벼의 RNA 추출 실험에서 사용하는 시약들 설명 총정리(Tri reagent, Chloroforum, IPA)

벼의 RNA 추출 실험에서 사용하는 시약들 설명 총정리(Tri reagent, Chloroforum, IPA)

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1) Tri reagent 의 역할과 원리

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Tri-Reagent의 주요 성분인 Phenol과 Guanidinium thiocyanate는 세포막과 단백질을 변성시켜 세포의 내부 물질(핵산, 단백질)을 방출한다.

 

Phenol

- 세포막을 용해하고 핵산을 방출하도록 유도한다.

- 단백질의 수소결합 및 소수성 상호작용을 방해하여 3차 구조를 파괴한다.

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Guanidinium thiocyanate

- 강력한 단백질 변성제로 단백질을 불활성화시킨다.　특히 RNase의 활성을 억제하여 RNA의 분해를 방지한다.

수소 결합 파괴 : Guanidinium 이온은 구아니딘(guanidine) 구조에서 양전하를 띠고 있으며, 단백질의 폴리펩타이드 골격 및 수소 결합 구조와 강하게 상호작용한다. 단백질의 2차 구조와 3차 구조를 유지하는 수소 결합을 파괴하여 단백질을 변성 상태로 만든다.

소수성 상호작용 억제 :　Guanidinium thiocyanate는 수용액에서 단백질 내의 소수성 상호작용(hydrophobic interaction)을 방해한다.

- 용액의 염은 RNA가 안정적으로 용해 상태를 유지하게 한다.

 

 

 

 

2) Chloroforum 역할과 원리

 

 

Chloroforum 투입 시, 혼합물의 구성 성분은 밀도에 따라 다음과 같이 분포한다

 

상층 (Aqueous phase)

- 가장 가벼운 층으로, RNA가 이곳에 용해된다.

중간층 (Interphase):

- 밀도가 상대적으로 높은 DNA가 이곳에 위치한다.

하층 (Organic phase):

- 가장 무거운 층으로, 단백질과 Chloroform-Phenol 혼합물이 존재한다.

 

 

 

층 구성의 원리

 

- Tri-Reagent는 수용성 물질(Guanidinium thiocyanate)과 유기 용매 물질(Phenol)을 포함한다. 여기에 Chloroform을 추가하면 물과 유기 용매가 분리되게 된다.

- Phenol은 Chloroform과 결합하여 유기 층을 형성한다.

Guanidinium thiocyanate로 안정화된 RNA는 수용성 물층에 용해된 상태로 유지된다.

 

 

 

 

3) Isopropyl alcohol (IPA, 2-propanol) 의 역할과 원리

 

 

RNA 침전 유도

- IPA는 물보다 낮은 극성을 가진 알코올로, 용액에서 RNA를 침전시킨다.

 

 

 

침전 원리

 

- RNA는 물과 같은 극성 용매에서 잘 용해되지만, IPA를 첨가하면 용액의 극성이 낮아져 RNA의 용해도가 크게 줄어든다.

이는 RNA 분자가 수용액에서 용해 상태를 유지할 수 없게 만들고, RNA가 침전된다.

 

- Tri-Reagent에 포함된 Guanidinium thiocyanate와 같은 염은 RNA의 음전하를 중화시켜, IPA 환경에서 RNA 분자가 서로 응집하여 침전되도록 돕는다.

 

 

 

 

 

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