Sequence-Specific Dual Optical Mapping of the E. coli Genomic DNA Using a Cas9 System
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 조규봉
- 발행년도 2026
- 학위수여년월 2026. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000082462
- UCI I804:11029-000000082462
- 본문언어 영어
- 저작권 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록(요약문)
Nick 효소를 이용하여 특정 서열을 형광 표지 함으로써 단일 분자 DNA 를 분석하는 방식은 DNA 서열 분석의 대표적인 서열 표지법으로 널리 활용되고 있다. 그러나 Nick 효소를 이용한 일반적인 DNA 시각화 표지법은 해당 효소가 인식하는 제한된 염기서열만을 표지 할 수 있다는 한계가 존재한다. 이는 분석 대상 DNA 내에 Nick 효소의 인식 서열이 존재하지 않거나, 원하는 위치에서 선택적으로 표지하기 어려운 문제를 초래한다. 이에 본 연구에서는 PAM(NGG) 시퀀스 앞 20 개의 특정 염기서열을 인식하는 Cas9 시스템을 DNA 표지에 도입하여, 서열 의존적 형광 표지를 통한 새로운 단일 분자 DNA 분석법을 제시하였다. 그 결과, 약 4.6 Mbp 크기의 대장균(E. coli) 게놈 시각적 지도를 연속적으로 완성하는 데 성공하였다. 또한 Cas9 기반 형광 표지법과 AT-특이적 염색법을 병행 적용함으로써, 대장균 단일 분자 DNA의 서열을 보다 높은 정확도로 분석할 수 있었다. 본 연구에서는 여러 종류의 Cas9 중 dCas9 과 nCas9 을 각각 활용하여 대장균 DNA 에 형광 표지를 수행하였으며, Cas9 두 종류에 따른 표지 특성과 반응 효율을 비교하였다. 그 결과, 기존 dCas9 에서 보고되었던 Off-target 결합 문제를 nCas9 시스템을 통해 부분적으로 개선할 수 있는 가능성을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 제시한 Cas9 기반 서열 시각화 기술은 기존 Nick 효소 표지법으로는 접근하기 어려웠던 염기서열의 직접적 분석을 가능하게 하였으며, 향후 다양한 생물학적 과정 연구 및 구조적 변이 분석 분야에서도 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 주제어: 단일 분자 DNA, 형광 현미경, DNA 서열 분석, DNA 표지법, DNA 시각적 지도
more목차
Abstract (Korean)ii
Abstract (English) iii
List of Tables and Figures iv
Contents
Sequence-Specific Dual Optical Mapping of the E. coli Genomic DNA Using a Cas9
System
1. Introduction 1
2. Material and Method 4
3. Result and Discussion 11
4. Conclusion 28
5. Reference 30
