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(A) DNA. DNA. RNA. 단백질. (B). DNA. RNA. 단백질. RNA. (C). RNA. 단백질. 그림 1. 유전자의 복제와 정보발현. 표 1. 유전암호표. P. SD. SD. SD. T. DNA. A. B. C. 전사. RNA. A. B. C. 번역. 단 백 질. 그림 2. 원핵세포의 유전자발현. 엑손 인트론. P. T. 전사. ⊙. 캡. AAA‥‥AA. 스프라이싱. ⊙. AAA‥‥AA. 번역.
E N D
(A) DNA DNA RNA 단백질 (B) DNA RNA 단백질 RNA (C) RNA 단백질 그림 1. 유전자의 복제와 정보발현 표 1. 유전암호표
P SD SD SD T DNA A B C 전사 RNA A B C 번역 단 백 질 그림 2. 원핵세포의 유전자발현 엑손 인트론 P T 전사 ⊙ 캡 AAA‥‥AA 스프라이싱 ⊙ AAA‥‥AA 번역 그림 3. 진핵세포의 유전자발현
전사량의 조절 프로모터 트랜스인자 전사 개시점 전사 영역 시스엘레멜트 전사장치 그림 4. 진핵세포의 전사제어모델 E D DNA C A B 그림 5. 트랜스작용인자에 의한 전사의 제어
[ [ [ [ [ [ [ [ Reading frame ‥‥G G U G A U C A A G C C U U C A G U U A A U G U‥‥ 정상 mRNA (유전자) 정상 단백질 ‥‥ Gly Asp Gln Ala Phe Ser ● ‥‥ ‥‥G G U G A U C A A G C C U U C A G U U A A U G U‥‥ (A) 점 돌 연 변 이 ‥‥ Gly Glu Gln Ala Phe Ser ● ‥‥ (B) 점 돌 연 변 이 (넌센스변이) ‥‥G G U G A U C A A G C C U U C A G U U A A U G U‥‥ ‥‥ Gly Asp ● ‥‥ ‥‥G G U G A U C A A G C C U U C A G U U A A U G U‥‥ (C) 점 돌 연 변 이 (리드스롯변이) ‥‥ Gly Asp Gln Ala Phe Ser TyrCys‥‥ (D) Frame shift 변이 (결손변이) ‥‥G G U G A U C A A C C U U C A G U U A A U G U‥‥ ‥‥ Gly Asp Gln ProSerValAsnVal‥‥ ‥‥G G U G A U C A A A G C C U U C A G U U A A U G U‥‥ (E) Frame shift 변이 (삽입변이) ‥‥ Gly Asp Gln SerLeuGlnLeuMet‥‥ 그림 6. 각종 변이에 의한 아미노산서열의 변화
환상 플라스미드 DNA (벡터) 재 한 효 소 EcoRI 재한효소 EcoRI DNA DNA 절편 선상 플라스미드 조직 플라스미드 DNA + + 대장균 대장균 DNA 플라스미드 앤피실린에 의한 선발 그림 7. 대장균을 이용한 유전자 클로닝의 원리
싸이클 0 A 주형 DNA ▲ ▲ 목적 DNA 절편 싸이클 Ⅰ B 1. 변성 2. 프라이머의 어닐링 C 3. 신장반응 싸이클 2 D 변성 및 어닐링 E 신장반응 그림 8. PCR 법의 원리
그림 9. 식물세포의 구조 그림 10. 세포와 세포를 연결하는 플라스모데스마
세포벽 조직절편 프로토플라스트 프로토플라스트 절편 한천배지 켈루스 어린싹 In vitro 식물 그림 12. 조직절편이나 프로토플라스트로부터 식물제의 재생
T - DNA 옥신 사이토카이닌 오파인 합성효소 합성효소 합성효소 LB RB 종량 유전자군 Vir영역 ori (에그로박테리움) 그림 15. TI 플라스미드의 유전자지도 그림 14. 식물의 종양, 크라운 골
T - DNA 외래유전자 선택 마커 LB RB Vir영역 ori (에그로박테리움) 그림 16. TI 플라스미드 벡터에 기본구조 광역기주형 벡터 (A) (B) 결손T-DNA 외래 플라스미드 선택마커 유전자 LB RB vir ori ori ori (대장균) 에그로박테리움의 도입 외래 결손T-DNA 선택마커 유전자 플라스미드 ori vir ori 식물에 감염 그림 17. 바이너리벡터에 의한 유전자의 도입
Nos-P Nos-P NPTII NPTII 35S-P 35S-P T R ⓣ ipt T R R R 35S-P ipt R T 35S-P T T 그림 18. MAT 벡터의 유전자 구성과 선택 마커가 제거되는 기구 그림 19. MAT 벡터에 의한 유전자 조작 식물의 재작법
표 2. 생물에 따른 유전코드의 사용빈도 코돈 1000당 사용빈도 A P ** * * * B P ** * * * C P TP ** * * * D I TP P 그림 21. 도입할 유전자의 디자인 P : 프로모터, TP : 트렌지트펩티드, I : 인트론 * : 염기서열의 치환
-------- -------- -------- -------- P DNA mRNA 단백질 그림 22. 프로모터에 따른 단백질 발현량의 변화 그림 23. 형광을 발하는 담배
-------- (A) (B) -------- -------- 그림 24. 새로운 유전자를 도입해서 새로운 형질을 발현시킨다. -------- -------- -------- -------- ------ -------- ------ 그림 25. 안티센스법에 의한 특정유전자의 제어
-------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- 그림 26. 코서프레이션에 의한 특정유전자의 제어
그림 27. 에그로박테리움을 감염시킨 잎 디스크로부터 유전자 조작식물 의 육성
외래유전자 자가수분 실용화에 그림 28. 유전자조작식물에 도입된 유전자의 후세대 전달