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전공자를 위한 생물학 704

[유전자 조작 생쥐] 2편 : 생쥐 교배 전략과 실험 가이드

1편에서 다양한 방식으로 유전자를 조작한 생쥐 모델을 만드는 법을 알아봤는데요, 실제 실험에서는 단일 유전자만 조작된 생쥐보다는 여러 유전자가 동시에 조작된 생쥐가 필요한 경우가 많아요. 예를 들어 특정 유전자가 발현되는 조직에서만 다른 유전자를 제거하고 싶을 때는 Cre-lox 시스템을 활용하게 되는데, 이 경우 Cre 유전자를 가진 생쥐와 loxP 서열을 포함한 생쥐를 교배시켜야 해요. 이렇게 원하는 유전형을 갖춘 생쥐를 만들기 위해서는 교배가 필수적인 단계가 되는 거예요.원하는 유전형을 만들기 위한 교배 전략가장 기본적인 방법은 각각의 유전형을 가진 생쥐들을 먼저 만들고, 이를 교배해 F1 세대를 얻은 다음, 이들끼리 다시 교배하여 원하는 조합의 유전형을 지닌 F2 세대를 선별하는 거예요. ..

[유전자 조작 생쥐] 1편 : 생쥐 모델과 유전자 조작 기술 소개

실험동물 중 생쥐는 인간과 유전적으로 95% 이상 유사하고, 짧은 생애 주기와 빠른 번식력을 갖고 있어서 기본 연구부터 질병 모델링, 약물 개발까지 광범위하게 활용돼요. 특히 유전자 조작 기술의 발전으로 생쥐의 특정 유전자를 정밀하게 조절할 수 있게 되면서, 생명과학 연구에서 없어서는 안 될 도구가 되었죠.생쥐의 종류 : 인브리드와 아웃브리드 생쥐 모델은 크게 인브리드(inbred)와 아웃브리드(outbred)로 나뉘어요. 인브리드 생쥐는 유전적으로 동일한 배경을 공유하며, 실험 간 일관성과 재현성이 높아요. 대표적인 인브리드 생쥐는 C57BL/6, Balb/c, 129 등이 있어요. 반면 아웃브리드 생쥐는 유전적 다양성이 유지되도록 전략적으로 교배된 생쥐들이며, 인간의 유전적 다양성과 비슷..

[발생생물학] 2.1 : 초파리 발생 개론

우리는 왜 drosophila의 발생 과정에 대해 공부해야 하며, drosophila는 model 생물로 쓰이기에 어떠한 점이 적합한가. 우리 척추동물들은 사실 drosophila와 많이 다르지 않음. 첫째, drosophila는 우리들과 비슷한 strategy, mechanism, molecule을 가지고 있음. 둘째, drosophila는 developmental gene과 signaling pathway에 있어 인간과 매우 유사한 점이 많음. (더 구체적으로는 life cycle, basic body plan, segmentation of embryo, differentiation, gastrulation, germ cell development, sex-determination 등에 대해 ..

[발생생물학] 1.2 : 발생유전학의 핵심 메커니즘 - 4

지난 포스트에 이어서 살펴보자. pattern 형성이 어떻게 이루어지는가에 대한 답은 한 마디로 정의내릴 수 없을 만큼 복잡함. 그러나 단순하게 cell들의 position(위치)에 따라 차등적인 농도의 morphogen(형태형성인자)이 제공되면서 pattern이 형성되는 경우도 있음. 이에 대한 유명한 이론 중 하나가 바로 French flag model이며 이에 대한 모식도는 아래와 같음. 여기서는 일렬로 배열된 6개의 세포가 나타나고 있음. 이 때 morphogen이 위 그림과 같이 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 일정하게 감소하는 pattern을 보인다고 하자. 이 때 cell들의 지정된 threshold 값에 따라 high morphogen 농도에 반응한 왼쪽 두 개의 세포들은 파란색으로, m..

[발생생물학] 1.2 : 발생유전학의 핵심 메커니즘 - 3

이전 포스트에 이어서 살펴보자. 우선 determination(세포 결정)과 specification(특수화)을 구분해보자. determination은 어떠한 세포가 특정 세포로 분화하는 것이 확실하게 정해진 경우를 말함. (주변 환경이 변하더라도 이미 determination된 세포는 예정된 대로 differentiation됨) 한편 specification(특수화)은 두 종류로 나뉘는데, conditional specification(조건부 특수화)과 autonomous specification(자동적 특수화)이 그것임. 자동적 특수화는 거의 determination과 다를 바 없는데, 발생 과정에서 각 할구들의 운명이 이미 예정되어 있음. 다만, 인위적으로 세포 내부의 단백질 발현을 직접 조절하..

