Development of Microfluidic Platform for Single Mammalian Cell DNA Analysis
- 주제(키워드) 단일 분자 DNA , 단일 세포 분석 , 미세유체장치
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 조규봉
- 발행년도 2020
- 학위수여년월 2020. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화학과
- UCI I804:11029-000000064902
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
Single molecule DNA analysis is a powerful tool that can intuitively obtain a variety of genetic and biological information. Recently, development of various methods for visualizing DNA sequence made it possible to analyze the sequence of DNA through fluorescent microscope images. For these approaches gain sequence information from long DNA molecule itself, they are regarded as tools to resolve the problem that next generation sequencing has, such as short read length and cell-to-cell heterogeneity. The length of DNA sequence information obtained through single molecule DNA analysis is directly related to the length of DNA image. However, long DNA molecules are susceptible to cleavage, which entails difficulty to obtain large DNA. In this study, we combined single-cell single molecule DNA analysis to minimize the double-strand break of DNA. We tried to solve this problem by making a platform that lysis, DNA staining and imaging take place in single reaction chamber. We used a variety of methods, including microdroplet generator, microwell and thin agarose layer to isolate single HeLa cell. Through this, we got DNA image of single HeLa cell. In addition, we tried to extract DNA without removing proteins constituting chromatin, such as histone, to obtain an image of the structure of the chromatin.
more초록/요약
단일 분자 DNA 분석법을 통해 다양한 유전 정보 및 생물학적인 정보를 직관적으로 얻을 수 있다. 최근에는 DNA의 서열을 시각화할 수 있는 다양한 방법이 등장함에 따라 형광 현미경 이미지를 통해 DNA의 서열을 분석할 수 있는 길이 열렸다. 이러한 방법은 긴 DNA 분자에서 DNA 서열에 대한 정보를 직접 뽑아내기 때문에 차세대 서열 분석법 (NGS, Next Generation Sequencing)의 한계로 지적받고 있는 짧은 인식 길이 등의 문제점을 보완할 수 있는 방법으로 주목받고 있다. 그런데, 단일 분자 DNA 분석법을 통한 DNA 서열 분석을 통해 얻을 수 있는 DNA 서열 정보의 길이는 얻은 DNA 이미지의 길이와 직결된다. 하지만, 긴 DNA 분자는 절단에 취약하므로 아주 긴 DNA를 얻는 데에는 여러가지 문제가 따른다. 본 연구에서는 단일 세포 분석법과 단일 분자 DNA 분석법을 결합해, 단일 HeLa 세포를 분리하고 이중가닥 절단이 최소한으로 발생하도록 세포의 용해, DNA 염색, 관찰을 한 곳에서 할 수 있는 플랫폼을 만들고자 하였다. 미세액적 제조장치, 마이크로웰, 아가로스 박막 등 다양한 방법을 사용하여 단일 HeLa 세포를 분리하였으며 이를 통해 단일 세포 유래 DNA의 이미지를 얻을 수 있었다. 또한, 히스톤 등 염색질을 구성하는 단백질을 제거하지 않고 DNA를 추출해 염색질의 구조에 대한 이미지를 얻고자 하였다.
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