Single Strand Breaking Analysis for Damaged DNA of Saccharomyces Cerevisiae S288c Strain in Ethanol Stress
Single Strand Breaking 분석법을 통한 에탄올 환경에서의 Saccharomyces Cerevisiae S288c 종 게놈 DNA 와 미토콘드리아 DNA 의 단일분자 손상 분석
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 조규봉
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000052442
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약 도움말
진핵 세포 중 가장 단순한 구조를 갖는 단세포 종 효모는 대사 과정 중의 부반응을 통한 결과물로서 에탄올을 형성하게 된다. 에탄올 환경 내에서 번식하기 위한 대항책으로 효모는 특수한 단백질과 당류를 발현시켜 주어지는 스트레스 환경 속에서 스스로를 보호하는 방식을 채택하였다. 이는 알코올 스트레스에 대한 완벽한 대비책이 아니므로 효모는 에탄올로 인한 성장과 생존의 위협에 늘 노출되어 있고 일정 수준 이상의 알코올 농도에서는 더 이상 생존이 불가능하다. 에탄올 환경이 효모의 생존에 있어 어떠한 부정적인 영향을 가하는지 DNA 단일분자 수준에서 Single Strand Breaking (SSB) 을 조사하여 실제 손상 부위를 직접 시각적으로 구현하였고, Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE) 로 분리된 게놈과 미토콘드리아 DNA 분자의 길이 총합과 손상 부위 개수의 비교를 통해 에탄올에 노출되지 않았을 시와 노출되었을 시의 손상을 각각 분석할 수 있었다. 특히 지금까지의 미토콘드리아 DNA 의 분석은 대체로 Gel electrophoresis 에 의존하였기 때문에 분자의 집단적인 변화만 확인 가능했고 Double Strand Breaking (DSB) 으로 끊어진 부분 외의 SSB 과 같은 손상에 대한 관측이 불가능하였다. 따라서 형광 Probe 를 이용해 시각적으로 DNA 단일분자 손상을 관찰할 수 있는 이 분석법은 보다 직관적이라는 의미에서 매우 유용하다고 볼 수 있다. 세포가 알코올에 대해 지나치게 노출 될 때 유발되는 염색체 이상 혹은 돌연변이 발생으로 인한 암과 같은 질병의 원인을 정밀하게 밝히고 대응책을 마련하는 데에 있어서 이러한 연구는 대단히 큰 중요성을 갖는다. 이 연구에서는 효모의 한 종인 S. Cerevisiae S288c 의 대조군과 알코올 배양 샘플 각각의 게놈과 미토콘드리아 DNA를 Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE) 를 이용해 분리하고, 각각의 DNA 에 Polymerase I 효소로 Alexa-dUTP, Alexa-dCTP 를 합성한 뒤 현미경을 통해 DNA 단일분자에 대한 Single Strand Breaking (SSB) 를 확인하는 일련의 기술을 이용하였다.
more초록/요약 도움말
Yeast, the simplest eukaryote cell, generates ethanol by result of side effect of the metabolism. For the preparation of propagation in ethanol stress, yeast strains protect themselves by expressing specific protein and saccharide in the stressed circumstance. However it is not perfect preparation for the alcohol stress environment, yeast is always exposed to the crisis of growth and survival. Yeast cannot live in more than certain degrees of alcohol concentration also. We try to prove the negative effect that ethanol medium environment influences the survival of yeast by using Single Strand Breaking (SSB) analysis on the single molecule level. We able to visualize real damaged parts, and calculate the ratio of damages in both genomic and mitochondrial DNA separated by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) from each control or alcohol medium environment. This approach which uses fluorescence probe to observe damaged DNA single molecule is powerful tool because it is more intuitive analysis than other experimental approaches. To investigate the mutations induced by alcohol circumstance such as cancer, this type of study is so meaningful. In this study we demonstrate ethanol stressed yeast strain S. Cerevisiae S288c chromosome and mitochondrial DNA damage analysis by PFGE and analyze both samples by Single Strand Breaking system.
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