๊ณผํ์๋ค์ ์คํ์ค์์ ๋ค๋ฅธ ์ถ์ฒ, ๋ค๋ฅธ ์ข ์ DNA๋ฅผ ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์ฌ์กฐํฉ DNA(recombinant DNA)๋ฅผ ๋ง๋ญ๋๋ค. DNA ํด๋ก๋(DNA cloning)์ ๊ณผํ์๋ค์ด ๋ฐํ ๋ฆฌ์์ ๊ฐ์ด ์ฝ๊ฒ ์กฐ์ํ ์ ์๋ ์ธํฌ์ ์ ์ ์๋ฅผ ์ฝ์ ํด ํน์ ํ ์ ์ ์๋ฅผ ์ฐ๊ตฌํ ์ ์๊ฒ ํด์ค๋๋ค. ์ฌ์กฐํฉ DNA๋ฅผ ํฌํจํ๋ ์ ๊ธฐ์ฒด๋ ์ ์ ์ ๋ณํ ์ ๊ธฐ์ฒด๋ก ์๋ ค์ ธ ์์ต๋๋ค. ์ฌ์กฐํฉ DNA ๊ธฐ์ ์ ๊ณผํ, ์ํ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋์ ์ ๋์์ด ๋ ์ ์๋ ์๋ก์ด ์ ์ ์๋ฅผ ๊ฐ์ง ์ ๊ธฐ์ฒด๋ฅผ ์์ฐํฉ๋๋ค.
์ฌ์กฐํฉ DNA์ ์์ฑ์ DNA ๋ณต์ ์ ๋จ๋ฐฑ์ง ๋ฐํ์ ์ํด ์ธ๋ DNA๋ฅผ ์์ฃผ ์ธํฌ๋ก ์ด๋ฐํ๋ ๋งค๊ฐ์ฒด์ธ ๋ฒกํฐ(vector)์ ๊ด์ฌ ์ ์ ์(gene of interest)๋ฅผ ์ฝ์ ํด ์ด๋ฃจ์ด์ง๋๋ค. ๊ฐ์ฅ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ํด๋ก๋ ๋ฒกํฐ๋ ์์ฃผ์ ์ผ์์ฒด DNA์ ๋ ๋ฆฝ์ ์ผ๋ก ๋ณต์ ๋๋ ์์ ์ํ DNA ์กฐ๊ฐ์ธ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋์ ๋๋ค.
์ฌ์กฐํฉ DNA๋ฅผ ๋ง๋ค๊ธฐ ์ํด ๊ด์ฌ ์ ์ ์๋ฅผ ํฌํจํ ๊ณต์ฌ DNA(donor DNA)์ ๋ฒกํฐ๋ฅผ ์ ํ ํจ์(restriction enzyme)๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ ํ ๋ถ์(restriction site)๋ผ๋ ํน์ ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ์์ด(nucleotide sequence)์์ ์ ๋จํฉ๋๋ค. ์ด์ด์ DNA ์ฐ๊ฒฐํจ์(DNA ligase)๋ฅผ ์ฌ์ฉํด ๊ด์ฌ ์๋ ์ ์ ์์ ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋๊ฐ ์ฐ๊ฒฐ๋๋ ๋น-์ธ์ฐ ๋ผ๋๋ฅผ ๋ดํฉํฉ๋๋ค.
๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ์ฌ์กฐํฉ DNA ๋ถ์๋ ์ฝ์ ์ฒด(insert; ์ธ์ํธ)๋ผ๊ณ ๋ถ๋ฆฌ๋ ๊ณต์ฌ DNA ์กฐ๊ฐ์ด ๊ฒฐํฉํ ๋ฒกํฐ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ฐ ๋ค์ ๊ณผํ์๋ค์ ์ด ํผํฉ DNA ๋ถ์๋ฅผ ์์ฃผ ์ ๊ธฐ์ฒด(์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋ฐํ ๋ฆฌ์๋ ํจ๋ชจ)์ ๋์ ํ์ฌ ์ฝ๊ณ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ณต์ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๊ฒ์ ๊ณผํ ์ฐ๊ตฌ์ ๋ค๋ฅธ ์์ฉ ๋ถ์ผ์ ํ์ํ ๊ด์ฌ ์ ์ ์์ ๋ง์ ์ฌ๋ณธ์ ๋ง๋ญ๋๋ค. ๋ํ ์์ฃผ๋ฅผ ์ด์ฉํด ์ด ์ ์ ์๋ฅผ ์ธ๊ฐ์ ์ธ์๋ฆฐ๊ณผ ๊ฐ์ ์ํ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง๋ก ์ ์ฌ(transcription)ํ๊ณ ๋ฒ์ญ(translation)ํ ์ ์์ต๋๋ค.
์ฌ์กฐํฉ DNA๋ฅผ ๋ง๋๋ ๊ฒ์ ๋ถ์์ ํ ๊ณผ์ ์ด๋ฉฐ ์ข ์ข ์ค๋ฅ๊ฐ ๋ฐ์ํฉ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ์ฝ์ ์ฒด ์์ด ๋ฒกํฐ๊ฐ ๋ซํ๊ฑฐ๋ ์ฝ์ ์ฒด๊ฐ ์ ํํ์ง ์์ ์ ์์ต๋๋ค(์: ๊ฑฐ๊พธ๋ก ์ฝ์ ). ๋ฐ๋ผ์ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ํด ์ฌ์กฐํฉ DNA๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๊ธฐ ์ ์ ์ค๋ฅ๋ฅผ ํ์ธํด์ผ ํฉ๋๋ค. ๋ดํด๋ ์คํ์ด๋ ์์ด๋ถ์(nucleotide sequencing)์ ์ฌ๋ฐ๋ฅธ ์ฝ์ ์ฒด๋ฅผ ๊ฐ์ง ํ๋ผ์ค๋ฏธ๋๋ฅผ ํฌํจํ๋ ๋ฐํ ๋ฆฌ์ ์ง๋ฝ(colony)์ ์๋ณํ๋ ๋ฐ ๋์์ด ๋ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ณผํ์๋ค์ ์ ์ ์์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์ฐ๊ตฌํ๊ธฐ ์ํด ์ฌ์กฐํฉ DNA๋ฅผ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค
์ฌ์กฐํฉ DNA ๊ธฐ์ ์ ๊ด์ฌ ์๋ ์ ์ ์๋ ๋จ๋ฐฑ์ง ์์ฑ๋ฌผ์ ๋ง์ ์ฌ๋ณธ์ด ํ์ํ ๋ ํนํ ์ ์ฉํฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด๋ค ์ฐ๊ตฌ์๋ ์ํ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๊ฒ์ถ์ด๋ ์ ์ (purification) ๊ฐ์ ๋ณด๋ค ๋ณต์กํ ์คํ์ ์ถ๊ฐํด์ผํ ์๋ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ์ํด์ ์ ์ ์ ์์ฑ๋ฌผ์ ์๋ณํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ ํ์ง ๋จ๋ฐฑ์ง(protein tag)์ด๋ ๋ฆฌํฌํฐ(reporter)๋ฅผ ์ํ๋ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋ถ์ฐฉํ์ฌ ์ตํฉ ์ ์ ์(fusion gene) ๋๋ ํค๋ฉ๋ฆญ ์ ์ ์(chimeric gene)๋ฅผ ๋ง๋ค ์ ์์ต๋๋ค.
