한다. 그러나, 뉴클리오타이드의 다른 분자적 기하 구조 때문에, 두 가닥 사이의 하나의 부정합이라도 그들 사이의 바인딩을 부적절하게 만들 것이다. 이 부적절한 염기 효과의 양자화(수치화) 비율를 측정하는 것으로, annealing된 두 가닥 사이의 염기 서열의 유사성으로서의 정보를 제공할 수 있다.
Annealing은, 염기 사이의 수소 결합을 깨고 두 가닥으로 분리하도록 double stranded DNA 분자를 가열하는 것으로 이 과정을 거꾸로 진행할 수 있으며, 이것을 melting, 또는 denaturation이라 부른다.
정리해보면, 핵산을 구성하고 있는 서열이 알려져 있지 않아도 서열을 비교하는 방법은 알고 있었다. 두 가닥의 DNA는 고온에서는 불안정하므로 해체되고, 온도가 낮아지면 다시 두 가닥이 된다. 한 가닥의 DNA 또는 RNA 분자들은 서로 상보적이면 혼성이중가닥을 형성한다(hybridization). 서로 다른 생명체에서 분리한 DNA와 RNA를 혼합하면 서열을 알지 못하므로 서로 맞지 않아도 혼성이중가닥을 형성한다. 이러한 방식으로 다른 생명체에서 분리한 핵산들이 비슷한 서열을 가지고 있는지 확인할 수 있다.
* 생물학에 취약한 프로그래머의 날림 번역 자료입니다. 정확한 것은 Reference를 참조하세요.
Reference
http://en.wikipedia.org/wiki/DNA-DNA_hybridization
http://en.wikipedia.org/wiki/Nucleic_acid_hybridization
이 기법의 선구자인 Charles Sibley와 Jon Ahlquist는 조류와 영장류의 진화론적인 관계를 알아보기 위해 이 방법을 사용했다. 비평가들은 이 방법이 어떤 기관들에서 orthologous 관계에 있는 서열에 대해서 차이를 측정하려는 어떠한 시도라도, 그 기관에서의 paralogous 관계에 있는 서열들의 Hybridization에 의해서 압도되기 때문에 가까운 종에 대해서는 부정확하다고 주장한다. DNA 시퀀싱과 서열의 비교는, 이 방법이 박테리아를 파악하는데 도움을 준 microbiology 분야에서 여전히 사용됨에도 불구하고, 유전적인 차이를 결정하는 일반적인 방법이다.
이 방법은, 자기 자신에 대해서 하이브리드된, 라벨링된 샘플과, 라벨링되어 있지 않은 어떤 기관의 하이브리드된 DNA의 melting을 비교한다. 비교할 두 종의 DNA는 추출되었고, 작은 조각(대략 600 ~ 800 bp)으로 잘려진다. 그리고 라벨링된 DNA와 비교 대상인 라벨링되어 있지 않은 DNA를 섞는다. 혼합물은, DNA 가닥이 서로 풀리고 다시 결합되어, double-stranded DNA를 형성하도록 배양된다. 높은 유사성을 가진 하이브리드된 서열은 더 잘 바인딩 될 것이고, 이들을 분리하기 위해서는 많은 에너지가 필요할 것이다. 즉, dissimilar animal strands 보다 더 높은 온도로 가열된다면 이들은 분리될 것이며, 이 과정은 DNA melting으로 알려져 있다.
하이브리드된 DNA melting profile을 검증하기 위해, double-stranded DNA는 컬럼에 바운드되고, 혼합물은 매우 작은 단위로 가열된다. 각 단계마다 컬럼은 씻겨진다. melt된 서열은 single-stranded되고, 컬럼에서 떨어져 나간다. 라벨링된 DNA의, 컬럼에서 떨어져 나가는 온도는 두 서열에서의 유사성을 반영하는 것이다. 이 결과는 기관 사이에서의 유전적 유사성을 결정하는 것과 조합할 수 있다.
Nuceic Acid Hybridization은 단일 가닥의 핵산이 상보적으로(complementary) 조합되어 단일 분자가 되는 과정을 말한다. 뉴클리오타이드(nucleotides)는 보통의 조건에서는 그들의 짝을 찾아 바인딩되는데, 완벽하게 두 상보적인 가닥은 서로 즉시 바인딩 될 것이다. 이것을 annealing이라고 한다. 그러나, 뉴클리오타이드의 다른 분자적 기하 구조 때문에, 두 가닥 사이의 하나의 부정합이라도 그들 사이의 바인딩을 부적절하게 만들 것이다. 이 부적절한 염기 효과의 양자화(수치화) 비율를 측정하는 것으로, annealing된 두 가닥 사이의 염기 서열의 유사성으로서의 정보를 제공할 수 있다.
Annealing은, 염기 사이의 수소 결합을 깨고 두 가닥으로 분리하도록 double stranded DNA 분자를 가열하는 것으로 이 과정을 거꾸로 진행할 수 있으며, 이것을 melting, 또는 denaturation이라 부른다.
정리해보면, 핵산을 구성하고 있는 서열이 알려져 있지 않아도 서열을 비교하는 방법은 알고 있었다. 두 가닥의 DNA는 고온에서는 불안정하므로 해체되고, 온도가 낮아지면 다시 두 가닥이 된다. 한 가닥의 DNA 또는 RNA 분자들은 서로 상보적이면 혼성이중가닥을 형성한다(hybridization). 서로 다른 생명체에서 분리한 DNA와 RNA를 혼합하면 서열을 알지 못하므로 서로 맞지 않아도 혼성이중가닥을 형성한다. 이러한 방식으로 다른 생명체에서 분리한 핵산들이 비슷한 서열을 가지고 있는지 확인할 수 있다.
* 생물학에 취약한 프로그래머의 날림 번역 자료입니다. 정확한 것은 Reference를 참조하세요.
Reference
http://en.wikipedia.org/wiki/DNA-DNA_hybridization
http://en.wikipedia.org/wiki/Nucleic_acid_hybridization
