Lac Operon과 미생물의 생장 측정

소개글

Lac Operon과 미생물의 생장 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Purpose

Introduction

Materials & Methods

Result & Discussion

Reference

본문내용

hiogalactoside transacetylase):
이 효소의 역할을 정확히 밝혀지고 있지 않다. LacA 유전자가 유전정보를 지닌다.
이 세 효소 유전자는 대장균 게놈 상에서 나란히 존재한다. 이러한 유당 대사 유전자 앞에는 이 유전자를 조절하는 조절부위가 있다. 이러한 유전자 조절 시스템이 아주 정교하게 작동되고 있는데 놀라지 않을 수 없다. 주변 환경에 유당이 존재하면 이들 유전자를 \"ON\"시키고 그렇지 않다면 \"OFF\" 시키면 되는 문제 같으나 실제는 그리 간단치 않다.
대장균의 최우선 먹이는 포도당(glucose)이다. 이 포도당은 호흡 과정(포도당을 분해하여 에너지를 생산)에서 곧바로 이용될 수 있기 때문이다. 따라서 포도당과 유당이 같이 존재한다면 이 세균은 포도당 대사를 위해 유당 대사를 중단하는 것이 좋다. Lac 유전자 앞 쪽에는 포도당 농도를 감지하여 반응하는 부위가 있다.
이러한 여러 유전자와 조절 부위들을 합쳐 Lac operon(락 오페론)이라 부른다. Lac 오페론은 자세하게 연구되었다.
조절 부위
기능
Operator (LacO) 작동부위
억제물질(repressor) 결합 부위
Promoter (LacP) 포로모터
RNA polymerase(RNA 중합효소) 결합 부위
Repressor (LacI)
억제단백질 유전자,
DNA 상의 작동 부위에 결합하여 RNA 중합효소가 프로모터에 결합하는 것을 막는다.
Binds to DNA at operator and blocks binding of RNA polymerase at promoter
Pi
LacI 의 프로모터
CAP
cAMP/CAP 복합체의 결합 부위
Lac operon 이 작동하는 것을 보자. 유당이 존재하면 이 유당은 Lac 오페론을 \"ON\"시키는 Inducer(유발물질)처럼 작동한다. 유당은 세포 안으로 들어가 Lac 억제물질에 결합하여 형태 변화를 일으켜 억제물질이 DNA에서 덜어지게 한다. 그러면 RNA 중합효소가 방해받지 않고 DNA를 따라 움직이게 되고 이어지는 세개의 구조 유전자의 유전정보는 3개의 mRNA로 전사된다. 이 mRNA는 리보솜에서 3개의 단백질로 번역되어 유당 대사가 일어나게 된다.
유당(lactose)이 없어지면 억제물질은 다시 원래 모습으로 돌아가서 DNA에 결합하고 RNA 중합효소는 더 이상 포로모터를 지나갈 수 없게 된다. RNA와 단백질은 만들어지지 않는다.
RNA 중합효소가 이동해 갈 수는 없지만 포로모터에 결합되어 있는 것을 유의하라. 이것은 세포는 Operon을 작동시킬 준비가 되어 있다는 뜻으로 RNA 중합효소는 제 자리에서 전사 시작 명령을 기다리고 있다 ; 유당이 첨가되면 오페론은 전사 준비가 되어진다는 것이다.
세포 안에 포도당(catabolite)농도가 높으면 환형 구조의 AMP(cAMP)는 생성되지 못한다. 포도당 농도가 떨어지면 cAMP는 더 많이 생성된다. cAMP와 CAP (catabolite activator protein) 단백질에 연결되면 DNA상의 CAP 결합부위에 결합한다. 이는 RNA 중합효소의 결합 친화도를 증가시켜 전사를 촉진시키는 작용을 한다. 이러한 현상은 활성화(촉진화) 시키는 일이기에 잘못 이름지어진 것 같은 \"catabolite repression\"이라 부른다. 그러나 포도당이 존재하면 다른 당류의 대사 오페론이 억제되어지므로 이해될 수 있다.
(포도당이 존재하면 유당이 존재하여도 유당 대사 유전자는 발현되지 못한다.)
Materials & Methods
1. Materials
1) strain : Bacillus subtilis
2) Clean bench
3) Micropipette
4) Spectrophtometer
5) sample
Auto zero : CD(Czapek-Dox)
Control : CD
CD + Glucose (2%)
CD + Lactose (2%)
CD + Glucose (0.5%) + Lactose (0.5%)
2. Methods
1) Bacillus subtilis broth culture to CD broth. (incubate the culture for 24 hr.)
2) inoculation : 1%
3) Spectrophtometer measurement
Spectraphtometer manual
① power on
② Base line collection (5~7 min wait)
③ Mode 화면 -> 1번 “photometric\"을 선택
PHOTOMETRIC PARAMETER CHANGE Y/N?
1. GOTO λ = 800.0NM λ1 800.0
2. MEASURE(ABS/T%)=ABS
3. SAMPLE NO. = 1
4. CYCLE T = 60 SEC
5. PROCESSING = 1λ
6. DATE PRINT NO
7. FILE
④ 아래 화면이 나타난다.
⑤ GOTO λ = 660, λ1 660 SETTING
⑥ 측정 후 Date 값 기록
4) Add suspension 3 ml in cuvette. (Auto-zero : media 3 ml)
5)Record in absorbance at 660 nm every 3 hr.
Result & Discussion
생장곡선이 조금씩 늘어 가는 것을 확인 할 수 있다. 그러나 18시간 후의 측정에 오차라고 보기는 어려운 곡선이 나타났다. 이는 실험시의 실수로 인해 값이 틀려진듯하다. 전체 적으로 봤을 때 이 결과는 데이터로 전혀 신뢰할 수 없다. 아까운 실험이 되어 버렸다.
글루코스를 첨가한 배지는 처음 15시간까지는 변화가 별로 없으나 그 후 많은 번식이 일어난 것을 확인 할 수 있다. 이는 15시간까지는 생장유도기이며 이후 9시간은 대수증식기로 들어 선 것을 알 수 있다.
락토스를 첨가한 배지에서도 마찬가지의 형태를 지닌 그래프가 나타났다. 글루코스와 락토스의 대수증식기로 들어서는 시기가 비슷한데 원래 그런지 실험의 실수 인지 알 수 없다. 그냥 배교해서는 그래프의 차이를 알 수 없기 때문이다.
혼합 배지는 6시간에 측정한 것이 오차가 나타났다. 그것을 빼면 무난한 그래프라 볼 수 있다. 그러나 한가지를

키워드

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