๊ณผํ์๋ค์ ์ฒ์์ ๋ฐํ ๋ฆฌ์์์ ์ธ์๋ฆฐ์ ์์ฐํ๊ธฐ ์ํด ์ฌ์กฐํฉ DNA ๊ธฐ์ ์ ์ฌ์ฉํ๊ณ , ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๋น๋จ๋ณ์ ์น๋ฃํ ์ ์์์ต๋๋ค. ์ด ์ต์ด ๋ฐ๊ฒฌ ์ดํ, ๊ณผํ์๋ค์ ์น๋ฃ ๋ชฉ์ ์ผ๋ก ๋ค๋ฅธ ์ฌ์กฐํฉ DNA๋ฅผ ๋ง๋ค์ด๋์ต๋๋ค. ์ฌ์กฐํฉ ๋ฐํ ๋ฆฌ์๋ ์ฑ์ฅ ํธ๋ฅด๋ชฌ ๊ฒฐํ ํ์๋ฅผ ์น๋ฃํ๊ธฐ ์ํด ์ ์์ ์ธ ์ฑ์ฅ๊ณผ ๋ฐ์ก์ ํ์ํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ ์ธ๊ฐ ์ฑ์ฅ ํธ๋ฅด๋ชฌ์ ๋ง๋ญ๋๋ค. ์ธ๊ฐ๊ณผ ํ์คํฐ์์ ํ์๋ ์ฌ์กฐํฉ ํฌ์ ๋ฅ ์ธํฌ๋ ํ์ฐ๋ณ ํ์๋ฅผ ์น๋ฃํ๋ ๋ฐ ํ์ํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ธ VIII์ธ์๋ฅผ ์์ฐํฉ๋๋ค. ์ฌ์กฐํฉ DNA ๊ธฐ์ ์ ํ์ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ๋๊ท๋ชจ ์์ฐ์ ์ํ ๊ฐ๋ ฅํ ๋๊ตฌ์ ๋๋ค.
์ฌ์กฐํฉ DNA ๊ธฐ์ ์ ํตํ ๋์ ๋ฐ์ ๋ํ ์ธ๊ฐ์ ์๋ ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์นฉ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ์ฅ์์ ๋๋ถ๋ค์ ์ ๋ฝ์ฅ์์์ข(European corn borer) ๋๋ฌธ์ ์๋นํ ๋์๋ฌผ ํผํด๋ฅผ ๋ณด์์ต๋๋ค. ์ด์ ๋์ํ์ฌ ๊ณผํ์๋ค์ ํ ์์ ์์ํ๋ ๋ฐํ ๋ฆฌ์ Bacillus thuringiensis (Bt)์์ ์ ์ ์๋ฅผ ๋ถ๋ฆฌํด ์ฅ์์์ ๋์ ํด ํด์ถฉ์ ๊ฐํ ์ฅ์์๋ฅผ ๋ง๋ค์์ต๋๋ค. Bacillus thuringiensis๋ ํน์ ๊ณค์ถฉ์๊ฒ๋ ๋ ์ฑ์ด ์๊ณ ์ธ๊ฐ, ์๋ฌผ, ๋๋ ๋ค๋ฅธ ๋๋ฌผ์๊ฒ ๋ฌดํดํ ๋จ๋ฐฑ์ง์ ์์ฐํฉ๋๋ค. ํด์ถฉ์ ๊ฐํ Bt ์ฅ์์์ ๋์ ์ ๋์๋ฌผ์ ์ํ๋์ ๊ฐ์ ํ๊ณ ํํ ๋์ฝ์ ์ฌ์ฉ์ ์ค์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋์ ์์์ ์์ฉ์ ์ธ๊ณ์ ์ธ ์๋ ๊ณต๊ธ์ ์ง๊ณผ ์์ ํฅ์์ํต๋๋ค.
Khan, Suliman, Muhammad Wajid Ullah, Rabeea Siddique, Ghulam Nabi, Sehrish Manan, Muhammad Yousaf, and Hongwei Hou. 2016. “Role of Recombinant DNA Technology to Improve Life.” International Journal of Genomics 2016. [Source]
Matsumura, Ichiro. 2015. “Why Johnny Can’t Clone: Common Pitfalls and Not so Common Solutions.” BioTechniques 59 (3): IV–XIII. [Source]