[Cloning] Cloning 실험에 사용되는 X-Gal/IPTG Solution이 뭘까? (Blue-white screen 원리)

Blue-white screen 원리

 

클로닝을 하다보면, TOPO-TA cloning을 하게 될 때가 있습니다.

(아무리 PCR product 증폭해서 Enzyme cut을 해도 잘 안잘리고 클로닝 효율이 감소하는 경우가 그런 예시 중에 하나라고 생각합니다.)

 

이 때는 Blue-white screening이 필수임에 원리를 정리하고자 하는 분들에게 설명을 드립니다.

 

 

(사용한 X-gal 제품은 Thermo 사의 R0941입니다. LB plate 당 40 µL 권장하고 물론, 테스트 하시고 사용하시길 바랍니다.)

 

Blue-White Screen이란?

X-gal plate 예시

 

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1. LB agar plate에서 blue-white screening 결과

• Blue-white screen은 vector에 특정 DNA가 삽입된 재조합 박테리아를 빠르고 쉽게 검출하는 기법
• Vector에 insert 삽입 여부에 따라 colony 색이 다르게 나타난다.
• 삽입이 되지 않았으면 → 파란
• 만약, insert가 삽입이 되어 있으면 → 하얀색

2. Blue-white screen 원리

 

 

Blue-White screen 원리 (외부 유전자 삽입으로 인한 기존 유전자 발현 원리)

 

즉, 간단히 이야기자면

기존 β-galactosidase가 유전자 발현이 되면 파란색을 그대로 유지하게 됩니다.

반대로, 내가 원하는 유전자가 삽입되었을 때는 β-galactosidase 사이에 내 유전자가 들어가면서 β-galactosidase 유전자가 발현되지 않아서 하얀색 colony가 생성됩니다.

+) IPTG 와 X-Gal 역할

• IPTG
  • lac operon의 inducer
  • Vector에 있는 lac Z (β-galactosidase gene) 발현을 향상시킴.
• β-galactosidase
  • 본래 β-galactosidase는 lactose를 glucose와 galactose로 분해하지만, lactose와 유사한 구조를 가지고 있는 X-gal을 분해하면서 파란색을 만들게 된다.
• 따라서
  • Lac Z (β-galactosidase gene)의 MCS(multing cloning site) 구간에 insert가 들어가면 β-galactosidase가 발현되지 않으므로 하얀색 clony를 나타내게 되는 것이다.

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