DNA 추출하기, 식물 세포

DNA 추출하기

◎ 연구 재료 및 방법

▣ 시약, 기구 및 실험 재료

◈ 실험1, DNA 추출

DNA 추출

브로콜리(바나나, 혹은 키위), 100% 에탄올, 주방용 세제, 막자사발, 가위(혹은 칼), 나무젓가락, 100ml 비이커, 소금(NaCl), 구멍이 작은 주방용 체, 돋보기, 붓, 종이, 증류수(혹은 수돗물), 붓, 페트리 접시.

 

◈ 실험2, 전기영동을 통한 DNA 확인실험

전기영동을 통한 DNA 확인 실험

전기영동 장치, Agarose, TAE buffer(40mM Tris-acetate, 1mM EDTA), 1% 메틸렌블루(생물나라), 1% 아세트올세인(생물나라), 염색통(작은 주방용 유리 용기), 마이크로 피펫, 거름종이.

 

▣ 실험 방법

◈ DNA 추출 과정

(1) 브로콜리, 키위, 바나나를 각각 50g씩 막자사발 안에 넣고 칼 혹은 가위로 잘게 자른다. 키위나 바나나는 껍질을 벗긴 후 안 부분만을 이용하여 잘게 자른다. (대략적으로 50g은 키위 반개, 바나나 반개, 주먹만한 브로콜리 절반)

(2) 작은 조각의 샘플을 막자사발에 넣고 막자로 아주 잘게 간다.

(3) 실험전에 바로 만든 소금-세제액 100ml를 막자사발에 넣고 약 10분 동안 조심스럽게 섞으면서 갈아준다.

(4) 구멍이 작은 체를 이용하여 용액을 걸러 찌꺼기를 제거한다.

(5) 나무젓가락을 비커 벽에 대고 조심하면서 에탄올이 나무젓가락을 타고 내려가게 하면서 조심스럽게 에탄올을 비이커에 넣는다. (에탄올은 세포추출액 부피의 2배를 넣어준다.)

(6) 흰색의 가는 선 모양의 물질이 생기면 먼저 돋보기로 관찰한 후 나무젓가락으로 여러 번 휘감아 올린다. 흰 색깔의 물질이 DNA가 엉켜서 생긴 것이다.

(7) 추출한 DNA를 1ml 증류수 혹은 수돗물에 녹인다. (1.5ml 작은 튜브(e-tube)를 사용하면 편하다.)

(8) 붓으로 이 용액의 일부를 묻힌 후 거름종이에 DNA라고 글씨를 쓰고 잘 말린 뒤 0.2% 아세트올세인 염색약(1% 원액을 5배 희석)에 15분 정도 넣어둔 후 열탕에서 5분간 여분의 아세트올세인 용액을 제거한다. 탈색 후 유전물질을 색깔을 통해 확인한다.

 

◈ DNA 확인 과정: 전기 영동 장치의 이용

(1) 추출한 DNA를 1.5ml 튜브에 들어 있는 증류수에 녹인다. 이 때 손으로 튜브를 잡고 흔들어 주면서 DNA가 증류수에 잘 녹도록 한다.

(2) 0.8%가 되게 아가로즈를 TAE 완충용액에 넣고 전자레인지에서 녹인 후 콤에 꽂아진 겔 틀에 붓고 굳을 때까지 기다린다.

(3) 굳은 젤을 전기영동장치에 넣고 겔의 홈이 잠길 때까지 완충용액을 붓는다.

(4) 전원을 꼽고 DNA를 “-” 에서 “+” 방향으로 이동하도록 한다.

(5) 약 30분 정도 지나면 전원을 끄고, 겔을 전기영동장치에서 빼내 염색통에 넣고 염색을 한다.

(6) 염색약으로는 EtBr, 메틸렌블루, 아세트올세인을 이용하여 DNA를 염색한다. EtBr 은 약 5분 동안 염색을 하며, 메틸렌블루는 약 5분 정도, 아세트올세인은 약 10분 정도 염색을 한 후 2~3시간 동안 탈색한다. DNA가 염색되어 있고 겔의 나머지 부분의 염색부분이 사라진다.

(7) EtBr로 염색한 겔은 자외선을 쪼여주면서 관찰하며, 메틸렌블루나 아세트올세인으로 염색한 겔은 밝은 빛 위에 올려놓고 관찰한다.

 

◈ 실험상의 주의점

– 소금-세제액은 실험 전에 만들어 써야 효과가 더 좋으며, 또한 실험 재료를 반드시 신선하게 유지해야 유전물질의 파괴를 막을 수 있다.

– 잘게 부순 브로콜리 용액에 나무젓가락을 비스듬하게 세운 뒤 에탄올을 막대를 따라서 천천히 넣는 것이 매우 중요한다. 에탄올을 한꺼번에 붓게 되면 긴 사슬의 DNA를 보기 어렵고 약간 뿌옇게 보이는 경향이 있다.

– 100% 에탄올은 휘발성은 휘발성이면서 발화성이 있기 때문에 원액은 학생들이 접근할 수 없도록 보관한다. 만약 EtBr을 이용하는 경우에는 강력한 돌연변이 유발 물질이기 때문에 특별한 관리가 필요하다.

– 전기영동 기구를 사용할 때 높은 전압이 걸리므로 전기 안전에 유의한다.

 

참고문헌: 식물로부터 유전물질을 추출하는 방법에 관한 연구, 현장과학교육 1(2) p81~91 (2007년 11월), 박기석, 정극일, 전상학