[생화학] 22.4 : 체중의 조절기전 - 3

gut에 있는 microbe들도 obesity와 밀접하게 관련되어 있음. 위 그림은 이와 관련되어 있는 모식도임. 이 때 미생물은 obesity와 related되어있으며, 그 이전에 appetite와도 관련되어 있음. (gut-brain-axis) 앞서 diabetes에 대해 간단히 살펴봤었음. 지금부터는 type 2 diabetes에 대해 조금 더 자세히 알아보자. type 2 diabetes는 insulin resistance에 의해 발생하며, insulin resistance에 의해서는 abdominal(복부) obesity, high TAG, low HDL(HDL 농도가 낮을 시 혈관벽에 축적되는 cholesterol이 liver로 제대로 transport 되지 못함), high blood..

[생화학] 22.4 : 체중의 조절기전 - 2

지난 포스트에 이어서 이번에는 adipokine의 또 다른 한 종류인 adiponectin에 대해 알아보자. adiponectin은 온 몸을 돌아다니면서 다른 organ들이 insulin에 대해 sensitive해지도록 만들어주는 effect를 가지고 있음. 물론 아직 adiponectin-mediated pathway가 완벽히 밝혀져 있지는 않지만, 적어도 AMP-activated kinase(AMPK) pathway와 관련되어있다는 것은 알고 있음. 구체적으로 adiponectin에 의해 활성화된 AMPK는 acetyl-CoA carboxylase를 phosphorylation시켜 불활성화시키게 되고, 그 결과 malonyl-CoA의 합성이 덜 이루어지게 됨. 원래 malonyl-CoA는 fatt..

[생화학] 22.4 : 체중의 조절기전 - 1

이번 포스트부터는 체중의 조절기전에 대해 알아보자. 흔히 비만도를 판단할 수 있는 지표로 BMI(body mass index)를 많이 따짐. BMI는 위 그림 위쪽과 같이 계산할 수 있으며, 이 값을 통해 저체중, 정상, 과체중, 비만의 여부를 간단하게 판단해볼 수 있음. 한편 우리 몸에서 body mass는 매우 정교하게 조절되고 있음. 이 때 storage, burning, heat production 등의 balance가 아주 정교하게 맞아떨어지면서 body mass가 유지되는 것임. body mass의 regulation과 관련해서 상당히 중요한 endocrine organ이 바로 adipose tissue임. 이곳으로부터 분비되는 peptide hormone들을 통칭해서 adi..

[웨스턴 블롯 트러블슈팅] 4편 : 이미지 촬영과 정량 분석

웨스턴 블랏 실험의 마지막 단계는 이미지 촬영과 정량 분석이에요. 밴드가 잘 나왔다고 끝이 아니죠. 실제 분석에서 밴드의 강도, 위치, 배경 등을 어떻게 해석하느냐에 따라 실험의 신뢰도가 달라지기 때문이에요. 이번 글에서는 결과 이미지를 어떻게 잘 찍고, 어떤 방식으로 정량화하면 좋은지 알려드릴게요. 노출 시간, 짧게도 길게도 안 돼요 웨스턴에서 이미징 장비로 밴드를 촬영할 때 가장 중요한 건 노출 시간(exposure time)이에요. 너무 짧으면 밴드가 흐릿하고, 너무 길면 밴드가 퍼지거나 포화돼서 정량이 불가능해지죠.약한 신호가 나온다면 → 노출 시간을 늘려보세요. 또는 더 민감한 chemiluminescent substrate를 사용해도 좋아요. 밝은 밴드가 번지거나 포화될 경우 → 노출 시간을..

[웨스턴 블롯 트러블슈팅] 3편 : 항체 희석 농도부터 백그라운드 제거까지

웨스턴 블랏 실험에서 또렷한 밴드를 얻기 위해선, 항체 조건이 정말 중요해요. 항체가 너무 많이 붙거나 비특이적으로 반응하면 배경이 심하게 올라가고, 반대로 너무 적게 쓰면 신호가 약해져서 밴드가 흐릿하게 보여요. 이번 글에서는 1차 항체와 2차 항체의 희석 농도 설정, 적절한 blocking 조건, 그리고 백그라운드 제거를 위한 실전 팁까지 차근차근 정리해드릴게요.1차 항체 희석 : 무조건 진하게 쓰면 안 돼요 1차 항체는 타겟 단백질에 직접 결합하는 핵심 항체예요. 대부분의 회사는 권장 희석 비율을 제시해주는데, 일반적으로 1:500~1:5,000 사이에서 많이 사용돼요. 하지만 중요한 건 내가 로딩한 단백질 양과 항체의 결합 범위가 맞는지 확인하는 거예요.이럴 때 사용할 수 있는 방법이 바로 단..

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